产业透视：燃料电池之氢储运篇

来源：今日新材料

长期以来，氢的高密度储运是氢能产业发展的重要环节，同时也是我国氢能布局的瓶颈。氢气储存方式主要有高压气态储氢、低温液态储氢、有机氢化物储氢和固体储氢。氢气输送方式主要有气氢拖车、液氢槽罐车以及管道运输氢气。

我国目前储存氢能的方式有高压气态储氢、低温液态储氢和固态储氢。高压气态储存是最常见的储氢方式。氢气的密度小，一般需用到1.5MPa以上的高压才可用特制的钢瓶贮存。当前国际上已经有可承受压力达80MPa的轻质材料储气瓶。而对于固定地点的贮氢，在合适的地质、地理条件和良好的封口技术条件下可采用地下贮存，这种方式不需要专用的贮氢容器，可以大大的降低贮氢的费用。

低温液态储氢是指在标准大气压下，将氢气冷冻至零下252.72摄氏度以变为液体，然后保存在特制的高度真空的绝热容器中，常见的同时也是最理想的是杜瓦瓶，但是杜瓦瓶造价较高，所以无法得到广泛使用。目前液态氢主要用作火箭燃料。

目前中国高压气态储运氢技术相对成熟，依靠压缩机将氢气压缩到储氢瓶中，储氢瓶压力多为30MPa，然后用集装格和长管拖车等工具进行运输，长管拖车运输设备产业较为成熟，但在大规模、长距离储运技术上，成本和技术仍有待进一步改善，整体发展落后于国际先进水平。

国内生产高压储氢瓶的企业有京城股份、中材科技、中集安瑞科等。而国内在低温液态储氢方面表现得较为弱势，在液氢储运技术、液氢工厂、相关产业化上还有多重难关待突破。少许的液氢主要被用于航天及军事领域；金属氢化物储氢和有机氢化物储氢均处于实验室阶段。

目前，国内的液氢产能十分低，满足不了日益增长的氢能需求。全球氢液化设备主要由美国AP、普莱克斯、德国林德等厂商提供。国内液氢技术和装备能力发展落后，应用范围十分窄，特别是民用领域的液态氢几乎处于空白地段。目前国内涉及氢液化开发研究的有航天101所、国富氢能等单位。资料显示，我国当前最大氢液化规模为每天生产2吨，液化设备依赖进口，与国外技术差距明显。从当前液氢技术和装备发展现状和趋势看，未来在降低氢气液化能耗和氢气液化成本上存在一定空间。相关数据显示，当液氢工厂的生产规模小于5吨每天时，氢液化的能耗超过10千瓦时每千克，当规模达到50吨每天和150吨每天时，氢液化能耗可降至约7千瓦时每千克和6千瓦时每千克。氢液化工厂规模由5吨每天提高到50吨每天时，氢液化总成本可降低50%。根据美国商业管制清单，限制了我国进口日均生产10吨以上的氢液化技术及装备，以及DN50以上液氢阀门、膨胀机、液氢泵等关键设备。在进口遏制的情况下，国产民用液氢技术和装备的突破具有重大意义。据了解，国内液氢技术和装备正得到不断进步。航天101所国内首套自主开发的1m3/h氢液化系统落地，并对基于氢膨胀的大型氢液化系统进入研发，有意形成系列产品。液氢技术和装备的突破对氢能产业的可持续发展具有深远影响，民用领域的发力将推进国产化进程，对国内氢能产业布局具有重要意义。军民融合、相关企业协同攻关将是取得突破的必由之路。

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