常溫常壓儲(chǔ)存氫，一直被認(rèn)為是一個(gè)世界性難題，但氫能的清潔、可再生性，讓人類(lèi)從未停止對(duì)它的探索。
6月27日，三環(huán)集團(tuán)、武漢氫陽(yáng)能源公司、武漢金凰實(shí)業(yè)聯(lián)合發(fā)布了“世界首臺(tái)常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫燃料電池物流車(chē)”，該款車(chē)采用氫陽(yáng)公司獨(dú)創(chuàng)的常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)，利用不飽和芳香烴化合物催化加氫的方法，讓氫氣變成“氫油”，能讓氫在常溫常壓下液態(tài)存儲(chǔ)和運(yùn)輸。
讓這一世界性難題變成現(xiàn)實(shí)的，正是中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)可持續(xù)能源實(shí)驗(yàn)室主任、“千人計(jì)劃”學(xué)者程寒松帶領(lǐng)的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
早在2016年9月，由程寒松團(tuán)隊(duì)研發(fā)的中國(guó)第一臺(tái)液態(tài)有機(jī)供氫技術(shù)的燃料電池大巴（泰歌號(hào)）工程樣車(chē)，在武漢試運(yùn)行成功。此后，該項(xiàng)技術(shù)不斷迭代更新。
7月1日，程寒松在接受澎湃新聞采訪時(shí)表示，常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫具有極高的安全性，且無(wú)溫室氣體排放，清潔環(huán)保，汽車(chē)可以在行駛過(guò)程中對(duì)氫燃料進(jìn)行補(bǔ)給加注，可以像現(xiàn)有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。
“材料反應(yīng)條件較為溫和，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)快，氫氣純度高，技術(shù)目前處于國(guó)際領(lǐng)先水平。”程寒松介紹，目前，這項(xiàng)技術(shù)尚未針對(duì)小型家用轎車(chē)的車(chē)型進(jìn)行開(kāi)發(fā)。在交通領(lǐng)域，除了在客車(chē)、物流車(chē)方面的應(yīng)用外，正在相關(guān)企業(yè)一起探討這項(xiàng)技術(shù)在船舶、軌道等行業(yè)的應(yīng)用。
不易揮發(fā)、燃燒，具有極高安全性
澎湃新聞：介紹一下目前研發(fā)的常溫常壓液體有機(jī)儲(chǔ)氫氫燃料電池汽車(chē)的具體工作原理，安全性如何，有哪些特點(diǎn)？
程寒松：有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)是將特定的有機(jī)不飽和化合物（儲(chǔ)油）與氫氣在催化劑作用下發(fā)生可逆化學(xué)反應(yīng)生成烷烴類(lèi)化合物（氫油）來(lái)實(shí)現(xiàn)氫的儲(chǔ)存和釋放。儲(chǔ)油和氫油在常溫常壓下均為液態(tài)，類(lèi)似于石油和汽油，能夠十分方便地儲(chǔ)存和運(yùn)輸。
儲(chǔ)油在加氫工廠生成氫油，用槽車(chē)運(yùn)輸至加氫站;氫油通過(guò)車(chē)載催化反應(yīng)裝置釋放氫氣供氫燃料電池使用；在加氫站將氫油加注到車(chē)上的同時(shí)，將車(chē)上釋放完氫氣的儲(chǔ)油抽回到儲(chǔ)罐中，槽車(chē)在加氫站卸載氫油后，裝滿(mǎn)儲(chǔ)油回到加氫工廠；儲(chǔ)油經(jīng)加氫后再次變?yōu)闅溆停h(huán)使用。整個(gè)過(guò)程中通過(guò)熱交換降低能耗，沒(méi)有溫室氣體排放，安全環(huán)保。
儲(chǔ)存與運(yùn)輸過(guò)程在常溫常壓下完成，儲(chǔ)油和氫油化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，不易揮發(fā)，不易燃燒，具有極高的安全性。氫油的生產(chǎn)過(guò)程與傳統(tǒng)的石油化工過(guò)程完全類(lèi)似，與現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施完全匹配，這樣可以大幅減少氫能技術(shù)的應(yīng)用成本，提高公眾對(duì)氫能經(jīng)濟(jì)的認(rèn)可和接受程度。
