寫稿
投稿
隨著國(guó)家氫能戰(zhàn)略的加快，液氫迎來(lái)了良好的發(fā)展勢(shì)頭，民用領(lǐng)域幾乎空白的局面逐漸好轉(zhuǎn)。
液氫是一種深冷氫氣儲(chǔ)存技術(shù)。氫氣壓縮后，深冷至21K以下變?yōu)橐簹洌缓髢?chǔ)存在特殊的絕熱真空容器中。常溫、常壓下液氫的密度是氣氫的845倍，液氫的體積能量密度高于壓縮儲(chǔ)存。長(zhǎng)期以來(lái)，國(guó)內(nèi)液氫主要用于航空航天和軍事領(lǐng)域，民用液氫推廣緩慢，氫液化設(shè)備主要由美國(guó)空氣產(chǎn)品、普萊克斯、德國(guó)林德等制造商提供。
隨著國(guó)內(nèi)氫能的興起，這種情況正在慢慢改變，反映在兩個(gè)方面：
1、民用液氫領(lǐng)域匯集了中科富海、航天101所、國(guó)富氫能、鴻達(dá)興業(yè)等優(yōu)秀機(jī)構(gòu)和企業(yè)，在相關(guān)技術(shù)上取得重大突破；
2、國(guó)家發(fā)布了液氫生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)標(biāo)準(zhǔn)，使液氫民用有標(biāo)可依，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)液氫工業(yè)民用標(biāo)準(zhǔn)的零突破，為液氫進(jìn)入市場(chǎng)化發(fā)展提供了重要支持。
液氫工程不斷推進(jìn)，技術(shù)取得新突破
在國(guó)家政策的支持下，燃料電池汽車的示范和推廣提速。在全國(guó)大力發(fā)展氫能的風(fēng)口下，今年中國(guó)液氫產(chǎn)業(yè)也取得了新的突破。
2月，上海重塑、佛燃能源、國(guó)富氫能、泰極動(dòng)力簽署協(xié)議，在佛山合作推進(jìn)液氫儲(chǔ)氫加氫站項(xiàng)目；6月，呼和浩特首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)綠色液氫能源項(xiàng)目——空氣產(chǎn)品久泰高效氫綜合利用示范項(xiàng)目正式簽署；9月，清華與北汽福田合作，成功推出世界上第一輛35噸級(jí)、49噸級(jí)分布式驅(qū)動(dòng)液氫燃料電池重型商用車，成功通過(guò)綜合測(cè)試。隨后，中太海事技術(shù)（上海）有限公司船用液氫儲(chǔ)存技術(shù)取得突破，掌握了液氫薄膜圍護(hù)系統(tǒng)技術(shù)，完成了薄膜液氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸模擬艙。
除氫能企業(yè)外，國(guó)家隊(duì)還憑借長(zhǎng)期探索液氫在航天和軍工領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，取得了技術(shù)突破。4月，在財(cái)政部的支持下，中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所承擔(dān)的液氦到超流氦溫區(qū)大型低溫制冷系統(tǒng)研制項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收和成果鑒定，相關(guān)技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
6月，北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所成功完成了中國(guó)第一次車載液氫瓶火燒試驗(yàn)，在液氫儲(chǔ)存領(lǐng)域取得突破。作為國(guó)內(nèi)液氫領(lǐng)域的骨干，航天六院101所于7月在甘肅省定西市開(kāi)展了液氫工廠項(xiàng)目建設(shè)，10月舉行了奠基儀式。
近日，河北省承德市與河北建設(shè)投資集團(tuán)、中國(guó)航天科技集團(tuán)氫能工程研發(fā)中心簽署了《關(guān)于共同推進(jìn)“國(guó)家能源氫能與可再生能源協(xié)同技術(shù)研發(fā)中心”國(guó)家級(jí)能源創(chuàng)新平臺(tái)的合作框架協(xié)議》。中國(guó)航天科技集團(tuán)氫能工程研發(fā)中心主任譚永華表示，作為中國(guó)液氫行業(yè)的先驅(qū)和領(lǐng)導(dǎo)者、標(biāo)準(zhǔn)制定者，將為承德提供氫基礎(chǔ)設(shè)施開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)解決方案，努力成為京津冀綠色能源和綠色氫輸出地。
總體而言，今年以來(lái)，液氫項(xiàng)目數(shù)量大幅增加；在液氫技術(shù)方面，長(zhǎng)期制約液氫發(fā)展的液氫制冷、儲(chǔ)存和加注技術(shù)取得了新的突破，特別是船用液氫儲(chǔ)存技術(shù)迎來(lái)了新的發(fā)展，為今后將相關(guān)技術(shù)投入船用奠定了良好的基礎(chǔ)。
企業(yè)為何重視液氫？
