聯(lián)邦實(shí)驗(yàn)室聯(lián)盟(FLC)將杰出技術(shù)轉(zhuǎn)讓獎(jiǎng)(Excellence in Technology Transfer)授予了阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究員Amgad Elgowainy和Krishna Reddi研發(fā)的加氫技術(shù)。阿貢實(shí)驗(yàn)室還通過合作研發(fā)協(xié)議(Cooperative Research and Development Agreement)以及技術(shù)許可協(xié)議(Technology Licensing Agreement)等機(jī)制，將該技術(shù)轉(zhuǎn)讓給了全球壓縮機(jī)制造商PDC Machines。

加氫站的高成本阻礙了氫燃料的普及

阿貢實(shí)驗(yàn)室研究人員研發(fā)的該技術(shù)可以解決影響氫燃料被廣泛采用的一個(gè)障礙，即部署和運(yùn)營(yíng)加氫站的成本很高。Elgowainy表示“消費(fèi)者在加氫站支付的加氫費(fèi)基本就占加氫站本身成本的一半，另外一半成本為壓縮機(jī)的成本。”

Elgowainy與同事研究了降低加氫站成本的方法，主要就是針對(duì)氫壓縮機(jī)，這是一個(gè)特別昂貴的設(shè)備。研究人員發(fā)現(xiàn)，盡管每臺(tái)壓縮機(jī)的成本為50萬美元或以上，但是運(yùn)行效率卻很低。為滿足高峰期的加氫需求，壓縮機(jī)的尺寸通常很大;但是在非高峰期，壓縮機(jī)就大多處于閑置狀態(tài)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。

增加壓力，以降低成本

研究團(tuán)隊(duì)的解決方法是研發(fā)“加壓”技術(shù)(pressure consolidation)，通過向壓縮機(jī)提供高壓氫氣，提升壓縮機(jī)的加氫能力。該團(tuán)隊(duì)的解決方案綜合考慮了壓縮機(jī)的基本工作原理以及典型加氫站每小時(shí)的加氫需求。

傳統(tǒng)上，加氫站會(huì)采用氫氣供給儲(chǔ)能系統(tǒng)(現(xiàn)場(chǎng)的固定儲(chǔ)能系統(tǒng)或位于運(yùn)輸氫氣的管道拖車上)，以存儲(chǔ)最終供應(yīng)給壓縮機(jī)的氫氣。當(dāng)車輛到達(dá)加氫站時(shí)，氫氣會(huì)離開儲(chǔ)能系統(tǒng)，進(jìn)入壓縮機(jī)加壓，然后輸送至加注槍，最后進(jìn)入汽車。

在一天中，隨著越來越多的氫氣被加注到車輛中，儲(chǔ)氫系統(tǒng)的壓力會(huì)下降。隨著壓力下降，進(jìn)入壓縮機(jī)的氫氣密度也會(huì)下降，進(jìn)而降低壓縮機(jī)的供氫能力。

該團(tuán)隊(duì)的技術(shù)可以在氫燃料需求較低時(shí)，加強(qiáng)存儲(chǔ)氫氣容器中氫氣的壓力。當(dāng)氫燃料需求回升時(shí)，壓縮機(jī)會(huì)接收到一股高壓氫氣，從而使壓縮機(jī)的氫氣供給能力保持在較高水平，提升加氫站的供氫能力，在需求高峰期也可維持較快的加氫速度。

該項(xiàng)獲得專利的加壓技術(shù)可為加氫站運(yùn)營(yíng)商節(jié)省30%的設(shè)備成本，最大限度地減少了壓縮機(jī)的閑置時(shí)間，還能夠?qū)⒐艿劳宪嚨娜剂陷斔托首罡咛岣?0%以上。