隨著實現(xiàn)碳中和碳峰值目標時間確定,中外能源企業(yè)正在加強低碳、零碳、負碳的科技攻關(guān),積極實現(xiàn)綠色低碳技術(shù)的突破,加強液氫的利用是重要途徑之一。
德國和法國選擇全球合作伙伴開發(fā)液氫
近日獲悉,德國工業(yè)氣體巨頭林德(Linde)去年在中國簽署了第一個液氫項目,具體方案正在制定中。該公司負責(zé)人表示,該項目建成后,將成為中國首家實現(xiàn)液化氫商業(yè)化的外資企業(yè)。不過,中國工廠建成后的供應(yīng)量仍不明朗。
從全球來看,工業(yè)級液氫設(shè)施建設(shè)正在加速推進。就在幾天前,林德剛剛宣布在美國得克薩斯州拉波特新建一座液化氫工廠,該工廠每天可供應(yīng)30多噸高純度液化氫。
法國工業(yè)氣體巨頭液化空氣集團(以下簡稱“法液空”)也在全球范圍內(nèi)尋找合作伙伴布局氫能。他們正與日本綜合商社伊藤忠合作,計劃于2020年代中期在日本中部地區(qū)建設(shè)世界上最大的液化氫生產(chǎn)設(shè)施,供應(yīng)燃料電池汽車(FCV)的生產(chǎn)能力。
德國和法國選擇在中國和日本尋找合作伙伴,建立大型液氫生產(chǎn)基地,是不是因為液氫的應(yīng)用可以快速進入尋常百姓家?
情況可能并非如此。
液氫應(yīng)用有哪些難點?
液氫是通過低溫高壓手段將氫氣液化的一種方式,但氫氣液化是一項技術(shù)壁壘極高的技術(shù)。其中氫液化工藝涉及的核心設(shè)備——透平膨脹機,目前全球僅有少數(shù)幾家公司能夠制造,從制造端可以看出,獲得液化氫本身就是一個難題。
其次,液氫儲運所需的槽罐車價格比較高,一輛汽車的價格超過300萬元,這使得液氫的運輸也面臨成本高的問題。不僅如此,在加氫站端,由于液氫加氫站需要保持低溫,因此必須使用低溫壓縮機和儀表空氣壓縮機,這些成本是高壓加氫站的2.93倍??傮w而言,液氫加氫站的建設(shè)成本比高壓加氫站高30.8%,也就是說,從液態(tài)氫的運輸?shù)浇K端銷售,都需要解決成本高的問題。
液氫利用的最大問題是需求不足,目前氫能主力領(lǐng)域已經(jīng)形成了固有的供應(yīng)鏈體系,液氫很難插入,更不用說液氫使用成本高,獲得市場支持更是難上加難。
德法為何堅持發(fā)展液氫
德國工業(yè)氣體巨頭林德選擇與中國合作,一方面是國家對氫能產(chǎn)業(yè)的扶持政策利好,標準體系正在逐步建立,今年5月,國家市場監(jiān)督管理總局(國家標準委)批準發(fā)布了《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《液氫貯存和運輸技術(shù)要求》三項國家標準,11月1日起實施。這三個文件的出臺,可以說為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
另一方面,國內(nèi)液氫技術(shù)也在國家的支持下不斷完善。2010年,財政部委托中科院理化所正式開展液氫溫區(qū)大型制冷設(shè)備國產(chǎn)化研發(fā)工作,中科院理化所在液氫溫區(qū)制冷系統(tǒng)方面突破了一系列關(guān)鍵技術(shù),2012年成功研制出2000W@20K(-253℃)大型氦透平膨脹制冷機,為大型氫氣液化器國產(chǎn)化奠定了堅實的基礎(chǔ)。
北京中科富海低溫技術(shù)有限公司隸屬于中國科學(xué)院物理研究所,專業(yè)從事液氫設(shè)備制造與研發(fā),公司目前正在申報科技部“可再生能源與氫能技術(shù)”1.8重點專項,與國家合作在2023年實現(xiàn)5噸/日液氫示范。
法國液化空氣集團選擇日本合作液氫,也是看中了日本政府能源轉(zhuǎn)型需求的緊迫性和日本大力發(fā)展氫能的決心。由于日本國土面積較小,各種資源匱乏,特別是福島核電事故后,日本面臨著巨大的能源危機,發(fā)展氫能,特別是液氫,是日本確定的能源政策。澳大利亞通過LNG船將當?shù)氐囊簹溥\輸?shù)饺毡?。法國液化空氣集團率先選擇日本,看到了日本液氫市場的巨大機遇。
如何解決液氫應(yīng)用問題
德法氫能龍頭企業(yè)雖然選擇了不同國家的合作伙伴,但能否解決液氫應(yīng)用問題?
或許這些問題不是一朝一夕就能解決的,目前國內(nèi)外液氫應(yīng)用還處于小規(guī)模試驗階段,一些關(guān)鍵技術(shù)的成本并沒有降到最低,液氫使用的行業(yè)也沒有明顯增加,雖然大家都希望液氫在交通領(lǐng)域能夠規(guī)?;瘧?yīng)用,但現(xiàn)實就像滬東中華造船總經(jīng)理陳軍所說:“目前,液化氫還處于科研和小批量試驗階段,但大規(guī)模實船應(yīng)用還為時過早?!?/span>
但很明顯,這種跨國合作對液氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是非常有利的,通過合作,這些公司可以在技術(shù)、資金和市場集中度上形成協(xié)同效應(yīng),這就是液氫的技術(shù)進步。
中科富海董事長朱誠表示:“隨著氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和相關(guān)標準的推進,液氫已達到應(yīng)用臨界點,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有較大規(guī)模德提升,液氫將是實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的重要解決方案?!?/span>