POWERPASTE，，，，，来自德国弗劳恩霍夫制造手艺与先进质料研究所（Fraunhofer IFAM）的研究者们研发了这种长得像牙膏的糊状物
。。。。。。他们将氢气和镁放在350 °C左右的高温顺五到六倍的大气压下爆发反应，，，，，形成氢化镁
。。。。。。再添加酯类和金属盐，，，，，最终合成一种粘稠的灰色糊状物，，，，，就是POWERPASTE
。。。。。。

这种物质的主要功效是储氢，，，，，它可以在常温常压下贮存氢气
。。。。。。并且可以与水反应，，，，，释放氢气
。。。。。。其储氢能力相当强，，，，，储氢质量密度远高于700Bar的高压气态储氢罐
。。。。。。和锂电池相比，，，，，一律质量下，，，，，POWERPASTE贮存的氢气能量相当于目今锂电池能量密度的10倍
。。。。。。

并且它在250℃的高温下完全稳固，，，，，弗劳恩霍夫的研究团队体现，，，，，POWERPASTE可用于大型无人机，，，，，给户外电器供电，，，，，虽然也可以作为汽车的增程器
。。。。。。对，，，，，POWERPASTE就是燃料电池车的“油箱”，，，，，得益于其较高的能量密度，，，，，POWERPASTE提供的续航能力甚至可以凌驾汽油
。。。。。。

更要害的是，，，，，该团队体现，，，，，由于这种糊状物是流体，，，，，可以装在罐子或者盒子里，，，，，因此可以通过“相对自制的装备”，，，，，使用标准的灌装线来灌制，，，，，储运条件也很自制
。。。。。。

是不是一项很有趣的手艺？？？？？看上去优美，，，，，但就像电动车界盛传的固态电池一样，，，，，这种固态镁基储氢金属，，，，，距离大规模量产也尚有相当远的距离
。。。。。。这期课堂就来看看燃料电池车的储氢系统
。。。。。。

燃料电池车虽然是电驱动的，，，，，没有发念头只有电机，，，，，但它的结构和燃油车更像，，，，，燃料电池需要氢气来发电，，，，，以是需要“油箱”——一套储氢装置来为他提供氢气
。。。。。。燃料电池将氢气和空气在内部电化学反应之后爆发电能供应电机驱动车辆
。。。。。。

而区别于油箱的是，，，，，这套储氢装置手艺含量相当高
。。。。。。和纯电动车受困于锂电池能量密度和充电时间一样，，，，，燃料电池车同样面临着能量密度的困扰
。。。。。。

由于氢气密度着实太小，，，，，1kg的氢气在常温常压下有差未几11立方米那么大，，，，，不可能放到车上应用，，，，，因此，，，，，必需用种种手艺手段提高氢气贮存的密度
。。。。。。

现在，，，，，储氢装置大致可以分为三类，，，，，第一类是高压气态储氢
。。。。。。使用的储氢瓶主要分为四种：纯钢制金属瓶（I型）、钢质内胆纤维环向纠葛瓶（II型）、铝内胆纤维全纠葛瓶（III型）和塑料内胆纤维纠葛瓶（IV型）
。。。。。。

高压储氢的优点是贮存耗能低，，，，，本钱较低，，，，，充放气速率快，，，，，常温下可以使用减压阀直接调控氢气的释放速率应对汽车在行驶中差别的工况需求
。。。。。。

显着，，，，，关于高压储氢，，，，，压力越大，，，，，单位体积贮氢越多
。。。。。。现在行业前沿的是700Bar高压IV型储氢瓶，，，，，这一压力差未几相当于700米深海底的压力，，，，，作为比照轮胎充气压力只有2.5Bar，，，，，一样平常潜水艇的最大潜深只有300米
。。。。。。因此高压气态储氢关于罐体材质和密封有着较高的要求
。。。。。。

好比Mirai的储氢罐有四层结构，，，，，铝合金制成罐体，，，，，内部衬塑料内胆，，，，，外面包裹碳纤维强化塑料（CFPR）；；；；；；げ，，，，，；；；；；；げ阃獗呱杏胁Ａ宋跽鸩
。。。。。。装有5kg氢气的氢气罐自己就会重达100多千克，，，，，储氢质量百分比仅有5%左右
。。。。。。体积密度同样禁止乐观
。。。。。。

再引入一个专著名词，，，，，氢脆
。。。。。。氢脆是指氢气会在高温高压（300℃和30MPa）下，，，，，会渗透入金属质料，，，，，引起金属力学性能下降、诱发裂纹或爆发滞后断裂
。。。。。。现在的氢瓶都有这种危害，，，，，使用寿命有限
。。。。。。

