洞见 | 关于液氢，你需要知道的事

氢气液化得到的液氢，经过储存、运输、加注及供应等步骤，到达各种应用场景。

 航天氢能已经掌握全套氢液化工艺包，并取得自主知识产权。其中压缩机、透平膨胀机、正仲氢转化催化剂、换热器等核心部件均已实现国产化。

 不仅是液氢制取，液氢的储存、运输、加注、供应也都已经有了成熟的技术、装备以及解决方案。中国航天拥有56年液氢生产和使用经验。

液氢是氢能规模化利用的重要方式，能够极大地提升氢的储运能力。

 大型储能设施、分布式能源站的储能媒介；

 掺混到现有天然气管网中当做家用燃气；

 在化工领域直接作为工业原材料使用；

 加氢站和氢燃料电池汽车上直接使用液氢储存，减小占地面积、增加车辆续航里程，缩短加氢时间。

液氢的纯度极高(99.9999%)、温度极低(-253℃)，能够适用于诸多极端环境和严苛条件。

 冶金工业中的还原气、保护气；

 为实现超导状态提供深低温环境；

 半导体制造过程中的掺杂、外延沉积等工艺环节作为稀释气体；

 作为高性能、高比冲的火箭推进剂。

制氢：ALK或者PEM制氢能耗约为50kW·h/kg，运行成本约为10元/kg，1000Nm³/h电解制氢设备约1000万元，按照10年折旧，每年运行2000小时（光伏、风电平均时长）计算，折旧成本约5.6元/kg，制氢成本约15.6元/kg。

 加压：20MPa高压气氢压缩能耗约为3.3kW·h/kg，运行成本约为0.66元/kg；一台2000kg/d的压缩机售价约为120万元，设备折旧按照20年，每年工作时间300天计算，折旧成本约为0.1元/kg；总制取成本约为0.76元/kg。

 液化：液氢制取成本按30吨/天规模，综合功耗10kW·h/kg，运行成本约为2元/kg；固定资产投资约50000万元，设备折旧按照20年，每年工作时间300天计算，折旧成本约为2.78元/kg，液氢制取成本约为4.78元/kg。

 气氢运输：一辆氢气管束拖车运费约10元/km，有效装载量为300kg氢气，运输成本约3.33元/kg∙百公里；固定资产投资约100万元，设备折旧按照10年，年运输距离按照100000km计算，折旧成本约为0.33元/kg∙百公里；总运输成本约为3.66元/kg∙百公里。

 液氢运输：一辆液氢槽车运费约10元/km，有效装载量为2800kg液氢，运输成本约0.357元/kg∙百公里；固定资产投资约300万元，设备折旧按照10年，年运输距离按照100000km计算，折旧成本约为0.105元/kg∙百公里；总运输成本约为0.462元/kg∙百公里。

 气氢：气态加氢站按1000kg储氢量估算，固定资产投资约1500万元，按折旧20年，年运行时间300天，日均加氢量800kg计算，固定资产折旧费用约3.125元/kg；运行成本主要体现在压缩机组、冷水机组等，压缩机组功率为74kW，压缩机冷水机组功率为23kW，加氢机快速冷却冷水机组功率约20kw，整站电功率消耗约为117kW，运行费用约1.4元/kg；总运营费用约4.525元/kg。

 液氢：液氢加氢站按1000kg储氢量估算，固定资产投资约1500万元，按折旧20年，年运行时间300天，日均加氢量800kg计算，固定资产折旧费用约3.125元/kg；运行成本主要体现在液氢泵、BOG回收模块等设备，液氢泵比能耗为0.6kWh/kg，BOG回收模块比能耗按3kWh/kg，整站电功率消耗约为60kW，运行费用约0.7元/kg；总运营费用约3.825元/kg。

 目前国内外学者对氢脆的机理研究比较全面。

 根据经验，高压氢气更容易与金属发生氢脆现象，35MPa以上高压储氢容器一般需要使用316L等级的奥氏体不锈钢以防止氢脆。

 液氢相比高压氢气而言不容易发生氢脆，中国航天拥有多年液氢使用和研究经验，使用304及以上等级的奥氏体不锈钢作为液氢容器，安全使用长达40余年。

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