液化儲存,顧名思義就是將氫氣冷卻到液化溫度以下,以液體形式儲存。
在一個大氣壓(即101325P2)下,氫氣冷凍至-253℃以下,氫為液態,此時液氫的密度是氣態氫的865倍,因此,低溫液態儲氫技術相對于高壓氣態儲氫技術具有更大的吸引力。
若僅從質量和體積上考慮,液化儲存是一種極為理想的儲氫方式。液化儲氫方式的最大優點是質量儲氫密度高,按目前的技術可以大于5%但使用液化儲氫方式,液氫罐需采用雙層壁真空絕熱結構,并采用安全保護裝置和自動控制裝置保證減振和抗沖擊。這就增大了儲氫系統的復雜程度和總體質量,限制了氫氣質量分數的提高。
液氫存在生產成本高昂的問題。理論上,氫液化所消耗的能量為28.9kJ/mol,實際過程消耗的能量大約是理論值的2.5倍,可以達到氫氣能量的30%~50%。另外,液氫還存在嚴重的泄漏問題。液氫沸點僅為20.38K。氣化潛熱小,僅為0.91kJ/mol,因此液氫的溫度與外界的溫度存在巨大的傳熱溫差,稍有熱量從外界滲入容器,即可快速沸騰而致損失。
即使用真空絕熱儲槽,液氫也難長時間儲存。目前,液氫的損失率達每天1%~2%,而汽油通常每月只損失1%,所以,液氫不適合用于間歇使用的場合,如汽車。但是,對一些特殊用途,例如宇航的運載火箭等,采用冷液化儲氫是有利的。