作者丨江星

编辑丨刘小画

近日，德国知名的应用科学研究机构弗劳恩霍夫（以下简称Fraunhofer）研发了一种新型氢能存储技术Powerpaste，这是一种基于镁的灰泥状粘稠物，具有清洁、高密度、安全及易于运输的特点，储能密度达到锂电池的10倍，能让氢燃料电池汽车比传统的燃油汽车行驶更远的距离，而且只需几分钟就能完成燃料的补给工作。

灰泥状粘稠物Powerpaste（来源：Fraunhofer）

通常情况下，氢燃料电池汽车是以气体形式携带氢，并将其储存在压力约为700bar （10150 psi）的储罐中。这些储罐大且笨重，不但在很大程度上抵消了氢燃料相对于今天的锂电池的一大关键优势，即更高的能量密度，从而大大限制了这种技术路线在乘用车与商用车方面的发展速度；而且储罐的过高压力还阻碍了氢燃料技术在摩托车和小型摩托车等两轮车上的推广。

而Fraunhofer研究所下属的制造技术和先进材料研究小组研发的Powerpaste，彻底颠覆了以往的氢能存储策略，他们选择在大气压下，将氢能以化学形式进行储存，并在需要时及时释放氢提供动力。

据介绍，要生产这种膏体，需要在大约350°C（662°F）、5到6倍的大气压条件下，将镁与氢结合形成氢氧化镁，最后再加入酯和金属盐形成一种可以装入盒中的灰色粘性粘稠物。

该团队表示，当温度低于250°C（482°F）以下时，Powerpaste的状态能够保持完全稳定，其携带的能量不仅达到同等重量的锂电池的10倍，还远远超过了同等重量的700 bar氢能储罐。

“一辆应用Powerpaste作为动力系统的汽车，其续航里程不仅能够与燃油车媲美，甚至还能超过燃油车。”研究人员自信地说道。

该技术的具体工作原理如下：当需要释放能量时，一个柱塞装置会将浆糊挤压进腔体中，让其与水发生反应并在动态控制下进行氢气释放，为燃料电池注入能量，从而为电动汽车动力系统或其他设备提供动力。这种糊状物的较高能量密度正是在于此——它释放的氢能中有一半是与水反应产生的。

这样一来，车辆的补能方式将变得异常简单，例如，给一辆小型摩托车补能时，只需要将空的Powerpaste存储盒取出来，再换上一个满盒就可以了。

Fraunhofer研究团队还有意将其应用于大型无人机上，来充当无人机额外的补能设备，从而帮助增加飞行时间和飞行范围；或者作为新型补能方式，应用于便携式电器上，比如露营用的电动烤面包机或水壶等。

针对这种泥状粘稠物的装载方式，他们表示，在一些应用中，可拆卸的存储盒可能是最合适的选择，而在燃料电池汽车、卡车、飞机及更大的应用场景中，直接将Powerpaste泵入油箱相对更便捷。从逻辑上讲，相比一般的气态或者液态氢，固态氢运输的难度会更小，且更易于放置与存储。

据悉，目前Fraunhofer正在建设专门用来生产Powerpaste的工厂，预计将于今年晚些时候正式投入运营，年产能约为4吨，主要用于试点项目和行业评估，他们还在实验室配备了一台发电机，以供试验台运行。

Fraunhofer研制的原型发电机（来源：Fraunhofer）

虽然这一新技术的出现让人感到振奋，但有业内人士指出，还有一些关键问题亟待解答，包括镁在膏体消耗后会发生什么变化？其是否会被回收并继续参与之后的生产过程中？更重要的是，生产这种浆料的过程是否节能？众所周知，燃料电池系统备受诟病的一点就是其未能实现清洁氢的高效利用，而Powerpaste的生产离不开热量、压力的消耗与相关的工业加工过程，所有这些都无一例外需要消耗大量能源，再加上储存和运输成本，很可能最后加总起来会发现，用Powerpaste存储氢的性价比还远不如传统的气体储罐。

事实上，任何新技术在首次推出时都不可能是尽善尽美的，研究人员势必需要一定的时间来对其加以优化与改善，而业界与大众则同样需要时间进行深入了解乃至接纳，但不可否认的一点是，Powerpaste的出现的的确确为我们带来了全新的氢能存储与物流解决方案。

参考文献：https://newatlas.com