日本产业技术综合研究所（AIST）氢能领域研究调研分析
发表时间：2020-01-06 17:37:54 作者： 来源： 点击：
国立研究开发法人产业技术综合研究所（英文为National Institute of Advanced Industrial Science and Technology，简称“AIST”）作为日本最大的公共研究机构，专注于研发有利于日本产业和社会发展的技术及其产业化问题，起到将革新技术与产业化连结起来的“桥梁”作用，同时还与世界各国的主要研究机构签订合作备忘录，构建积极的全球合作网络。目前产业技术综合研究所在日本的研究据点有11个，拥有约2300名研究人员。
日本氢能发展处于世界的前沿，今天来跟随小编看看AIST下设的氢能研究小组主要研究目标及内容吧！
氢能研究小组
（一）创能研究部氢材料组
研究目标：
为了实现以氢能源为基础的安全经济的社会，氢材料小组以明确氢在燃料电池汽车和氢气站使用的各种材料中的作用为目的，致力于通过正确评估氢脆现象来明确脆化机理、通过氢气气氛中材料评估技术的开发来明确金属材料中的氢气行为。特别是在120Mpa的高压氢气中，利用慢应变速率拉伸试验（SSAR）、断裂韧性试验、疲劳试验等材料实验装置，调查关于不锈钢和低合金钢中氢脆化的影响。该研究组在实验结果的基础上，进行了数据库的构建，为氢脆评估方法相关国际和国内标准做出贡献。
（二）福岛可再生能源研究所氢载体研究组
1.研究背景
太阳能、风力等可再生能源对于资源匮乏的日本至关重要，但是由于适合日照和风力的地方分布不均，能获得的发电电力也不均衡。氢载体制造技术是利用可再生能源制氢，并为了长期、安全、低成本地储氢而使用催化剂进行化学转换。
2.研究目标
为了解决日本所面临的能源问题，氢载体研究组正在开发能够支撑可再生能源大量引入的能源储存、利用技术。该研究组对可再生能源进行化学转换，作为氢和氢载体，以电、热、氢等各种能源相关技术进行开发。此技术也能够在可再生能源发电电力的吸收或电力系统受到自然状况影响时发挥调节力量。而且，通过此技术无论何时都可以有效利用大量的可再生能源，不受季节地点限制。
3.研究内容
该研究组从使用可变功率的制氢，到对使用催化剂的氢载体进行化学转换以及在热机上的应用进行一系列技术开发，把氢载体制造、催化剂利用以及氢发动机控制等重要技术应用于大型演示机，把从实证研究获得的知识经验导入到重要技术的改良和新突破中。
（三）福岛可再生能源研究所氢・热系统研究组
1.研究背景
日本开始实施“可再生能源固定价格收购制度”，特别是近年来已经铺设了大规模的太阳能发电系统。同时，由于供需不平衡和输电线路容量不足，存在许多限制例如输出受限，从而产生可再生能源废弃问题，将来这些问题将会进一步增加。此外，为了抑制二氧化碳排放，重要的是建筑物的零排放化，有必要解决这些问题并提高可再生资源利用率。为了将传统技术中无法有效利用的可再生能源转化为氢能并利用其产生的热能，该研究组正在对氢・热系统系统进行开发，以充分利用发电过程中产生的氢能及热能。
2.研究目标
为了引入大量的可再生能源，该研究组将开发一种利用氢气和热能的能源系统，这种能源系统能解决当前存在的无法长期、大量储能的问题。今后将越来越多利用引入太阳能发电剩余电力，开发高效、低成本的制氢技术。此外，为了减少占日本二氧化碳排放40％的建筑物的排放，该研究组将利用无二氧化碳的氢来开发可用于城区的安全储氢技术，考虑到电力和热量需求，该研究组还将开发一种能够处理氢能和热能的能源系统。此外，随着燃料电池汽车的普及，该研究组还将继续致力于安全的氢气增压和精炼技术的开发。
3.研究内容
①该研究组将开发利用太阳能发电剩余电力的高效制氢技术；
②作为储氢技术，该研究组正在开发一种使用储氢合金的储氢装置；
③该研究组正在开发利用氢能源系统提供电力和热能需求的技术；
④该研究组将开发新的氢气压缩技术和精炼技术。
4.研究成果
①防止水电解降解技术
该研究组成功地使用20kW太阳能电池和5Nm³/h水电解设备将大约15％的太阳能转换成氢能。
②安全储氢技术（不可燃储氢合金）
该研究组开发了一种由非稀土组成的廉价储氢合金。
（四）产综研・九州大学氢材料强度实验室
1.研究目标
产综研・九州大学氢材料强度实验室基于九州大学世界顶级高压氢气的宏观材料强度评估技术机械工程的视点，并综合产综研氢气环境中的纳米级材料组织评估技术材料工程的视点，安全、经济地利用氢气，旨在阐明氢材料的脆化现象，并在此基础上开发新材料。此外，建立一个产业、学术、政府联合网络，将取得的成果与企业进行衔接。
2.研究内容
1、微观角度分析氢对每个增强机制的影响；
2、基于宏观角度分析阐明析出强化材料的氢催化机制；
3、铝合金中氢侵入的纳米微观分析；
4、利用有限要素法的氢扩散-弹塑性耦合分析。