并且要为这种高压氢罐充氢，，，，，就意味着需要更高压的加氢装置，，，，，以及与之配套的供应运输系统……

虽然有着种种各样的弱点，，，，，但这套手艺照旧现在最为成熟，，，，，要求、成内情对最低储氢计划，，，，，现在所有的燃料电池车，，，，，丰田的Mirai、现代的NEXO等等都是接纳了这种计划
。。。。。。

第二种是液化储氢
。。。。。。液氢的密度是常温常压中气态氢的845倍
。。。。。。可是氢气不像氮气，，，，，二氧化碳，，，，，可以通过加压实现液化，，，，，氢气液化的临界温度低至-234摄氏度，，，，，高于临界温度再高的压力都无法将氢气液化
。。。。。。这就直接反对了车上直接使用液氢贮存的可能
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不过液氢倒是在纯度以及长距离大规模运输方面有较好的经济效应，，，，，车上用不了，，，，，但加氢站倒是有可能用得上
。。。。。。

第三种是固态储氢
。。。。。。

和锂电池在向固态电池生长一样，，，，，储氢手艺也在向固态储氢生长
。。。。。。固态储氢还可以继续细分，，，，，一种是通过活性炭、碳纳米管、碳纳米纤维碳基质料举行物理性子的吸附氢气
。。。。。。以及金属有机框架物（MOFs）、共价有机骨架（COFs）这种具有微孔网格的质料捕获贮存氢气，，，，，以上这些质料现在还在实验室研究阶段
。。。。。。

尚有一种是使用金属氢化物储氢
。。。。。。金属氢化物储氢最大的优势在于体积密度相当高，，，，，单位体积的金属可以贮存常温常压下近千体积的氢气，，，，，体积密度甚至优于液氢
。。。。。。

POWERPASTE就是用的这种方法
。。。。。。金属储氢的原理有些类似氢脆征象，，，，，氢气在一定条件下渗透进入金属内部，，，，，与金属爆发反应天生金属氢化物，，，，，以原子状态贮存于金属结晶点内
。。。。。。这个历程是可逆的，，，，，从而实现了氢气的吸、放
。。。。。。金属储氢已经有了相当长的研究史，，，，，我们常用的镍氢充电电池就是典范的金属氢化物应用
。。。。。。

氢气与大都金属都能够爆发化合反应，，，，，意味着大部分金属都有储氢能力
。。。。。。但金属储氢手艺为了实现吸放氢的可控和可逆性，，，，，往往需要多种金属组成合金，，，，，一部分是吸氢能力强的金属（A类）如Mg、Ti、Zr、Ca、Re等，，，，，另一部分是吸氢能力弱的金属（B类）如Fe、Co、Ni、Cr等，，，，，调理反应天生热与剖析压力
。。。。。。

几十年来，，，，，已经生长出多种合金，，，，，综合下来吸放氢条件、体积密度、质量密度、本钱等合适工业生产的数目未几，，，，，主要有：镁系、镧镍稀土系、钛系、锆系
。。。。。。

另外，，，，，POWERPASTE产品在250℃高温下也能稳固同样也代表了产品活化条件高，，，，，想要在车载条件下释放氢气较为难题
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可是，，，，，体积上得天独厚的优势仍然使金属储氢成为一个热学生长趋势，，，，，尤其是关于燃料电池车
。。。。。。有朝一日，，，，，燃料电池车只需要到加氢站去换装有储氢合金的盒子就能完成补能，，，，，换下来的盒子内的储氢合金经由处置惩罚，，，，，重新补氢灌装就可以重新销售
。。。。。。这种充满想象力的远景简直令人神往
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POWERPASTE的形貌中尚有一句：“这种浆料令人印象深刻的能量密度部分来自于它所释放的氢气有一半来自于它所反应的水”，，，，，这应该指的是生动金属氢化物可以与水爆发反应：

用铝制氢的经济性甚至不如电解水制氢
。。。。。。而电解水制氢的经济性还不如直接充电，，，，，这……

氢气自己的制备本钱，，，，，制备氢气历程中的二氧化碳排放同样需要被量化
。。。。。。现在的工业制氢方法如煤制氢、自然气制氢、甲醇制氢、焦炉煤气制氢、工业副产品制氢都会爆发二氧化碳，，，，，而使用可再生能源好比风力、潮汐能最简朴的方法是发电，，，，，用可再生能源发的电来制氢，，，，，再用氢发电驱动车辆是不是有些曲折？？？？？

这是一笔经济账，，，，，不但铝制氢要算，，，，，气罐储氢要算，，，，，POWERPASTE这种储氢金属更要算
。。。。。。我明确山顶水库的保存须要性
。。。。。。氢气若是能够解决怎么来和怎么去的问题，，，，，作为中心载体很可能比电池更“优美”
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而弗劳恩霍夫的研究团队肯定在一定水平上解决了金属储氢吸放氢方面的条件与价钱
。。。。。。让储氢与运输变得相对越发自制和便捷
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