氢气运输和存储问题
体积能量密度达到·L-1，是气氢15MPa运输压力下的。因此将氢气深冷至21K液化后，再利用槽罐车或者管道运输可提高运输效率。槽罐车的容量大约为65m3，每次可净运输约4000kg氢气，国外加氢站采用槽车液氢运输的方式要略多于气态氢气的运输方式。液氢管道都采用真空夹套绝热，由内外两个等截面同心套管组成，两个套管之间抽成高度的真空。除了槽罐车和管道，液氢还可以利用铁路和轮船进行长距离或跨洲际输送。深冷铁路槽车长距离运输液氢是一种既能满足较大输氢量又是比较快速、经济的运氢方法。这种铁路槽车常用水平放置的圆筒形杜瓦槽罐，其储存液氢的容量可达到100m3，特殊大容量的铁路槽车甚至可以运输120～200m3的液氢。目前*有非常少量的氢气采用铁路运输。表1定性地比较了上述几种方式的适用场合、运输量、技术成熟程度、应用情况及其优缺点。尽管氢气运输方式众多，但从发展趋势来看，在今后相当长一段时期内加氢站氢气主要通过长管拖车、槽车和气氢管道进行运输。因此，本文对这三种运输方式进行了更为深入的研究。2氢气运输成本分析氢气的运输成本足选择氢气运输方式的重要指标。为了计算氢气的运输成本，本研究小组基于Excel开发了氢气运输成本模型。 传统行业氢气作为工业气体，在石油化工、电子工业、冶金工业、浮法玻璃、航空航天等方面有着***的应用。氢气运输和存储问题
必须使氢的能量密度更高才能用于运输。有三种方法可以做到这一点。氢可以被压缩，液化或化学结合。在相同能量下，压缩到800个大气压的氢气所占体积比汽油大3倍。如果车辆要携带足够的氢气以实用，则必须达到此密度。每平方英寸800巴的压力达到6吨或12,000磅。将这种压力容纳在轻型罐中非常困难。灾难性坦克故障释放的能量与相等重量的一样多。由度钢制成的储罐重量是其所含氢的100倍。使用钢制储罐的卡车或汽车不切实际，因为储罐的重量几乎是车辆的重量。由碳纤维制成的高压氢气罐可能是一种解决方案。碳纤维是用于飞机和体育用品的材料。典型的18轮半卡车载有两个90加仑的油箱，可行驶750英里。典型的4缸轿车具有18加仑的油箱，可行驶575英里。上海氢气运输罐车全球范围内正掀起氢能产业发展热潮，将极大推动氢能产业发展。
常温常压下，氢气是一种极易燃烧，无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度**小的气体，氢气的密度只有空气的1/14，即氢气在1标准大气压和0℃，氢气的密度为。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。氢气是相对分子质量**小的物质，主要用作还原剂。氢气(H2)**早于16世纪初被人工制备，当时使用的方法是将金属置于强酸中。1766–1781年，亨利·卡文迪许发现氢元素，氢气燃烧生成水(2H₂+O₂点燃=2H₂O)，拉瓦锡根据这一性质将该元素命名为“hydrogenium”（“生成水的物质”之意，"hydro"是“水”，"gen"是“生成”，"ium"是元素通用后缀）。19世纪50年代英国医生合信(）编写《博物新编》(1855年）时，把"hydrogen"翻译为“轻气”，意为**轻气体。工业上一般从天然气或水煤气制氢气，而不采用高耗能的电解水的方法。制得的氢气大量用于石化行业的裂化反应和生产氨气。氢气分子可以进入许多金属的晶格中，造成“氢脆”现象，使得氢气的存储罐和管道需要使用特殊材料（如蒙耐尔合金），设计也更加复中国实现氢气的低温制备和存储，荣获科技部2017年度中国科学进展。
