氫是宇宙中含量最多的元素之一，在地球上元素儲量排第三，氫能源被譽為未來能源的終極能源，然而作為一種密度很低的易燃性氣體，這使得氫能源的儲存、運輸和應(yīng)用都有著諸多的難題。

那么如果有一項技術(shù)能將氫能源以固態(tài)的形式儲存，在需要使用的時候再釋放出來，那會不會將氫能源電池技術(shù)推上一個新的高度呢？

事實上，早在2009年美國一家 plasma kinetics（等離子體動力學）公司的實驗室，就是已經(jīng)有這樣的一個光激活氫能源的技術(shù)上報到了美國的能源部，隨后就被美國政府列為涉及國家安全的技術(shù)保護起來了，但是一直到2017年才被放開該項技術(shù)的專利保護，就算是這樣該公司的業(yè)務(wù)活動也受到國際交通和武器條例的限制，換句話說，美國政府仍然限制其將技術(shù)對相關(guān)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)讓使用。

美國政府仍然限制諸多技術(shù)對相關(guān)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)讓使用

該公司的這項設(shè)計大致來說，就是用一個納米原子過濾器，將空氣中的氫原子過濾吸收進一個固態(tài)結(jié)構(gòu)的設(shè)備中，用特殊的材料吸收氫原子，需要的時候再將其釋放出來，那么這個過程是怎么實現(xiàn)的呢？

根據(jù)相關(guān)資料的介紹來看，該項技術(shù)的關(guān)鍵是其研發(fā)的一種比頭發(fā)還要薄十倍的納米材料，該合金納米材料可以實現(xiàn)可逆性的吸收氫原子，形成一種穩(wěn)定的金屬氫化物，在需要氫原子的時候，采用一種類似于CD播放機的形式，用激光照射這個薄膜，就可以將其吸收的氫原子釋放出來。

plasma kinetics（等離子體動力學）公司的固態(tài)氫電池

比較直觀地來看，有點像是小時候的磁帶，把氫原子錄進去，用的時候放出來，不過這種錄放是一次性的，放完之后需要再錄進去，才能再放。

這樣的設(shè)計，是不是讓我們對氫能源的利用有了更多的顛覆性的想象空間呢？困擾氫能源的儲存，是不是可以擺脫高壓的氣罐？運輸是不是也可以擺脫造價高昂，安全要求極高地深埋管道呢？應(yīng)用方面能像儲能電池一樣安全方便嗎？

是不是讓我們對氫能源的利用有了更多的顛覆性的想象空間呢？困擾氫能源的儲存，是不是可以擺脫高壓的氣罐

根據(jù)該公司網(wǎng)站的介紹，他們的目標是為重型氫動力的移動應(yīng)用提供燃料，主要是船、卡車、電動垂直起降飛機等等，當然眾所周知之前氫能源應(yīng)用最多的是航空航天領(lǐng)域，但是顯然他們在這方面還是收到美國政府的嚴格管控，從這個公司的情況來看，漂亮國對技術(shù)的管控也是相當嚴格的，很多企業(yè)和科研機構(gòu)也收到重重的限制，個人覺得這也很不利于全世界的科技進步和發(fā)展。

當然在全球脫碳減排的大形勢下，綠色能源網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的儲能市場也成為這家公司的重點發(fā)展方向之一，他們的方案是可再生能源電解產(chǎn)生的剩余氫氣，不需要進行壓縮或者液化儲存，直接可以使用他們的固態(tài)氫燃料電池儲存起來，使用的時候再釋放出來就可以。

儲能市場發(fā)展方向，他們的方案是可再生能源電解產(chǎn)生的剩余氫氣，直接可以使用他們的固態(tài)氫燃料電池儲存起來

而且使用他們的這一儲能方案，可以避免在光能和風能充足的地區(qū)建設(shè)管道和輸電設(shè)施，因為他們的這些氫燃料電池是固態(tài)的模塊，而且是穩(wěn)定的不易燃的金屬氫化物的形式，適合各種形式的運輸方式，這就突破了氣體形態(tài)的氫燃料的種種運輸限制。

該公司表示可以用集裝箱裝載這種氫能源燃料電池，安全運用2萬噸的氫燃料，這些能源可以提供25000個家庭一年的用電需求。

說完了儲存和運輸，我們來看看該公司在應(yīng)用方面的一些數(shù)據(jù)，他們表示自己的燃料電池在同樣的能量儲存的情況下，他們要比其他材料的電池輕30%。當然他們也說該技術(shù)的氫燃料電池成本會低17%，這個成本不知道跟誰去比的，沒有找到相關(guān)準確信息。

實際上他們承認他們固態(tài)氫燃料電池是比碳纖維罐的壓縮氣體容器是要重一些的，但是安全性和操作性會好很多。這一點我覺得問啥問題，畢竟坐在一個高壓的氫氣罐子上到處跑還是需要一定的勇氣的。

固態(tài)氫燃料電池是比碳纖維罐的壓縮氣體容器是要重一些的，但是安全性和操作性會好很多

使用成本方面，該公司的估計 使用他們的輕型激活氫卡車 而不是壓縮氫動力汽車 每年將節(jié)省2萬歐元的燃料成本，這是因為固態(tài)氫每千瓦時的成本比壓縮氫低50%。

另外值得注意的是，如果采用這項技術(shù)，就不需要每個加氫站投入幾百萬歐元去建設(shè)充氣的基礎(chǔ)設(shè)施了，而他們希望是能在便利店一樣的消費場景就能更換的氫燃料模塊更換。

每個加氫站投入幾百萬歐元去建設(shè)充氣的基礎(chǔ)設(shè)施

凡是有利有弊，這項技術(shù)到現(xiàn)在為止還是有兩個小小的缺點，一個是您沒法像現(xiàn)在的電池汽車一樣在自己的家里去實現(xiàn)補充氫燃料，那么未來應(yīng)用可能就只能像中國這樣的國家，全國統(tǒng)一燃料電池標準，隨處可以更換，可能還不影響使用。

另外一個就是這個固態(tài)氫燃料電池的內(nèi)部材料的耐用性，根據(jù)該公司的數(shù)據(jù)顯示，固態(tài)氫燃料電池的內(nèi)部的材料薄膜的使用壽命在150次，使用次數(shù)多了材料內(nèi)部的納米孔就會被氫原子一些伴生原子堵塞，從而使材料失去儲存能力，這方面應(yīng)該是還需要進一步提高的，好在這些金屬材料是可以百分百回收利用的。

說實話，二掌柜看到這個固態(tài)氫燃料電池的技術(shù)感覺很有想象空間，畢竟記得之前看到過氫元素的金屬吸收后，密度是可以比液態(tài)氫還要高的，這種穩(wěn)定的能量高密度的綠色能源，真的有可能會成為未來終極能源。希望中國的氫能源和材料學的開發(fā)人員，也能有這樣的技術(shù)創(chuàng)新和突破吧！