台湾成功研发“不氢钢” 或是氢能发展里程碑

氢能是新能源主要发展方向之一，但如何避免氢气在储藏时攻击储能罐，就成急需解决的难题。这次，台湾一所大学成功研发可抵抗氢气穿隧攻击的不銹钢材料，若该材料能进入正式运用，将成为氢能发展的重要里程碑。

市面上氢气多数以水电解和其它化学制备而成，其污染程度要低于石化燃料，但仍有易爆炸、压缩率低和储藏性差等挑战需要克服。目前氢气的主要储能罐材料有金属、玻璃纤维和碳纤维，但这些材料各有优缺点。

金属储能罐，易受活性高、粒子小的氢气侵蚀，并产生氢穿隧作用。该现象会置换金属原子，导致整个金属储能罐在运作过程中出现脆裂现象“氢脆”。此现象不利于氢气储藏，且容易引发安全性问题。

玻璃纤维储能罐，内含大量直径25到500微米的玻璃微球。这些玻璃微球能有效锁住氢气并防止氢穿隧现象。不过，缺点是难以制造大量高强度的空心微球，且此储能罐还具有硬度低、不耐冲击的特性。另外，这些拥有倒勾的微小玻璃球若进入人体肺部，不仅无法正常排出，还有致癌的风险。

碳纤维储能罐，是利用物理吸附理论来储氢，可以将大量的氢气吸附在碳奈米纤维表面上，但氢气却容易与碳反应和逃逸，导致储存的氢气大量损失。上述问题使氢气储藏面临挑战，也让外界对氢能发展存有疑虑。

这次，台湾成功大学材料科学与工程学系特聘教授洪飞义带领几名研究生，成功研发一款能抵抗抗氢气穿隧的“416B不锈钢”材料，同时还研发出用于焊接416B不锈钢的材料“420L不锈钢”。

目前该团队正在申请专利，多家材料相关企业与新闻媒体已相继报导，成功大学也曾于2月发表新闻。

研究中，他们发现军工领域使用的416不銹钢，具备与309、316不锈钢相同的抗酸碱腐蚀、不生锈特性，且强度和硬度更佳。因此，他们选择对416不銹钢进行改良，过程中在416不銹钢里面添加微量的钽（Ta）、钼（Mo）金属，再对材料进行热处理变成具韧针状组织（交错纠结晶体）结构的416B不锈钢。

该团队对416B不锈钢进行耐氢穿隧测试。他们先将其做成类似“哑铃”的形状，置于水进行电解，让氢气侵蚀材料的中间区域，随后让材料至于拉伸疲劳测验机上进行氢脆试验，以此检验耐氢性质。测试原理为，若材料出现“氢脆”，就容易在短时间的拉伸过程中出现金属疲劳与断裂。