12月21日，美國(guó)能源部（DOE）當(dāng)天發(fā)布了儲(chǔ)能大挑戰(zhàn)路線圖（Energy Storage Grand Challenge Roadmap），這是美國(guó)發(fā)布的首個(gè)關(guān)于儲(chǔ)能的綜合性戰(zhàn)略。 該路線圖提出了極具野心的目標(biāo)：到2030年，可以在美國(guó)國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)、制造能夠滿足美國(guó)所有市場(chǎng)需求的儲(chǔ)能技術(shù)。 路線圖包含“三大課題”和“五大路徑”，并列舉了儲(chǔ)能的“三個(gè)技術(shù)方向”，其中氫儲(chǔ)能（HES）作為一種重要的儲(chǔ)能技術(shù)被提及。

1.“三大課題”和“五大路徑”

“三大課題“探討如何從研發(fā)、制造和應(yīng)用三個(gè)方向?qū)崿F(xiàn)儲(chǔ)能領(lǐng)域的自給自足，并出口相關(guān)產(chǎn)品和服務(wù)。

“五大路徑”將DOE儲(chǔ)能戰(zhàn)略細(xì)分，從技術(shù)研發(fā)，到打造自給自足的原材料供應(yīng)鏈，再到技術(shù)轉(zhuǎn)化、政府支持和教育培訓(xùn)，層層推進(jìn)美國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的發(fā)展，打造以終端使用為目標(biāo)、研發(fā)和產(chǎn)業(yè)相結(jié)合的完整產(chǎn)業(yè)鏈。

2.氫電雙向儲(chǔ)能成為主要探討對(duì)象

三個(gè)儲(chǔ)能技術(shù)方向包括：雙向電力儲(chǔ)能（固定式和移動(dòng)式），化學(xué)能儲(chǔ)和熱能存儲(chǔ)，靈活生產(chǎn)和可控負(fù)荷。其中，氫儲(chǔ)能（HES）主要包括電氫雙向轉(zhuǎn)化儲(chǔ)能和鹽穴存儲(chǔ)兩種，前者為主要探討對(duì)象。

電氫雙向儲(chǔ)能是只通過(guò)電解水方法制造并儲(chǔ)存氫氣，再通過(guò)燃料電池將氫重新轉(zhuǎn)化成電和水，形成一個(gè)完整的能源利用閉環(huán)。可逆燃料電池（RFC）為其中一種有效技術(shù)，包括分離式RFC和一體化RFC兩種。 ？ 分離式RFC：電解槽和電堆單獨(dú)設(shè)置進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)化？ 一體化RFC：在同一電堆中完成水電雙向轉(zhuǎn)化 RFC面臨兩個(gè)問(wèn)題：

1） 技術(shù)不成熟，示范應(yīng)用少。目前RFC的示范應(yīng)用很少，短期內(nèi)分離式RFC或較為可行，但只能應(yīng)用于MW級(jí)固定式燃料電池；一體化RFC處于研發(fā)的早期階段，如得到應(yīng)用將大幅度降低成本和系統(tǒng)復(fù)雜程度。

2） 雙向轉(zhuǎn)化的能量損耗較高。低溫RFC的轉(zhuǎn)化效率較低，小于40％；高溫RFC可將轉(zhuǎn)化效率提升至70％，但對(duì)熱管理方面有一定要求。對(duì)兩種技術(shù)路線的研究同時(shí)進(jìn)行。 文中表示，電解水是短期制氫的重要方法，未來(lái)可探索太陽(yáng)光直接制氫技術(shù)，如何提高電解槽轉(zhuǎn)化效率和降低工業(yè)化應(yīng)用成本是今后的重要課題。

責(zé)任編輯：xj