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      氫能儲運技術亟待破題
      發布日期: 2020/6/3 9:42:24

      日前,業內人士在國家新能源汽車技術創新中心舉辦的“氫能利用與發展”線上技術研討會指出,缺少經濟、高效、安全的儲氫與運輸技術已成為當前制約氫能規模應用的主要瓶頸之一。與會專家呼吁,氫能儲運技術及商業模式亟待破題。

      氫能是能源轉型的戰略選擇

      與會專家認為,目前多地對氫能產業升級抱有熱望,社會資本對氫產業鏈的追逐也從未停止,這將推動氫能產業加速發展。

      同濟大學汽車學院教授明平文表示:“當前,電池耐久性等氫燃料電池技術已獲突破,燃料電池汽車性能和成本已接近階段性目標,且設計與工藝一致性處于可控狀態,性能的提高意味著成本的進一步降低及效率的提升。”

      與此同時,氫能應用端開始面向大眾商業化。數據顯示,目前豐田氫燃料電池汽車Mirai售價為40萬元,已累計銷售近萬輛,逐步形成了可持續的商業化模式。

      “我國基礎設施建設能力較強,加氫站數量和規模的翻番并非遙不可及,與此同時,高密度和大規模的公路鐵路網能夠為氫能儲運帶來便利。此外,利用棄電電解水制氫,可進入天然氣管網,將風光資源與管網匹配,形成大市場、新產業、大協作的格局。”明平文進一步表示。

      與會專家表示,我國交通能源對外依存度較高,當前能源消費總量約為1978年的8倍。預計到2050年,交通領域氫能消費將達到2458萬噸/年,約占交通領域用能的19%,因此,發展氫能也是我國交通領域能源轉型的戰略選擇。

      儲運環節面臨降本難題

      作為氫能發展的關鍵環節,探索經濟、高效、可行的儲運技術和模式尤為重要。

      中國航天科技集團有限公司101所科技委副總工程師劉玉濤認為:“各類儲氫技術各有優劣,關鍵是要將儲氫技術與應用場景相匹配。”

      “儲氫技術是研發高效、安全、低成本燃料電池汽車的關鍵。”北京科泰克科技有限公司總經理孫冬生表示,“目前的儲氫方式分為高壓氣態、低溫液態、固態和有機物液體儲氫。同時,也在開展包括吸附儲氫在內的新型儲氫方式研究,但應用最廣泛、最便捷的還是高壓氣態儲氫。”

      國家有色金屬新能源材料與制品工程技術研究中心主任蔣利軍表示,高壓氣態氫雖然是現階段氫儲運的主要方式,但也面臨著成本高等問題。

      資料顯示,截至2019年底,國內共建成加氫站66座,其中投入運營46座,但與會專家坦言,目前加氫站建設周期長,審批、驗收流程復雜且建站成本高,缺乏盈利模式,同時,高壓氫系統核心設備運行故障率較高。

      而在降成本方面, 固態和低溫液態儲氫技術則被寄予厚望。

      “固態儲運技術具有高密度高安全特性,可以大大提升儲運氫系統的安全性,同時車載固態儲氫簡化了加氫環節,無需高壓壓縮,可以有效降低建站成本,但想要加快其商業化應用,仍需盡快開發高容量儲氫材料,降低固態儲氫系統重量和制造成本。”孫冬生說。

      除了固態儲運技術外,液氫技術也以高儲氫密度的優勢嶄露頭角,且在民用領域快速升溫。

      液氫經濟性優勢凸顯

      明平文認為,液氫加氫站建設成本低,每站可支撐數百輛燃料電池車的運營,因此更具經濟性優勢。

      劉玉濤介紹說,液氫應用場景主要為航天、車輛、用氫裝備供氣系統等,尤其適用于儲存空間有限的運載場合。

      在車型和續航里程的需求上,液氫以獨特的優勢更好地適應了燃料電池重卡、客車、冷鏈物流車的發展需求。

      劉玉濤進一步強調:“液氫可實現低溫貯存、多工況高精度供應,技術成熟度高,此外,和電解制氫相比,液氫的雜質含量低,可延長燃料電池壽命,因此對于大載荷、長距離車輛,液氫是最具競爭力和潛力的燃料。”

      此外,當車用動力較大時,車載儲氫量需求較高,液氫的單位重量儲氫密度不小于8%,優勢顯著。同時液氫系統壓力小于2MPa,具有更優的防泄漏性能。

      “能量綜合利用是液氫應用于冷鏈物流車的獨特優勢,將液氫冷能輸出和車輛冷藏使用需求相結合,可形成更完善的能量管理策略,因此加強液氫在儲運和燃料電池汽車應用中的技術探索十分重要。”劉玉濤說。

       

      來源:中國能源報  記者:仲蕊

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