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液氢“硬仗”

2019-07-16 14:51:22 高工氢燃料电池   作者: 万萍萍  

当前燃料电池汽车发展提速,氢能这一短板也日益被重视。在氢气储运环节,气氢相对成熟,液氢比气氢技术及实现难度高很多,国内外液氢发展程度有天壤之别。究竟国内液氢产业化痛点在哪?哪些企业在布局,目前进展如何?

高工氢电了解到,目前美国、欧洲、日本从液氢的储存到使用,包括加氢站全部都有了比较规范的标准和法规,液氢发展产业链比较完备。其中,美国作为全球最大、最成熟的液氢生产和应用地区,年消耗液氢超过10万吨。

从液氢工厂建设情况来看,美国的液氢工厂全部是5吨/天以上的中大规模,并以10-30吨/天以上占据主流。近两年,PRAX、AP、法液空在美国相继新建的液氢工厂规模都在30吨/天及以上,预计2021年美国液氢产能将突破500吨/天。

值得一提的是,全球液氢产能主要应用于电子、化工、冶金等工业领域,这些领域消耗液氢超过70% ,同时高端装备制造业对液氢/超纯氢的需求正在迅速增长。燃料电池汽车领域用液氢只占少数比例。也恰恰因为液氢的广泛用途,带动了液氢的大规模生产及成本的降低,才能满足燃料电池汽车低成本用氢的需求。

一个典型案例是,plugpower公司运营2万辆燃料电池叉车和百余座加氢站的案例和产业链的经济性表明,美国已经通过大规模化氢液化工厂和高效的储运体系所建立的氢能基础体系,实现了燃料电池商用车辆不依赖于补贴的市场化运营。

反观中国,目前国内液氢以航天军事应用为主体,正在围绕燃料电池汽车产业开展民用液氢的探索,但仍然缺少大规模民用商业化液氢工厂的顶层规划、示范项目和应用推广,缺少液氢在电子工业、石油精炼和高端制造业的应用市场挖掘。

标准与法规方面,目前国内液氢相关的只有军用标准,民用液氢的生产、质量、安全、道路运输等标准和法规尚未完善,严重掣肘液氢的发展。

国富氢能研究院院长魏蔚博士表示:“液氢在维持氢气极高纯度方面,具有规模经济、高效可控、不易污染、品质稳定等特点。燃料电池汽车只是液氢很小的一个应用领域,其实半导体、粉末冶金、精制炼油等高端制造业都会用到超纯氢,液氢在这些领域的应用比燃料电池大的多,而且所发挥的巨大作用超出想象。一旦国内液氢产业链发展起来,将大幅提升材料、半导体、大规模集成电路等领域的产品质量和制造水平,甚至可能会改变中国的工业体系。”

所以,无论从燃料电池汽车还是高端制造业发展角度,国内都应该发展液氢。

值得庆幸的是,国内顶层设计及少数企业已经开始在液氢领域有所行动。今年6月26日,全国氢能标准化技术委员会发布关于对《氢能汽车用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输安全技术要求》三项国家标准征求意见的函。

全国氢能标准化技术委员会成立于2008年6月,主要负责氢能生产、储运、利用等领域的标准化工作,同时对口国际标准化组织氢技术委员会(ISO/TC197),开展国际氢能标准化方面的交流。其本次针对液氢领域制定的三大征求意见稿一旦正式出台,标志着我国液氢的制、储、运将有标准和法规可依。

此外,以江苏国富氢能技术装备有限公司(下称“国富氢能”)、北京中科富海低温科技有限公司(下称“中科富海”)、浙江嘉化能源化工股份有限公司(证券简称:嘉化能源 代码:600273)、鸿达兴业股份有限公司(证券简称:鸿达兴业 代码:002002,联合北京航天布局液氢)等为代表的企业正在布局液氢。

一名资深人士向高工氢电表示,未来随着液氢技术取得突破,产业链逐渐完备,下游巨大的市场需求也将从原来从国外气体公司采购转向国产液氢应用,这将带动中国液氢市场成本的快速下降,也会推动燃料电池用氢成本的下降,从而推动燃料电池汽车的规模化发展。

