船用金属氢化物储氢技术研究综述

胡磊,李勃成,袁裕鹏,童亮 (武汉理工大学)
摘要: 金属氢化物储氢是一种基于化学吸收原理的氢气储存方法,具有高体积储氢密度和高安全性的特点,在船舶储氢领域的应用潜力备受关注。在此背景下,对于金属氢化物储氢技术在船舶上的应用,有着材料性能、反应器性能、热管理系统、成本等一系列有待研究的问题。首先,对金属氢化物储氢技术进行归纳,总结梳理金属氢化物的工作原理及材料性能方面的研究进展,并介绍金属氢化物在船舶上的应用情况;然后,结合氢能船舶的应用环境及需求,分析金属氢化物储氢技术在船舶上应用的技术、经济可行性,并以满足氢能船舶对氢气储量和放氢速率要求为目标,介绍船用金属氢化物储氢系统的研究,包括储氢系统性能研究、储氢反应器结构、反应器结构优化、耦合船舶燃料电池的热管理系统和储氢系统设计思路;最后,结合上述研究内容,对船用金属氢化物储氢系统的研究方向进行总结与展望。
关键词:船舶储氢;金属氢化物;储氢性能;反应器设计;热管理

目录介绍

0 引言

1 金属氢化物储氢技术

1.1 金属氢化物工作原理

1.2 金属氢化物材料性能

1.3 金属氢化物在船舶上的应用

2 船用金属氢化物储氢的可行性

2.1 技术可行性

2.1.1 燃料电池−金属氢化物系统可行性

2.1.2 船舶应用适用性

2.2 经济可行性

2.2.1 加注过程经济性分析

2.2.2 储氢系统成本

3 船用金属氢化物储氢系统研究

3.1 储氢系统性能研究

3.2 储氢反应器整体结构

3.3 储氢反应器性能优化

3.3.1 增强床层热传导

3.3.2 反应器结构优化

1) 翅片与冷却管设计

2) 添加相变材料

3.4 耦合船舶燃料电池的热管理系统

3.5 储氢系统的设计思路

4 结论与展望


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