导语：储氢能力是指可向燃料电池系统输送的氢气的可用量除以整个储存系统的总质量/体积，这个储存系统包罗所有储存的氢气、介质、反映剂（如水解系统内的水）和系统组件。储氢能力的界说凭据DOE官网的分类，常见的氢瓶储氢方式可以分为压缩气体储氢、低温储氢与液态储氢。

现在燃料电池汽车上接纳的是压缩气体储氢方式。压缩气体储氢通过专门的高压容器实现，这就引出了之前推文中提到的I型、II型、III型、IV型氢瓶。一般接纳质量储氢密度与体积蓄氢密度这两个参数来评估其储氢系统的储氢能力。

DOE是这样界说这两个参数和储氢能力的：Capacities are defined as the usable quantity of hydrogen deliverable to the fuel cell system divided by the total mass/volume of the complete storage system, including all stored hydrogen, media, reactants (e.g., water for hydrolysis-based systems), and system components.储氢能力是指可向燃料电池系统输送的氢气的可用量除以整个储存系统的总质量/体积，这个储存系统包罗所有储存的氢气、介质、反映剂（如水解系统内的水）和系统组件。下面咱们依次来讨论一下这三种储氢方式的储氢密度。

压缩气体储氢就质量储氢密度而言。III与IV型瓶的质量储氢密度与体积蓄氢密度如下图所示，可以看到质量储氢密度和储氢压力呈靠近线性增长的关系，而在200bar时，III与IV型瓶与I和II型瓶差异不大（划分为1%和1.5 wt%），且相同储氢压力下，氢瓶体积越大其质量储氢密度越大。

就体积蓄氢密度而言。体积蓄氢密度则不是和储氢压力呈靠近线性关系。随着氢瓶体积的增大，III与IV型瓶的体积蓄氢密度最高点越靠近低储氢压力区。以储氢压力约700bar为界，小于700bar时储氢体积越大要积蓄氢密度越高，大于700bar时，体积的增大则倒霉于提升体积蓄氢密度。

现在燃料电池车上接纳的氢瓶体积（以50L和100L为例），将其质量储氢密度与体积蓄氢密度在上图查询的话，再对照美国国家能源部DOE最新制定的储氢目的，以及市面上见到的燃料电池整车的情况，我们可以一起来看看现在大家是否已经实现了DOE制定的目的。可以看出如果接纳III型与IV瓶，到达DOE2020年与2025年的部门目的还是比力轻松的。尤其是体积蓄氢密度，III型与IV型瓶与现在三个燃料电池整车储氢均到达了DOE的2020年目的，100L的35MPaIII/IV型瓶、70MPa的III/IV型瓶与三个燃料电池整车储氢甚至都到达了DOE的2025年目的。

其中丰田Mirai更是在质量储氢密度和体积蓄氢密度这两个参数上都到达了DOE的2025年目的。而从质量储氢密度上看，只有接纳70MPa储氢压力的方法才有可能靠近或到达DOE的2020年目的，35MPa只能到达此目的的60%。低温储氢与液态储氢如DOE对储氢方式的界说可以看到，除了在燃料电池汽车上常见的压缩气体储氢，另有低温储氢与液态储氢。液态储氢比气态储氢更高效，平均1L的液态气约莫相当于800L的气态气。

液态氢气容易蒸发气化，对储存系统的要求很高，很难长时间的存储，一般只用于牢固能源存储。国际上针对液态储氢出台了ISO 21009-1和ISO 21009-2两个国际尺度来规范低温存储罐的设计和操作。

而低温储氢则通过降低储存温度可以一定水平上提高其储存效率。那么详细这两种储氢方式的储氢性能又是怎么样的呢？我们可以从下图中相识：图上温度单元为热力学温度K（℃=K+273）。可以看到三种储氢方式对应的储氢温度差别，其中低温压缩储氢所笼罩的操作温度规模最大，可以从-233℃~-40℃。

而从-40℃~27℃，则是燃料电池车上常用的压缩气体储氢的常见操作温度区域。可以看到对于70MPa的压缩气体储氢来说，当储氢温度降低到约-190℃时，储氢体积质量就可以翻一倍，从40g/L上升到80g/L。总的来说，温度越低，同样的储氢压力下储氢效率越高。

以Mirai两个氢瓶总体积约122L，如接纳-40℃储氢，可比现在15℃储氢多储存约600g，以其百公里氢耗1100g来核算，接纳低温压缩储氢可多运行约50Km。从图上还可以看出，如果保持储氢压力为35Mpa，储氢温度需要降低到约莫-120℃接纳低温储氢方式，才气到达现在70Mpa在15℃常温储氢的体积蓄氢密度。总结：1、如接纳III型与IV型瓶，则DOE的2020年体积蓄氢密度应该是以及到达了。现在丰田Mirai、本田Clarity、现代Nexo均已到达该目的。

2、对于DOE的2020年质量储氢密度目的，看起来只有通过加大储氢压力的方式才有可能到达。丰田Mirai的储氢系统已到达DOE的2025年质量储氢密度目的。3、低温储氢和液态储氢均可以提高储氢效率。

可是应该是受限于其较庞大的储氢系统，现在在常见的燃料电池车上没有看到应用。泉源：燃料电池百科接待关注氢云链，获得更多氢能工业资讯。

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