用铁、锌等与稀硫酸、稀盐酸作用制得“易燃空气”（即氢气），并用普利斯特里发明的排水集气法把它收集起来，进行研究。他发现一定量的某种金属分别与足量的各种酸作用，所产生的这种气体的量是固定的，与酸的种类、浓度都无关。他还发现氢气与空气混合后点燃会发生；又发现氢气与氧气化合生成水，从而认识到这种气体和其它已知的各种气体都不同。但是，由于他是燃素说的虔诚信徒，按照他的理解：这种气体燃烧起来这么猛烈，一定富含燃素；硫磺燃烧后成为硫酸，那么硫酸中是没有燃素的；而按照燃素说金属也是含燃素的。所以他认为这种气体是从金属中分解出来的，而不是来自酸中。他设想金属在酸中溶解时，“它们所含的燃素便释放出来，形成了这种可燃空气”。他甚至曾一度设想氢气就是燃素，这种推测很快就得以当时的一些杰出化学家舍勒、基尔万（Kirwan，）等的赞同。由于把氢气充到气球中，气球便会徐徐上升，这种现象当时曾被一些燃素学说的信奉者们用来作为他们“论证”燃素具有负重量的根据。但卡文迪许究竟是一位非凡的科学家，后来他弄清楚了气球在空气中所受浮力问题，通过精确研究，证明氢气是有重量的，只是比空气轻很多。 低压氢气的管道运输在欧洲和美国已有70多年的历史。
测算过程如下表：氢气管网相比长管拖车具备成本优势。由于压缩每公斤氢气所消耗的电量是一定的。管道运氢成本增长的驱动因素主要是与输送距离正相关的管材折旧及维护费用。当输送距离为100km时，运氢成本为，为同等距离下气氢拖车成本的1/5，通过管道运输氢气是一种降低成本的可靠方法。管道运氢成本很大程度上受到需求端的影响。虽然测算结果显示管道运氢成本较低，但达到该成本的前提是管道的运能利用率达到100%，即加氢站有足够的氢气需求。运氢成本随着利用率的下降而上升，当运能利用率为20%时，管道运氢的成本已经接近长管拖车运氢。在当前加氢站尚未普及、站点较为分散的情况下，管道运氢的成本优势并不明显。但随着氢能产业逐步发展，氢气管网终将成为低成本运氢方式的选择。液氢罐车运输：适合长距离运输，国内外应用差距明显液氢运输相比气氢效率更高，但国内应用程度有限液氢罐车运输系统由动力车头、整车拖盘和液氢储罐3部分组成。由于液氢的运输温度需保持在-253℃以下，与外部环境温差较大，为保证液氢储存的密封和隔热性能，对液氢储罐的材料和工艺有很高的要求，使其初始投资成本较高。液氢罐车运输具有更高的运输效率，但液化过程能耗大。 根据氢气来源不同，加氢站可分为外供氢加氢站和站内制氢供氢加氢站。北京氢气运输市场价
氢气能量密度，环保性能好，是能源碳转型的重要方向。氢气运输和存储问题
国内氢气管道建设的参与方，既有国外的企业，又有国内的企业。氢气管道属于管道的一种，若未来氢气像石油、天然气一样作为能源进行管理，氢气管道资产属于哪一方，由谁来投资建设、由谁来运营都是值得探索的。在管道输送氢气方面，也有不少人士看好充分利用现有管道设施，在天然气中掺入氢气进行输送。不过，这可能需要协调好各方的利益。国内长输油气管网主要由三大国有石油公司拥有。有数据显示，中石油约占85%，中石化占8%，中海油占5%，其他公司占2%。据eo此前报道，2017年气荒以来，各地方对省内管网的规划与建设进入了新一轮的强化期。这一轮，黑龙江、江苏、辽宁等地方组建并成立了新的省级管网公司。但是组建不久，准备启动建设的黑龙江省天然气管网就出师不利，遭遇了中石油的阻击而停滞不前。就油气管网而言，从1958年底完全依靠中国自己力量建设起来的克拉玛依至独子山炼油厂长距离输油管道算起，已经经历过了60年，但目前省网与国家管网将如何共存，仍充满未知与挑战。国家管网公司虽将落地，但还会面临多且复杂的问题。 氢气运输和存储问题