國際氫能展獲悉：

核心提示：“近年來(lái)，氫能技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，應用場(chǎng)景日益豐富，氫能市場(chǎng)應用與城市示范取得可喜成果?！?月13日，在第五屆中國氫能發(fā)展峰會(huì )暨2023中國氫能百人會(huì )年度論壇上，

“近年來(lái)，氫能技術(shù)發(fā)展迅速，產(chǎn)業(yè)鏈不斷完善，應用場(chǎng)景日益豐富，氫能市場(chǎng)應用與城市示范取得可喜成果?！?月13日，在第五屆中國氫能發(fā)展峰會(huì )暨2023中國氫能百人會(huì )年度論壇上，中國工業(yè)氣體工業(yè)協(xié)會(huì )副理事長(cháng)洑春干指出，但同時(shí)我國氫能整體發(fā)展速度仍較緩慢，主要原因在于氫能的運營(yíng)成本很高，其難以?xún)\的問(wèn)題尚未解決。要破解這一難題，必須大力發(fā)展低溫液氫儲運技術(shù)。

長(cháng)期以來(lái)，我國低溫液氫起步較晚，技術(shù)門(mén)檻高，對容器絕熱要求嚴格，部分關(guān)鍵裝備處于 “卡脖子”狀態(tài);工程實(shí)例較少，液氫制取、應用集中在航天火箭發(fā)射領(lǐng)域，民用規模較小;氫液化工廠(chǎng)投資大、能耗高，現階段市場(chǎng)需求小，規?；瘧貌蛔?，產(chǎn)能上升緩慢。然而，在國家大力發(fā)展氫能的風(fēng)口下，國內液氫產(chǎn)業(yè)正迎來(lái)發(fā)展拐點(diǎn)。

擴大規模 降低運營(yíng)能耗單位成本

“相較于使用高壓氣瓶運輸氫，液氫具有高效可控、不易污染、品質(zhì)穩定等特點(diǎn)，在儲運方面具有效率高、成本低的優(yōu)勢，在應用方面具有加氫站占地面積小、壓力低、供氫方式靈活、純度更高等優(yōu)勢?！敝猩较冗M(jìn)低溫技術(shù)研究院研究員李岸然介紹。

國際能源署數據顯示，運輸距離為500公里時(shí)，液氫配送成本每千克僅增加約0.3美元，而高壓氣態(tài)運輸配送成本將上升5倍以上，接近每千克2美元。不難發(fā)現，與氣態(tài)氫相比，液氫在儲運成本上具有絕對話(huà)語(yǔ)權，并有望成為氫能實(shí)現規?；瘧玫闹匾苿?dòng)力。但由于氫液化工廠(chǎng)投資大、耗電多，一直以來(lái)普遍被認為不具備經(jīng)濟性。

事實(shí)未必如此?！拔覈簹渖a(chǎn)、儲運、加注及使用，可以借鑒我國液化天然氣發(fā)展模式。若想在全球氫貿易中占據一席之地，氫氣液化可通過(guò)世界范圍內的探索和提升平均設施規模，來(lái)實(shí)現成本降低，這也是唯一的可能性所在?！睕毚焊杀硎?，液氫具有規模效應，當規模擴大時(shí)，氫液化的能耗和單位成本將顯著(zhù)降低。

根據測算，以不同規模的液氫工廠(chǎng)為例，液化規模為5噸/天及以下時(shí)，液氫工廠(chǎng)的綜合能耗將超過(guò)15千瓦時(shí)/千克;當液化規模達到10-30噸/天時(shí)，氫液化工廠(chǎng)的綜合能耗約為9-14千瓦時(shí)/千克;當液化規模擴大至150噸/天，液化能耗可降低至6千瓦時(shí)/千克。

建設提速 核心技術(shù)裝備集中攻關(guān)

“全球現有數十座液氫工廠(chǎng)，總液氫產(chǎn)能480噸/天。但國內液氫的總產(chǎn)能只有5.5噸/天，并且只供給航空航天領(lǐng)域?！北本┲锌聘缓５蜏乜萍加邢薰? (以下簡(jiǎn)稱(chēng)中科富海)徐鵬博士通過(guò)列舉這樣一組數據，表明我國液氫發(fā)展整體尚處于起步階段。

伴隨著(zhù)2021年11月我國三項液氫國家標準——GB/T40045-2021《氫能汽車(chē)用燃料液氫》、GB/T40060-2021《液氫貯存和運輸技術(shù)要求》、GB/T40061-2021《液氫生產(chǎn)系統技術(shù)規范》的正式實(shí)施，氫能標準體系逐漸完善，液氫民用有標可依，標準也為指導液氫生產(chǎn)、貯存和運輸，加強氫燃料質(zhì)量管理，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要支撐。