與傳統(tǒng)能源相比，儲(chǔ)油相當(dāng)于石油，氫油相當(dāng)于汽油�；谝后w有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)的燃料電池汽車(chē)在行駛過(guò)程中對(duì)氫燃料的補(bǔ)給加注，可以像現(xiàn)有加油站加汽柴油一樣安全、便捷。
澎湃新聞：這項(xiàng)技術(shù)與本田在2016年推出的Clarity氫燃料電池汽車(chē)動(dòng)力、工作原理上有什么不同？
程寒松：本田公司2016年推出的Clarity氫燃料電池汽車(chē)采用的是與豐田公司Mirai氫燃料電池汽車(chē)一樣的車(chē)載供氫方式，即高壓氫儲(chǔ)罐供氫，車(chē)載儲(chǔ)罐壓力高達(dá)700大氣壓，相對(duì)應(yīng)的高壓加氫站氫氣壓力高達(dá)900大氣壓以上。其在車(chē)上運(yùn)行時(shí)，通過(guò)減壓閥實(shí)現(xiàn)氫氣從高壓變?yōu)榈蛪汉笸ㄈ肴剂想姵匕l(fā)電。這與我們的有機(jī)液體供氫方式完全不同。我們的供氫系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的氫氣不需要經(jīng)過(guò)加壓，直接進(jìn)入燃料電池電堆發(fā)電，安全便捷。
氫燃料電池技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家還有相當(dāng)差距
澎湃新聞：氫能源技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展歷程是怎樣的？
程寒松：早在六十年代，中國(guó)就開(kāi)始了對(duì)氫能的研發(fā)工作，為了發(fā)展航空航天事業(yè)，許多國(guó)內(nèi)學(xué)者在獲取可用于火箭燃料的液氫以及氫氧燃料電池的研發(fā)方面做了很多努力，也取得一定的成果。2l世紀(jì)以來(lái)我國(guó)政府多次將氫能列入能源發(fā)展規(guī)劃，以達(dá)到加速我國(guó)氫能發(fā)展進(jìn)程，促進(jìn)氫能商業(yè)化的目標(biāo)。特別是近年來(lái)，各級(jí)政府為發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)、改善環(huán)境出臺(tái)了一系列政策，為促進(jìn)氫能技術(shù)的發(fā)展、特別是燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用起到了重要的推進(jìn)作用，奧運(yùn)會(huì)和世博會(huì)為中國(guó)氫能技術(shù)提供了很好的展示平臺(tái)。盡管如此，今天，我們的燃料電池技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家特別是豐田、本田的技術(shù)相比，還有相當(dāng)差距。
澎湃新聞：從泰歌號(hào)到新氫卡的問(wèn)世，在研發(fā)過(guò)程中，曾遇到過(guò)哪些困難？
程寒松：從泰歌號(hào)到新氫卡，我們先后與不同的車(chē)企及燃料電池廠商合作，這中間不同車(chē)企及燃料電池廠商對(duì)系統(tǒng)間的通訊協(xié)議、接口、氫氣壓力等均沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)際研發(fā)過(guò)程中需要多次多方協(xié)調(diào),特別是技術(shù)指標(biāo)之間產(chǎn)生的矛盾協(xié)調(diào)。如泰歌號(hào)是與同濟(jì)大學(xué)、武漢資環(huán)院、揚(yáng)子江客車(chē)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，采用的是巴拉德燃料電池；氫揚(yáng)一號(hào)、氫揚(yáng)二號(hào)是與揚(yáng)子江客車(chē)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，采用的是Hydrogenics公司的燃料電池；三環(huán)新氫卡是與三環(huán)集團(tuán)聯(lián)合開(kāi)發(fā)的，采用了Powercell公司的燃料電池。由于不同電堆要求的技術(shù)參數(shù)不同，對(duì)我們的供氫系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)的要求也各異。因此，每一次新的車(chē)型的開(kāi)發(fā)，公司各主要技術(shù)部門(mén)之間均會(huì)通力合作，對(duì)如何提高供氫系統(tǒng)產(chǎn)氫效率、降低系統(tǒng)功耗、減小系統(tǒng)體積重量等苦下功夫，最后實(shí)現(xiàn)技術(shù)的一次次突破。可以說(shuō)，每次新車(chē)型的開(kāi)發(fā)都給我們的供氫系統(tǒng)帶來(lái)大的改善。