上述国内企业液氢布局最新进展如下:

国富氢能

高工氢电了解到,江苏国富氢能技术装备有限公司(下称“国富氢能”)联合陈学东院士建立氢能院士工作站,回归装备制造业本质,以产业化推广为导向,攻克氢能装备“卡脖子”的核心关键技术,全面系统地对大规模氢液化装置、液氢球罐、液氢储运容器与高压、液氢加氢基础设施成套枝术以及氢膨胀机等关键设备等进行深入研究与开发应用。

国富氢能的液氢储运容器企业标准已制订,国家市场管理局指定的技术评审已经开始,正在试制加氢站和液氢工厂用储运容器;引进俄罗斯氢液化工艺包,从8.5-10吨/天规模做起,向30吨/天目标提升,逐步建设日产百吨级液氢工厂。

中科富海

中科富海成立于2016年8月,是中科院理化所的科技成果转化及产业化公司,依托理化所在大型低温制冷系统的研发和制造方面的突破,其核心技术应用涵盖液氢到超流氦温区大型低温制冷装备,工业气体到到稀有气体电子特气一体化服务,天然气提氦装置和氢液化、液氢储运及加氢站全套解决方案四大领域。

高工氢电了解到,中科富海已成功设计了0.5吨——5吨/天的系列氢液化装置。目前,中科富海与中科院理化所在北京成立了联合工程设计中心,在廊坊建设了研发测试基地;在广东中山成立了中科富海(中山)低温装备制造有限公司,负责低温装备的制造、集成与调试;同时成立了中科富海(扬州)气体有限公司和杭州气体业务中心。

鸿达兴业

2月18日,鸿达兴业于当天与北京航天试验技术研究所签订了《氢能项目合作协议》。合作内容包括氢液化示范项目,示范项目在内蒙古乌海生产液氢,采用铁路、公路等方式运输到广东等地销售,目标市场为当地政府正在推动的燃料电池汽车以及部分高纯氢气用户,鸿达兴业负责项目立项、建设制氢直至氢气提纯的装置以及全部的公用工程等设施、项目用地等。北京航天负责氢气液化装置的技术、自有专用装备制造、人员培训等。

北京航天成立于1958年,是我国规模最大、功能最全、技术先进的航天动力地面综合试验研究基地,我国唯一的氢氧发动机研究试验基地。其也是目前国内最大的液氢生产及储运应用单位,为我国运载火箭提供液氢、液氧等燃料,并负责火箭氢氧发动机的测试试验。

5月14日,鸿达兴业发布公告称,公司全资子公司乌海化工在乌海市海南区海化工业园建设的第一座加氢站成功投入使用,向氢燃料轿车、大巴车及工业车辆提供合格的氢气。该加氢站加注能力包含35MPa和70MPa两种气体加注方式,同时设置液氢储罐。

嘉化能源

7月9日,嘉化能源与浙江省能源集团有限公司分别签署了《战略合作框架协议》及《氢液化工厂合作框架协议》。事实上,今年以来,除与浙江能源集团的合作外,嘉化能源已经多次展开氢能尤其是液氢布局。

比如3月29日嘉化能源发布公告称,公司在嘉兴与三江化工有限公司及空气化工产品(中国)投资有限公司共同签署了《氢能综合利用三方战略合作框架协议》,其中约定空气化工及其关联公司拟在浙江就嘉化能源、三江化工的尾氢资源,投资氢能和液氢项目。

4月,嘉化能源与国投聚力投资管理有限公司签署了《国投聚力投资管理有限公司与浙江嘉化能源化工股份有限公司战略合作协议》。双方发挥各自在能源化工和金融投资等领域的优势,完成以液氢工厂为核心的制氢、储氢、运氢、加氢站等区域基础设施综合解决方案供应。




责任编辑: 李颖

标签: 氢能 燃料电池汽车 加氢站

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