液氫具有良好的發(fā)展勢(shì)頭，主要有三個(gè)原因：一是液氫可以解決氫能供需不匹配的問(wèn)題。中國(guó)是氫生產(chǎn)大國(guó)，可以充分保證氫燃料電池行業(yè)所需的氫源，但氫供應(yīng)端和用氫端存在嚴(yán)重的區(qū)域不平衡。
常見(jiàn)的氫氣輸送方式有幾種:高壓氣態(tài)輸送；管道輸送；低溫液氫輸送；固體或液體儲(chǔ)氫運(yùn)輸。目前，高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是最常見(jiàn)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)方式。與高壓儲(chǔ)運(yùn)相比，液氫儲(chǔ)運(yùn)具有運(yùn)輸成本低、氫純度高、計(jì)量方便等優(yōu)點(diǎn)，更適合大規(guī)模部署和運(yùn)輸。
其次，國(guó)家層面繼續(xù)探索液氫標(biāo)準(zhǔn)的制定，為液氫市場(chǎng)化和產(chǎn)業(yè)化指明了發(fā)展方向，增強(qiáng)了企業(yè)測(cè)試液氫的信心。今年5月，國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委）最終批準(zhǔn)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(yùn)輸技術(shù)要求》，將于11月1日起實(shí)施。
三項(xiàng)液氫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)主要從液氫技術(shù)指標(biāo)要求、取樣分析方法、液氫生產(chǎn)系統(tǒng)組成和技術(shù)要求、液氫儲(chǔ)罐設(shè)置、罐車運(yùn)輸?shù)确矫孢M(jìn)行規(guī)定，目的是引導(dǎo)和規(guī)范我國(guó)液氫健康有序發(fā)展。
第三，氫能領(lǐng)域?qū)Υ笠?guī)模制造、儲(chǔ)存和應(yīng)用的需求較高，迫使原供應(yīng)系統(tǒng)加快進(jìn)化升級(jí)。在這種背景下，液氫的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化價(jià)值進(jìn)入了公眾的視野，企業(yè)開(kāi)始關(guān)注液氫。
挑戰(zhàn)中迎難而上
目前，致力于液氫技術(shù)開(kāi)發(fā)和推廣的國(guó)內(nèi)企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)有：中科富海、鴻達(dá)興業(yè)、國(guó)富氫能、航天101所等。他們的不斷努力對(duì)促進(jìn)國(guó)內(nèi)液氫進(jìn)入發(fā)展的新階段發(fā)揮了重要作用。需要注意的是，國(guó)內(nèi)液氫的發(fā)展仍存在許多挑戰(zhàn)。
從政策方面看，液氫尚未合法商業(yè)化，相關(guān)政策法規(guī)不完善。從供應(yīng)方面看，民用液氫相關(guān)配套設(shè)施，包括運(yùn)輸槽車、液氫加注系統(tǒng)尚未成熟，實(shí)際建設(shè)成果較少。
從產(chǎn)品方面看，下端應(yīng)用的液氫巴士、重型卡車和船舶尚未投產(chǎn)。基于上述條件，國(guó)內(nèi)液氫的發(fā)展仍處于前端液氫和氫液化的研發(fā)階段。為了真正實(shí)現(xiàn)示范應(yīng)用，我們還需要完善整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈。
在成本方面，氫液化成本較高，液化過(guò)程需要消耗大量能源，液氫儲(chǔ)存成本也較高，其安全性和可靠性需要得到充分保證。在運(yùn)輸和儲(chǔ)存方面，液氫的蒸發(fā)也很困難。例如，當(dāng)氫燃料汽車不運(yùn)行時(shí)，氫燃料自然會(huì)減少。液氫民用需要規(guī)?；?，以降低成本。
“目前，國(guó)內(nèi)液氫的發(fā)展仍處于示范階段，國(guó)產(chǎn)化技術(shù)尚未長(zhǎng)期運(yùn)行，其可靠性和經(jīng)濟(jì)性尚未確定。原因是國(guó)內(nèi)液氫缺乏應(yīng)用場(chǎng)景和民用需求，涉及行業(yè)的人不多，缺乏相關(guān)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。”中科富海寧永強(qiáng)說(shuō)。
要發(fā)展一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，我們需要有戰(zhàn)略耐心。雖然液氫的發(fā)展是阻礙和長(zhǎng)期的，但它自身明顯的優(yōu)勢(shì)，在各種力量的支持下，未來(lái)液氫的崛起只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。
往期精選回顧：
嘉定推出2.0版汽車新四化政策，到2025年氫能產(chǎn)業(yè)鏈將超過(guò)千億元
氫能總產(chǎn)值1000億元！高純氫25萬(wàn)噸/年！發(fā)布嘉興氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)