未來(lái)將在家用轎車(chē)、船舶、軌道等行業(yè)應(yīng)用
澎湃新聞：目前這項(xiàng)氫能技術(shù)尚只在大型公交、貨卡等車(chē)型運(yùn)用，對(duì)在小型家用轎車(chē)的運(yùn)用尚有瓶頸嗎？
程寒松：目前，我們先后開(kāi)發(fā)了“泰歌號(hào)”大巴車(chē)、星銳物流車(chē)、“氫揚(yáng)一號(hào)”“氫揚(yáng)二號(hào)”公交車(chē)、“三環(huán)新氫卡”輕型卡車(chē)等車(chē)型，主要車(chē)載供氫系統(tǒng)裝置體積重量均在不斷進(jìn)行輕量化、小型化設(shè)計(jì)，目前尚未針對(duì)小型家用轎車(chē)的車(chē)型進(jìn)行開(kāi)發(fā)，未來(lái)會(huì)積極開(kāi)拓此領(lǐng)域業(yè)務(wù)。
澎湃新聞：目前該項(xiàng)技術(shù)在世界上同領(lǐng)域研究處于怎樣的階段，有哪些領(lǐng)先于世界的地方，以及尚且落后于世界的地方？
程寒松：目前，開(kāi)發(fā)有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)的國(guó)家主要有德國(guó)、日本等。德國(guó)埃爾朗根-紐倫堡大學(xué)相關(guān)研究人員于2013年成立了Hydrogenious Technologies GmbH, Erlangen公司，研發(fā)基于二芐基甲苯為儲(chǔ)氫載體的兆瓦級(jí)能源儲(chǔ)存與運(yùn)輸系統(tǒng)，并開(kāi)展相關(guān)的商業(yè)化示范推廣。
日本Chiyoda公司關(guān)于有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)的研究主要集中于苯、甲苯催化加氫生成環(huán)己烷、甲基環(huán)己烷兩大體系。
德國(guó)和日本的技術(shù)面臨的主要困難是脫氫溫度均在300℃以上，遠(yuǎn)高于燃料電池的工作溫度，脫氫過(guò)程有副反應(yīng)發(fā)生，易導(dǎo)致氫氣不純，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)較慢。
我們的技術(shù)，材料反應(yīng)條件較為溫和，反應(yīng)動(dòng)力學(xué)快，氫氣純度高，技術(shù)目前處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
澎湃新聞：該項(xiàng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是怎樣的？
程寒松：我們是最早在國(guó)內(nèi)開(kāi)展液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)的商業(yè)化開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，目前正在致力于打造國(guó)際領(lǐng)先的常溫常壓液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)；力爭(zhēng)成為全球范圍內(nèi)知名的有機(jī)液體儲(chǔ)氫材料、相關(guān)催化劑及供氫系統(tǒng)設(shè)備的制造商；同時(shí)在核心技術(shù)對(duì)外輸出與合作方面成為國(guó)內(nèi)主要的氫能應(yīng)用技術(shù)的合作伙伴及系統(tǒng)技術(shù)的供應(yīng)商。
目前，液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)在氫能領(lǐng)域已逐漸被市場(chǎng)所接受，大型能源公司已開(kāi)始利用該技術(shù)做儲(chǔ)能示范，在交通領(lǐng)域，除了在客車(chē)、物流車(chē)方面的應(yīng)用外，我們也正在相關(guān)企業(yè)一起探討這項(xiàng)技術(shù)在船舶、軌道等行業(yè)的應(yīng)用。