顯然，在高壓氫氣儲存中，壓力越高，每單位體積儲存的氫氣就越多。目前，該行業(yè)的頂級產(chǎn)品是700Bar高壓IV儲氫瓶，其壓力幾乎相當于700米深海底的壓力。相比之下，充氣輪胎壓力只有2.5巴，一般潛艇的最大潛水深度只有300米。因此，氣態(tài)高壓氫氣儲存對儲罐材料和密封提出了很高的要求。 例如，Mirai的儲氫裝置具有四層結構，由內(nèi)部包裹塑料內(nèi)襯的鋁合金和外部的碳纖維增強塑料保護層（CFPR）組成。在保護層的外面還有一個玻璃纖維阻尼層。一個裝有5公斤氫氣的氫氣罐重量超過100公斤，氫氣儲存質(zhì)量僅為5%左右。堆積密度也不容樂觀。 另一個正確的術語是氫脆。氫脆是指氫在高溫和高壓（300℃和30 MPa）下滲入金屬材料，導致金屬機械財產(chǎn)下降、誘發(fā)開裂或延遲斷裂。目前，氫氣瓶存在這種風險，使用壽命有限。 為了向該高壓氫罐充入氫氣，還需要高壓氫化裝置和合適的供應和運輸系統(tǒng)。 盡管存在各種缺點，但這項技術目前是最成熟的，對儲氫的要求和成本相對較低。目前，所有的燃料電池汽車，如豐田的Mirai、Hyundais NEXO等。，這個解決方案。 第二種類型是液態(tài)氫的儲存。在常溫常壓下，液態(tài)氫的密度是氣態(tài)氫的845倍。然而，與氮氣和二氧化碳不同，氫氣可以通過壓力液化。氫氣液化的臨界溫度低至234攝氏度，任何高于臨界溫度的壓力都不能使氫氣液化。這消除了直接在車輛上使用液氫存儲器的可能性。 然而，液氫在純度和長途運輸方面具有良好的經(jīng)濟優(yōu)勢，無法在車輛上使用。然而，氫氣加注站可能是有用的。 第三種類型是固體氫氣的儲存。 正如鋰電池正在向固態(tài)電池發(fā)展一樣，儲氫技術也在向固態(tài)存儲發(fā)展。固體氫的儲存也可以進一步細分。一種是活性炭、碳納米管和碳納米纖維基材料對氫氣的物理吸附。除了金屬有機支架（MOFs）和共價有機支架（COFs），它們具有用于捕獲和儲存氫氣的微孔網(wǎng)格，這些材料目前正在實驗室研究中。 一種COF材料TpPa-1 另一種方法是使用金屬氫化物來儲存氫氣。金屬氫化物儲氫的最大優(yōu)點是體積密度相對較高。一塊體積的金屬在常溫常壓下可以儲存近千量的氫氣，其體積密度甚至優(yōu)于液氫。 POWERBASE使用此方法。金屬中儲氫的原理與氫脆現(xiàn)象有些相似。在某些條件下，氫穿透金屬內(nèi)部并與金屬反應生成金屬氫化物，金屬氫化物以原子狀態(tài)儲存在金屬結晶點內(nèi)。這個過程是可逆的，可以吸收和釋放氫氣。氫金屬存儲有著悠久的研究歷史，我們常用的鎳氫電池是典型的金屬氫化物應用。 氫與大多數(shù)金屬結合的能力意味著大多數(shù)金屬都有儲存氫的能力。然而，為了實現(xiàn)吸氫和脫氫的可控性和可逆性，金屬儲氫技術通常需要幾種金屬成分的合金，其中一些具有強吸氫能力的金屬（A類），如Mg、Ti、Zr、Ca、Re等。另一部分為Fe、Co、Ni、Cr等吸氫能力較弱的金屬（B類），用于調(diào)節(jié)反應生成熱和分解壓力。 近幾十年來，已經(jīng)開發(fā)出了多種合金，但合適的工業(yè)生產(chǎn)如氫氣吸收和解吸條件、體積密度、質(zhì)量密度和成本都不多，主要包括鎂系列、鑭鎳稀土系列、鈦系列和鋯系列。 其中，以分子量相對較低的金屬鎂為基礎的鎂基合金是第一種。鎂基合金具有高的儲氫質(zhì)量和體積密度以及大的鎂儲量和低成本。然而，鎂基儲氫合金的吸收和解吸條件相對苛刻。如POWERBASE報告所述，有必要在約350°C的高溫和五到六倍大氣壓下與氫化鎂反應。 此外，POWERBASE產(chǎn)品在250℃下也可以穩(wěn)定，這也代表了該產(chǎn)品的高活化條件，使其在車輛條件下難以釋放氫氣。 然而，獨特的體積優(yōu)勢仍然使金屬儲氫成為一個熱門的發(fā)展趨勢，尤其是對于燃料電池汽車。有一天，燃料電池汽車只需行駛到加氫站，更換一盒儲氫合金來補充能量。更換后的儲氫合金可以進行加工、重新填充和轉(zhuǎn)售。這種富有想象力的觀點確實令人向往。