儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)正成為氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化商業(yè)應(yīng)用的瓶頸之一。氫氣液化或可大大提高氫的儲(chǔ)運(yùn)密度，并改善氫的純度，從而有利于降低氫的運(yùn)輸成本，提高氫能利用效率。
這一技術(shù)路線在中國(guó)是否真正行得通？
01、燃料電池需匹配更高純度的氫
在世界范圍內(nèi)，氫液化技術(shù)已有幾十年的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，在我國(guó)，從上世紀(jì)60年代起，也已開始?xì)湟夯嚓P(guān)的技術(shù)和裝備的研發(fā)，但是，向民用領(lǐng)域延伸，則是伴隨著近年來氫能產(chǎn)業(yè)的興起才起步。4月底，鴻達(dá)興業(yè)股份所建設(shè)的氫液化工廠生產(chǎn)出液氫、高純氫和超純氫，這標(biāo)志著我國(guó)民用氫能領(lǐng)域取得突破。
“對(duì)于氫能產(chǎn)業(yè)而言，尋求更低成本的儲(chǔ)運(yùn)方案以及更高純度的氫成為規(guī)?；l(fā)展、打通氫能產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵?！北本┲锌聘缓５蜏乜萍加邢薰句N售總監(jiān)寧永強(qiáng)近日公開表示。
據(jù)了解，氫氣的純度直接影響燃料電池的電量和壽命，在相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)氫氣的純度有著非?？量痰囊螅疫h(yuǎn)高于工業(yè)高純氫和超純氫的純度要求，這就意味著煤制氫及工業(yè)副產(chǎn)氫等低成本氫氣不能直接用于燃料電池發(fā)電。而通過氫液化的手段，可以有效去除氫氣中的雜質(zhì)，從而得到符合燃料電池發(fā)電要求的氫氣。
此外，規(guī)模化應(yīng)用也能大幅降低液氫成本，使其接近高壓氫氣成本。數(shù)據(jù)顯示，達(dá)到400kg以上的規(guī)模，液氫加氫站成本將接近甚至低于高壓氫氣加氫站。
02、尋找更低成本的氫能儲(chǔ)運(yùn)方案
值得注意的是，工業(yè)副產(chǎn)氫因其原料易得且通常是因地制宜地獲取，其產(chǎn)出的氫氣價(jià)格低廉而被認(rèn)為是一種不錯(cuò)的產(chǎn)氫方式。但是，并非所有工業(yè)副產(chǎn)氫都會(huì)廉價(jià)銷售。
此外，工業(yè)制氫的主要成本是原料費(fèi)用和當(dāng)?shù)鼗A(chǔ)能源價(jià)格，例如水電解制氫成本受制于水價(jià)和電價(jià)。因此，通過制氫技術(shù)的改進(jìn)降低制氫成本的意義遠(yuǎn)不如直接尋找廉價(jià)的制氫原料。
在目前的水電解、生物質(zhì)、天然氣及煤制氫等氫制取方式中，不同的制氫方式，不同的儲(chǔ)運(yùn)方案，成本差異很大。
“相較于制取和分銷成本，儲(chǔ)運(yùn)成本是影響氫能最終價(jià)格的關(guān)鍵因素。和其他制取方法相比，液氫的制取成本略高于氣態(tài)氫，但在分銷成本基本持平的情況下，儲(chǔ)運(yùn)成本卻大大降低，因此，液氫的綜合成本遠(yuǎn)低于其他方式。”寧永強(qiáng)解釋說。
目前市場(chǎng)上常見的運(yùn)輸高壓氫氣的長(zhǎng)管拖車裝載量為350kg，但在加氫站卸載氫氣后罐內(nèi)會(huì)有5%-30%的余氣，形成巨大浪費(fèi)。同時(shí)，裝載與卸載氫的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)4-8小時(shí)。反觀液氫，一輛液氫槽車的裝載量為3000kg，為加氫站加氣后余氣量?jī)H為3%，且裝載與卸載氫的時(shí)間更短，僅需0.5-1小時(shí)。這意味著，同等質(zhì)量的氫氣，液氫只需運(yùn)輸1次，而高壓氣態(tài)氫需要運(yùn)輸8次。
由此可見，當(dāng)前的氫能供應(yīng)模式中，高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)雖較為成熟，但也存在密度較低、運(yùn)送效率低等短板，最終導(dǎo)致氫氣成本居高不下。相較于高壓氫氣，液氫可大大提高氫氣密度，降低運(yùn)輸成本。
03、液氫關(guān)鍵技術(shù)裝備國(guó)產(chǎn)率偏低
液氫儲(chǔ)運(yùn)裝備直接影響液氫產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)性和安全性，但目前液氫儲(chǔ)運(yùn)的關(guān)鍵技術(shù)還掌握在歐美少數(shù)幾家公司手中。
“氫液化技術(shù)的發(fā)展是一個(gè)長(zhǎng)期過程，要抓緊核心技術(shù)裝備的攻堅(jiān)，比如，大于1000立方米的大型液氫球罐還未能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)?！睂幱缽?qiáng)指出。
此外，制氫環(huán)節(jié)的電解槽，儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)的車載氫罐，加氫站環(huán)節(jié)的氫氣壓縮機(jī)、加氫機(jī)，燃料電池環(huán)節(jié)的雙極板表面處理、膜電極噴涂設(shè)備等，均與國(guó)外有不小差距，需進(jìn)一步技術(shù)攻堅(jiān)。
不過，隨著民用液氫市場(chǎng)的興起，我們相信會(huì)有越來越多的中國(guó)企業(yè)在該領(lǐng)域投入財(cái)力和人力，從而加速相關(guān)技術(shù)裝備的國(guó)產(chǎn)化和自主化進(jìn)程。
