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浅谈《氢液化与大规模供氢》产业前景

浅谈《氢液化与大规模供氢》产业前景 中科富海
2020-11-13
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1110日,中科富海应《我的气体网》邀请,在线上直播分享氢能源专题讲座,销售总监宁永强发表题为“氢液化与大规模供氢”主题演讲,分别从液氢成本与用氢规模、液氢的优点及成本分析、氢液化技术及设备、中科富海氢液化核心技术,全面介绍液氢在氢能产业链中的发展前景,直播现场吸引4000余人次关注。

我国氢能产业自2016年起迎来发展高潮。目前,我国氢能源主要应用体现在交通运输领域,已有7000余辆各种氢燃料电池车辆投入运营,并建成了60余座加氢站。至今,已有2000余家注册公司和研究机构从事氢能产业,在制氢-储运-加氢-应用的各个环节以及相应的关键技术、关键材料及装备制造方面,进行研发、生产、运营。可以说,目前我国的氢能产业已初步形成了完整的产业链。从产业规模上看,我国氢能产业规模较小,还处于产业化初级示范阶段。以能源占比而言,假设目前全国建成的全部加氢站都按设计指标满产运行,年加氢量大约10950吨,约折合我国汽油年消耗量的0.06%,柴油年消耗量的0.04%,电力年消耗量的0.005%。氢能源尚未正式成为我国能源体系的一部分。

此前我国的氢能产业,从技术路线到技术研发方向再到商业模式,大量借鉴欧美日韩的经验。目前我国氢能产业在某些方面已经有所突破甚至领先,经过多年已经初步探索出以交通运输行业为主的氢能产业发展方向。中国的氢能产业重点发展大功率燃料电池电堆,并应用在以公交车、物流车、重卡为核心的商用车领域,以中国巨大的市场需求,推动技术和产品迭代,降低生产和运营成本,形成了一条符合中国国情,有中国特色的发展之路。

随着我国氢能产业的快速发展,氢能源的需求呈现出爆发式增长,而当前高压气氢的储运方式将难以满足未来大规模用氢低成本、高便捷性的要求,液氢液化储运方式将大有可为。但是我国液氢应用仍集中在航天领域,相比国外液氢产业差距较大。目前全球已经有数十座液氢工厂,总液氢产能470吨/天,其中北美占了全球液氢产能总量的85%以上,液氢工厂的关键装备为液氢制取装备,主要由AP、林德和法液空等提供。美国将5吨/天级以上大规模液氢制取装备列为商业管制清单,多年来对中国采取严格禁运措施。国内现有在用的液氢制取装备均为国外进口,分别坐落在海南文昌发射场、北京101所和西昌卫星发射中心,均服务于航天领域,总产能仅有4吨/天,最大的海南文昌液氢工厂产能也仅有2吨/天。



中科富海认为,液氢作为一种重要的氢储运手段,具有密度高、纯度高等优点,可以大幅度降低氢储运成本,节省加氢站用地,是有效解决大规模供氢的重要手段。因此业界呼吁液氢应尽早实现民用和产业化。




但是,氢液化是一项技术壁垒极高的技术,氢液化工艺中涉及的核心设备—透平膨胀机,当前全球仅有少数公司可以制造。中科富海作为中科院理化所技术成果转化企业,依托于中科院理化所前后两期国家重大科研装备项目研制成果,成功开发国产化大型氢氦低温装备,拥有全套自主知识产权,未来在中山市将建成覆盖液氢、液氦到超流氦温区的大型低温系统装备制造基地,打破国外技术垄断和封锁,为氢能源广泛应用奠定坚实的基础。目前中科富海已完成1.5吨/天氢液化装置冷箱设备集成,安徽液氢工厂项目预计将于2021年初投产。同时,中科富海牵头承担2020年国家重点研发计划氢能领域关于液氢制取、储运和加注应用示范项目,将联合多家参研单位共同开发氢气液化工艺、液氢储运和液氢型加注站的相关技术研究,形成产业示范,助推中国绿色氢能产业自主可控发展。


 

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