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盡管液氫產業(yè)仍處于技術經驗積累和示范階段,但由于氫氣大規(guī)模需求時代即將到來,液氫產業(yè)正在各方力量加持下,加強經濟性、技術性及環(huán)保性突破,為推動氫能產業(yè)大規(guī)模發(fā)展奠定基礎。
近日,佛燃能源、國富氫能等四大企業(yè)聯(lián)袂推進“液氫儲氫加氫站項目”,根據(jù)協(xié)議,四方將發(fā)揮各自在液氫制儲運加用方面的優(yōu)勢,采用國際先進、國內領先的工藝流程,推動建設不少于三座液氫儲氫型加注站,同時開展自主液氫與深冷高壓技術和裝備的開發(fā)。
此前,受技術水平和成本高企約束,我國液氫產業(yè)較多用于航天領域。2020年4月,鴻達興業(yè)股份發(fā)布公告,稱其投建的國內首條民用液氫生產線已生產出液氫產品,標志著我國液氫產業(yè)在民用領域實現(xiàn)了零的突破。隨著氫能及燃料電池產業(yè)化步伐加快,氫氣的大規(guī)模需求時代或將到來,液氫產業(yè)有望“大展拳腳”。
彌補氫源不足
近年來,我國多個省市出臺政策鼓勵推廣氫能產業(yè),但因面臨“用氫地區(qū)不產氫”困境,氫氣儲運成本又居高不下,導致氫源問題始終無法解決。
根據(jù)氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃,2030—2035年,我國燃料電池汽車推廣規(guī)模將達到百萬輛,屆時所需氫氣或將達數(shù)千萬噸。
“佛山作為我國氫能產業(yè)發(fā)展最早的區(qū)域,是氫能產業(yè)的龍頭城市。雖然廣東省擁有全國最多的燃料電池汽車和加氫站,但由于佛山化工園區(qū)不多,化工副產氫匱乏,氫源的供應壓力已成為制約當?shù)仄囘\營規(guī)模的關鍵問題?!睆埣腋蹥湓菩履茉囱芯吭涸洪L魏蔚表示,受資源稟賦限制,佛山要實現(xiàn)在未來推廣燃料電池汽車更大規(guī)模運營,就需要外部的氫源保障佛山的氫能發(fā)展,“現(xiàn)階段,氫氣管網尚未建立,高壓氫無法滿足更大規(guī)模、跨省運輸氫氣的需求,因此規(guī)劃液氫產業(yè)具有非常重要的意義?!倍舜蔚摹耙簹鋬浼託湔卷椖俊闭煞鹕烬堫^企業(yè)佛燃能源主導,意在為佛山氫能產業(yè)更大規(guī)模發(fā)展奠定氫源基礎。
除了佛山,2020年11月,嘉興港區(qū)管委會與林德集團、上海華誼集團三方代表也簽署了氫能產業(yè)鏈項目合作框架協(xié)議,在氫能的生產和供應、純化和液化、儲存和運輸以及加氫站充裝等方面展開深入合作。據(jù)了解,嘉興是浙江燃料電池示范城市群的牽頭城市,大力推進液氫項目正是為了解決浙江乃至長三角地區(qū)的氫源問題。
北京中科富海低溫科技有限公司氫能業(yè)務中心總經理寧永強坦言:“液氫產業(yè)與整個氫能源產業(yè)發(fā)展密切相關,氫能是實現(xiàn)‘30·60’雙碳目標的有效方式之一。目前,氫能在交通領域的應用最為廣泛,我國汽車保有量龐大,一旦將其中1%替換成氫燃料,就能形成巨大的氫能市場規(guī)模,而如果氫的供應端有5%-10%使用液氫,其形成的液氫需求及規(guī)模也不容小覷。”
尋求經濟性與環(huán)保性兼得
值得注意的是,用于制備液氫的氫氣來源反映出目前氫能產業(yè)鏈在綠色能效上的普遍問題。
一位不愿具名的業(yè)內專家向記者表示:“未來,我國氫能產業(yè)對氫的需求會非常龐大,但發(fā)展氫能的正確方向永遠是‘綠氫’,液氫目前來看可以解決的是氫的長距離儲運,但產業(yè)鏈環(huán)節(jié)降本、上游綠氫來源才是產業(yè)需要面對的核心問題?!?/p>
“現(xiàn)階段,在市場規(guī)模不大的前提下,可以使用工業(yè)副產氫制備液氫,而當形成一定規(guī)模,可再生能源電解水制氫再壓縮成液氫更具后勁,相比高壓氫其對用氫地區(qū)的供應能力更強,如果最終制成液氫,那么完全不必擔心氫源雜質問題?!蔽何祻娬{,不同的階段會有不同的市場需求和技術路線,我國大規(guī)模綠氫生產仍待實現(xiàn)規(guī)?;?,因此要實現(xiàn)可再生能源制液氫的經濟性仍需一定時間的發(fā)展。
寧永強也表示,我國有豐富的工業(yè)副產氫資源,現(xiàn)階段將這些副產氫合理利用,同樣是一種促進產業(yè)規(guī)模擴大和最終實現(xiàn)節(jié)能減排的有效方式。
魏蔚進一步補充稱,氫的液化需要消耗大量電能,因此液氫的生產需要在電價和氫源便宜的地方,隨著我國可再生能源降本進程提速,風光資源富足的“三北”地區(qū)是建設液氫工廠和生產液氫的理想場所。
自主技術研發(fā)要提速
寧永強表示,液氫純度高,對燃料電池的壽命及耐用性更有好處?!叭毡尽⒚绹葒乙呀涀C明,液氫的運輸成本僅為高壓氫氣的八到十分之一,因此液氫在氫能規(guī)?;瘍\方面具有明顯優(yōu)勢,是降低氫儲運成本的重要方式?!?/p>
“液氫作為氫最高效的儲運方式,其推廣應用順應了產業(yè)發(fā)展規(guī)律,此外,在解決氫的儲運方面,液氫工廠的建設周期比氫氣長輸管道要少數(shù)年?!痹谖何悼磥?,液氫加氫站的建設,一方面為液氫打造了終端應用場景,另一方面則讓液氫工廠的建設項目能夠看到將來的用武之地。
魏蔚提到,盡管國內液氫項目落地速度加快,但我國在液氫的加注、裝備的性能、大規(guī)模工程化降本等方面和國外仍有一定差距,核心零部件、閥門、控制元器件、液氫泵等,仍未擁有核心技術,因此國內液氫裝備企業(yè)應加大研發(fā)力度,加速相關設備、零部件的國產化進程。
同時,液氫也更多地出現(xiàn)在各政策目標和重要課題中?!豆?jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》中提出,要在2025年實現(xiàn)液氫在能源領域實現(xiàn)規(guī)?;a與應用的目標,科技部也連續(xù)兩年在“氫能與可再生能源”專項中發(fā)布與液氫相關的重大課題。
寧永強表示,由于此前缺乏氫液化在民用領域的相關經驗,目前相關的項目落地、審批、安全評估等各地的管理辦法不盡相同,全國沒有明確統(tǒng)一的標準?!耙虼?,在技術可行、經濟性和需求問題尚未解決前,液氫產業(yè)目前仍處于技術經驗積累和示范階段?!?/p>