氫液化儲運技術研發(fā)獲支持

　　與氣態(tài)氫相比，液氫具有高效可控、不易污染、品質穩(wěn)定等特點，有望成為氫能實現規(guī)模化應用的重要推動力，但由于氫液化工廠投資大、耗電多，一直以來，液氫普遍被認為不具備經濟性。

　　江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司戰(zhàn)略總監(jiān)魏蔚指出，液氫具有規(guī)模效應，當規(guī)模擴大時，氫液化的能耗和單位成本將顯著降低。液氫達到足夠的規(guī)模后將更具經濟性，而在規(guī)模偏小且沒有持續(xù)用氫需求情況下，應以高壓氫儲運等其它技術路徑過渡。

　　“事實上，氫液化工廠的成本由大規(guī)模固定資產投資和耗電耗能的液化成本兩部分組成，隨著規(guī)模的擴大，氫液化工廠的運營成本和投資成本會大幅降低。”魏蔚表示，以不同規(guī)模的液氫工廠為例，液化規(guī)模為5噸/天及以下時，液氫工廠的綜合能耗將超過15千瓦時/千克;當液化規(guī)模達到10-30噸/天時，氫液化工廠的綜合能耗約為9-14千瓦時/千克;當液化規(guī)模擴大至150噸/天，液化能耗可降低至6千瓦時/千克。

　　隨著氫液化工廠規(guī)模的擴大，不僅耗電成本在逐步降低，固定投資成本也開始走低。當液氫工廠的產能規(guī)模由5噸/天擴大至50噸/天時，氫液化的總成本可降低50%。未來，產能達到50-150噸/天時，成本可進一步降至此前的40%。

　　中科富海低溫科技有限公司氫能業(yè)務中心總經理寧永強表示，日本、美國等國家的經驗已經證明，液氫的運輸成本僅為高壓氫氣的1/8-1/10，因此液氫在氫能規(guī)?；瘍\方面具有明顯優(yōu)勢，是降低氫儲運成本的重要方式。

　　核心技術裝備逐步國產化

　　值得關注的是，近年來，我國部分氫能企業(yè)持續(xù)加大液氫全產業(yè)鏈研發(fā)，從液化膨脹、液氫儲運，到液氫加注和車載儲氫，已完成了相應的科研實驗，在全產業(yè)鏈裝備上實現了百分百國產化。記者在2023世界氫能技術大會上也了解到，部分企業(yè)已開始探索車載液氫技術突破與應用落地。

　　未勢能源科技有限公司副總裁解超朋介紹，公司正以系列化重載交通工具液氫系統(tǒng)及核心零部件為產品核心，通過合作建設液氫工廠和液氫加氫站，推動液氫重卡和液氫船舶等氫能重載交通工具的推廣和應用。

　　寧永強指出，目前，我國在液氫技術層面基本都有了國產替代方案，未來行業(yè)應通過技術迭代和升級提升氫液化的規(guī)模和效率，以盡快實現液氫道路運輸與民用領域應用。以中科富海為例，近日，中科富海研發(fā)、制造并出口歐洲的首套具有自主知識產權的1.5噸/天氫液化裝備已在國外用戶現場調試成功，標志著我國已掌握氫液化核心技術，打破了以往液氫裝備被國外壟斷的局面。

　　不過總體來看，我國液氫技術距離歐洲、美國、日本等國家和地區(qū)仍有較大差距。以美國為例，美國基于氫膨脹制冷的液氫出廠價僅為十幾元人民幣，10年前就已達到10萬噸/年的產能量級，而現階段我國每年液氫產能僅有百噸的量級。

　　從主要的液化循環(huán)裝置來看，目前氫液化主要采用氦膨脹制冷循環(huán)和氫膨脹制冷循環(huán)。由于氫膨脹制冷循環(huán)的單位能耗更低，大規(guī)模氫液化裝置都采用氫膨脹循環(huán)制冷工藝。但放眼全球，掌握氫膨脹循環(huán)液化技術的僅有美國空氣產品公司、德國林德集團和法國液化空氣集團，我國在氫膨脹制冷循環(huán)研發(fā)方面僅有航天六院101所、中科富海和國富氫能取得了部分技術成果。

　　“氦氣是戰(zhàn)略物資，價格昂貴，而且我國是貧氦國，加快氫膨脹制冷循環(huán)工藝的設計研究，以及氫氣透平膨脹機和正仲氫轉化器等相關關鍵設備的國產化，將是未來需要攻克的難點。”魏蔚直言，面對技術全球化和成本競爭，我國需要選擇更為艱難的技術攻關道路，而非僅僅停留在現有的成果之上。

　　打造特色技術路徑

　　近兩年，我國已有多個氫液化項目開工建設。2022年2月，齊魯氫能(山東)發(fā)展有限公司氫能一體化及儲氫裝備制造項目舉行開工儀式，項目總投資約5.4億元，將建設一期10噸/天和二期30噸/天液氫產能規(guī)模。今年3月，內蒙古舉行“風光制氫一體化項目”三方簽約儀式，該項目為全國首家綠氫液化項目，規(guī)劃一期日產液氫10噸、二期日產液氫30噸，制氫液化投資約9億元。

　　“結合我國能源資源稟賦，構建具有我國特色的綠氫液化儲運方式尤為關鍵。”魏蔚指出，我國能源資源“西富東貧、北多南少”，而需求則是“東富西貧、南多北少”。這一逆向分布催生了大規(guī)模儲運需求，因此，我國氫能的運輸與電力、天然氣的轉運路徑相似。2023年4月，我國首條“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國一張網”建設實施方案》，今年是“西氫東送”元年，未來新的能源轉運大幕已經拉開，當氫儲運達到一定規(guī)模時，將會進一步推動液氫市場應用。

　　此外，液氫產業(yè)的發(fā)展也離不開企業(yè)的系統(tǒng)推進、技術優(yōu)化。“液氫發(fā)展需要企業(yè)率先進行項目示范，企業(yè)申報項目提出需求，國家才能推動相關政策的制定。”一位不愿具名的液氫領域專家對記者表示，充分利用系統(tǒng)工程思維是液氫民用化、商業(yè)化應用的核心。“核心技術的積累不可能一蹴而就，需要從基礎研究、材料、工藝等環(huán)節(jié)推動系統(tǒng)性工程進步，以及整個系統(tǒng)的集成優(yōu)化。”

　　來源：中國能源報 記者 仲蕊