徐鵬介紹，液氫的生產(chǎn)和儲運，涉及多項核心部件和關(guān)鍵技術(shù)，氫的液化設備主要有透平膨脹機、低漏率換熱器、壓縮機、低溫閥門(mén)、正仲氫轉化器等核心部件;而液氫的儲運包括液氫泵、液氫儲罐、液氫槽車(chē)等設備。

值得關(guān)注的是，近年來(lái)，我國部分氫能企業(yè)持續加大液氫全產(chǎn)業(yè)鏈研發(fā)，集中力量攻關(guān)核心技術(shù)裝備，從液化膨脹、液氫儲運，到液氫加注和車(chē)載儲氫，完成了相應的科研實(shí)驗。以中科富海為例，公司已完成多套具有自主知識產(chǎn)權的低溫制冷設備，并形成一套成熟的低溫制冷工藝包，低溫產(chǎn)品包括氫液化裝置、氦液化裝置、氦制冷機、液氦杜瓦等其他配套產(chǎn)品。

此外，國內液氫研發(fā)和項目陸續落地，建設進(jìn)度已經(jīng)提速。久泰集團萬(wàn)噸級液氫項目于2022年獲得環(huán)評批復，全國首個(gè)綠氫液化項目——內蒙古風(fēng)光制氫一體化項目于今年3月簽約，齊魯氫能一體化項目于今年5月已完成70%，中石油烏海液氫項目計劃年底投產(chǎn)。通過(guò)應用實(shí)踐推進(jìn)液氫相關(guān)標準和規范的建立，與液氫產(chǎn)業(yè)化的推動(dòng)形成互助，國內眾多企業(yè)和科研院所正在逐步掌握液氫裝備的核心技術(shù)，并逐步實(shí)現產(chǎn)業(yè)化。

挑戰仍存 標準測試亟待完善

作為低溫液氫儲運的重要裝備，車(chē)載液氫氣瓶主要包含深冷低壓液氫瓶和深冷高壓液氫瓶?！白屛腋械竭z憾和失落的是，目前國內車(chē)載供氫裝備基本為高壓儲氫氣瓶，低溫液氫還未完全使用?！敝袊胤N設備檢測院主任朱鳴坦言，國外已經(jīng)開(kāi)發(fā)多代車(chē)載液氫氣瓶，而國內北京天海、國富氫能、富瑞特裝等公司還處在研制重卡用液氫氣瓶工程樣機階段，深冷+高壓超臨界儲氫容器相關(guān)研究起步較晚。

“不只是應用領(lǐng)域，在各項標準上也需要更進(jìn)一步完善?！敝禅Q進(jìn)一步解釋道，比如在《車(chē)載液氫氣瓶》標準中，需規定液氫氣瓶的基本參數、材料、設計、制造、試驗、檢驗、儲存與運輸等內容;在 《液氫容器性能試驗方法》標準中，需要對液氫容器性能的環(huán)境、設備、試驗順序、試驗項目、數據處理、試驗記錄和試驗報告等確認基本要求。

“安全測試也是一個(gè)短板?！敝禅Q表示，車(chē)載液氫瓶發(fā)展還面臨一個(gè)比較大的瓶頸是缺少測試基地，車(chē)載液氫氣瓶的本質(zhì)安全測試包括振動(dòng)疲勞、真空失效、過(guò)載、火燒、撞擊等;液氫氣瓶絕熱方式不同于常規低溫絕熱氣瓶，高性能絕熱對于液氫氣瓶至關(guān)重要;要高度重視車(chē)載液氫氣瓶的供氫系統設計，綜合考慮其功能、效果以及安全。

南京工業(yè)大學(xué)化工過(guò)程安全國際交流中心張彬教授同時(shí)提醒，液態(tài)氫的沸點(diǎn)非常低，約為-253攝氏度。氫氣燃燒速度約是汽油的8.8倍、甲烷的7.3倍，液氫燃燒速度約是汽油的2倍、甲烷的2.7倍。爆炸范圍寬、易引燃。液氫在應用過(guò)程中可能存在的風(fēng)險類(lèi)型包括液氫泄漏、延遲點(diǎn)火和爆炸，低溫還可能對其他基礎設備造成損害。

“下一步，協(xié)會(huì )要推動(dòng)車(chē)載液氫瓶的標準編制工作，以及固定式液氫貯罐、液氫罐箱的產(chǎn)業(yè)化工作，聚焦制氫加氫一體站問(wèn)題、氫能項目設計單位評估、建立氫能及燃料電池系列團體標準體系，加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)可持續發(fā)展?！睕毚焊杀硎?。

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