氢能利用现状及其材料需求
刘文月1，2，杨志强3，李天怡1，2，徐岩松4，王勇1，5，徐海健6，李新玲6，王爽1，5（1.海洋装备金属材料及其应用全国重点实验室； 2.鞍钢集团北京研究院有限公司； 3.鞍钢股份有限公司冷轧厂；4.鞍钢股份有限公司制造管理部； 5.鞍钢集团钢铁研究院；6. 鞍钢股份有限公司）
摘要：随着化石能源日益枯竭，氢的能源属性备受关注，氢能被视为“21世纪终极能源”，但应用价格高、体积能量密度低以及临氢材料氢脆倾向大等问题限制了氢能利用。解决上述三项难题是当前氢能发展的关键。介绍了当前比较成熟的制氢、储氢、输氢与用氢技术路线及其优缺点，对比了常用氢损伤理论与临氢材料现有选材标准，提出了关注高耐氢材料开发、氢损伤机理研究、天然氢勘探与提高绿氢在氢能中的占比等发展建议，期待为氢能提升利用规模、拓展应用场景提供参考。
关键词：氢能；绿氢；氢脆；储氢密度；掺氢比
目录介绍
1 氢的种类与氢能特征
2 氢能利用流程
2.1 制氢
2.2 储氢
2.2.1 气态储氢
2.2.2 液态储氢
2.2.3 固体储氢
2.2.4 地质储氢
2.3 输氢
2.4 用氢
3 氢对材料性能的影响
3.1 氢损伤机理
3.2 氢损伤定量评价
3.3 氢损伤影响因素
3.3.1 氢分压与氢纯度
3.3.2 温度
3.3.3 应力
3.3.4 临氢材质
3.4 选材规则
（1） 推荐使用细晶粒均质材料
（2） 避免使用高硬度和高强度材料
（3） 采用高洁净材料，减少夹杂物等对低温韧性和氢脆的影响
（4） 避免明显的表面与内部缺陷
4 未来发展趋势与建议
（1） 降低用氢成本
（2） 提升氢能储运安全性
（3） 提高储氢密度
（4） 开发高性能临氢材料
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