降本提效正在成為氫能發(fā)展的首要難題，無(wú)疑，氫氣的儲運已經(jīng)是降本關(guān)鍵。行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)也開(kāi)始從“制氫”逐漸轉向“儲運”，從一個(gè)環(huán)節轉向整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。

縱觀(guān)整個(gè)氫儲運產(chǎn)業(yè)，有專(zhuān)家表示，不管是何種制氫方式，液氫儲運在成本上最具優(yōu)勢。然而不可忽視的是，液氫儲運的技術(shù)問(wèn)題尚未突破。我國是產(chǎn)氫大國，可以充分保證氫燃料電池產(chǎn)業(yè)所需的氫源。但我國的氫氣主要來(lái)源與煤炭工業(yè)聯(lián)系緊密，集中在我國的三北地區，而東部沿海地區能源需求量巨大，因此存在嚴重的氫能供需錯配問(wèn)題。所以，我國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問(wèn)題不在于使用氫，而在于輸運氫。

近日，國家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于建立《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng )新規劃》實(shí)施監測機制的通知。其中明確提到對液氫儲運技術(shù)的研究與攻關(guān)：

集中攻關(guān)：開(kāi)展安全、低能耗的低溫液氫儲運，高密度、輕質(zhì)固態(tài)氫儲運，長(cháng)壽命、高效率的有機液體儲運氫等技術(shù)研究。

示范試驗：研發(fā)大規模氫液化、氫儲存示范裝置。

液態(tài)有機物儲氫使得氫可在常溫常壓下以液態(tài)輸運，儲運過(guò)程安全、高效，但還存在脫氫技術(shù)復雜、脫氫能耗大、脫氫催化劑技術(shù)亟待突破等技術(shù)瓶頸。若能解決上述問(wèn)題，液態(tài)有機物儲氫將成為氫能儲運領(lǐng)域最有希望取得大規模應用的技術(shù)之一。

目前，全球液氫產(chǎn)能達到485t/d。美國(共計18套裝置，總產(chǎn)能為326t/d)和加拿大(共計5套裝置，總產(chǎn)能81t/d)的液氫產(chǎn)能占據了全球液氫總產(chǎn)能的80%以上。我國具備液氫生產(chǎn)能力的文昌基地、西昌基地和航天101所，均服務(wù)于航天火箭發(fā)射領(lǐng)域。在民用液氫領(lǐng)域，由101所承建的國內首座民用市場(chǎng)液氫工廠(chǎng)(產(chǎn)能為0.5t/d)和研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權基于氦膨脹制冷循環(huán)的國產(chǎn)噸級氫液化工廠(chǎng)(產(chǎn)能為2t/d)已分別于2020年4月和2021年9月成功施工，將我國的液氫產(chǎn)能提升至6t/d。但距離發(fā)達國家的液氫產(chǎn)能規模，仍有較大差距。

液氫的儲運方式可以分為兩類(lèi)，即采用容器儲運和采用管道輸運。其中,容器儲運在儲存結構形式上一般采用球形儲罐和圓柱形儲罐，在運輸形式上采用液氫拖車(chē)、液氫鐵路槽車(chē)和液氫槽船等。

除了考慮常規液體運輸過(guò)程中所涉及的沖擊和震動(dòng)等因素，由于液氫沸點(diǎn)低(20.3K)、汽化潛熱小、易蒸發(fā)的特點(diǎn)，容器儲運環(huán)節必須采用嚴格的減小漏熱的技術(shù)手段，或采用無(wú)損儲運方式，將液氫的汽化程度降到最低或零，否則會(huì )引起儲罐升壓，導致超壓風(fēng)險或放空損失。如下圖所示，從技術(shù)途徑角度，液氫儲運主要采用減小熱傳導的被動(dòng)絕熱技術(shù)和在此基礎上疊加的主動(dòng)制冷技術(shù)，以減小漏熱或產(chǎn)生額外冷量。

由于氫液化冷箱等關(guān)鍵設備及技術(shù)發(fā)展滯后，2021年9月之前，國內航天領(lǐng)域的氫液化設備全部被國外公司壟斷。大型氫液化核心設備受到國外相關(guān)貿易政策管制，限制設備出口并禁止技術(shù)交流。這使得氫液化工廠(chǎng)的前期設備投資較大，加之國內目前的民用液氫需求量較小，規?；瘧贸潭炔蛔?，產(chǎn)能規模上升緩慢，導致液氫的單位生產(chǎn)能耗比高壓氣氫更大。

中科院理化所研究員謝秀娟博士表示：預計到2035年，國內將出現高壓氣氫儲運、液氫儲運和管道儲運等多種氫氣儲運形勢并存的局面。國外70%左右使用液氫運輸，安全運輸問(wèn)題已經(jīng)得到充分驗證，掌握核心技術(shù)和裝備;國內氫液化儲運目前出于系列化和產(chǎn)品化的發(fā)展階段，實(shí)現核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備自主可控。