瑞士EPFL开发新系统 以解决清洁制氢和大规模储能问题

盖世汽车讯 随着全球各国致力于应对气候变化，对可再生能源的需求迅猛发展。然而，在没有大规模储存方法的情况下，无法将可再生能源有效并入电网。瑞士洛桑联邦理工学院物理和电分析化学实验室（(LEPA-EPFL）的博士生Danick Reynard表示：“大多数可再生能源都依赖于气候条件，在提供电力时存在较大波动，而电网设计并未将这些波动考虑在内。”相比之下，无论天气如何，氢能供应都比较稳定，因此备受关注。

（图片来源：EPFL）

据外媒报道，近年来，LEPA的科学家们一直致力于解决清洁制氢和能量储存的双重挑战。该校研究人员开发了一种新系统，将传统氧化还原液流电池(目前最有希望实现大规模固定储能的方法之一)与催化反应器相结合。这些反应器可以从流经电池的流体中生产清洁的氢。LEPA系统与传统系统一样高效，但能提供更大的灵活性和储能能力，可以较低成本生产清洁的氢气。

氧化还原液流电池在储能方面极富前景

氧化还原液流电池包括两个被电化学电芯隔开的罐。两种高导电电解液（一种带正电荷，一种带负电荷）通过罐体循环，并流经电芯以触发化学反应，在那里交换电子。如同手机中的锂离子电池，这些电池以电化学的形式储存能量，但其寿命更长，具有灵活的发电和储能能力，可以对电力供需波动做出快速反应。

为了制造这一系统，研究人员使用传统的氧化还原液流电池，并添加两个催化反应器，以提升其性能。这些反应器可从罐内循环的流体中产生氢气。Reynard表示：“氢气是通过催化过程产生的，该过程利用电池中的能量将水分子分解成氢和氧两种成分。但是，只有在为电池充电的能量是可再生的情况下，这种氢才被认为是清洁的。”

制造清洁的纯氢，并具有增强且灵活的储能能力

LEPA的技术为制氢和储能提供了多项优势。就传统氧化还原液流电池而言，一旦电池充满了，就不能再储存多余的能量。 Reynard表示：“然而，在我们的系统中，电池完全充满后，可以将流体排放到外部反应器中。它们反过来会产生氢气，并将其储存起来备用，从而释放电池本身的存储空间。”

由LEPA系统生产的氢气是纯净的，只需经过干燥和压缩即可实现最佳储存。与传统方法相比，这种系统更加安全，因其可以单独产生氢气和氧气，而不是同时产生，因此发生爆炸的风险更小。

探讨氢动力汽车充电站的前景

LEPA的技术尤其适用于交通运输应用。随着电动汽车推广，对电力和清洁氢的需求将猛增，这将给电网带来压力。 Reynard表示：“我们的电池除了能生产氢气外，还可以作为缓冲器，以缓解电力高峰需求。”