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近日，中國航天科技集團有限公司六院101所研制的我國首套自主知識產(chǎn)權的基于氦膨脹制冷循環(huán)的氫液化系統(tǒng)調試成功，產(chǎn)出液氫，仲氫含量97.4%。該套氫液化技術系統(tǒng)研制歷時400多天，包括透平膨脹機、控制系統(tǒng)、壓縮機、正仲氫轉化器等核心設備在內的90%以上的設備完全采用國產(chǎn)，填補了我國自主知識產(chǎn)權的液氫規(guī)模化生產(chǎn)方面的空白。
氫氣屬于清潔能源，其燃燒只產(chǎn)生水，沒有碳排放，被稱為21世紀的終極能源。在我國雙碳背景下，氫能的推廣應用具有重要的戰(zhàn)略支撐作用。
氫氣的高密度儲存技術、燃料電池電堆的自主化、供氫基礎設施的缺乏，是我國當下氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展急需解決的難題，其中供氫基礎設施同樣也離不開氫高密度儲存的問題，氫氣液化儲存是一種較為理想的方式。
一直以來氫氣價格普遍較高，成為了氫能市場化推廣應用的一大障礙，這套系統(tǒng)的調試成功，打破了國外技術封鎖，不僅在保障運載火箭燃料供給方面有重要的戰(zhàn)略意義，同時為我國氫能產(chǎn)業(yè)氫的規(guī)?；瘍Α⑦\提供了自主可控的技術和裝備基礎，具有里程碑式意義，氫氣價格將大幅下降！
自從18世紀化學之父拉瓦錫給氫命名以來，人類對氫的研究已有200多年的歷史，氫是一種氣態(tài)物質，一直以來科研人員都致力于通過提高氫的密度將其儲存，以此提高氫能利用的效率。但是氫具有元素重量最輕、原子半徑很小、易燃易爆等特點，儲存難度較大，研發(fā)進度緩慢。
儲氫技術按存儲原理主要分為物理儲氫和化學儲氫兩大類。目前較為成熟及前景較好的儲氫技術有高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫等。
現(xiàn)在最常用并且發(fā)展比較成熟的技術是高壓氣態(tài)儲氫，它是在氫氣臨界溫度以上通過高壓壓縮的方式存儲氣態(tài)氫，其儲存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個耐高壓的容器里。
使用新型輕質復合材料的高壓容器（耐壓35MPa左右）儲氫密度可達2% 以上。目前高壓儲氫主要的壓力有15、35、70MPa三種。100MPa的高壓儲氫容器正在研制中。國外普遍使用70MPa壓力標準的Ⅳ型碳纖維瓶，我國目前普遍為35MPa的Ⅲ型鋼瓶。
和前者相比，低溫液態(tài)儲氫是將氫氣經(jīng)由降溫而得到的液體，液態(tài)氫須要保存在非常低的溫度下（-252.8℃），儲氫密度可達10%以上。液態(tài)儲氫密度大、規(guī)模化后成本優(yōu)勢明顯。
液態(tài)儲氫適合大量、遠距離儲運，能夠減少車輛運輸頻次，提高氫燃料電池車輛的續(xù)航里程，代表著未來的重要方向。不過，相關核心技術設備一直掌握在西方國家手中，我國航天101所、中科富海、富瑞氫能等單位和企業(yè)一直致力于國產(chǎn)化研發(fā)工作。
氫能屬于技術密集型產(chǎn)業(yè)，技術壁壘較高，一直以來關鍵技術和零部件只能依賴進口，一些國家甚至對中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施了技術封鎖。
美國商務部工業(yè)和安全局所列出的商業(yè)管制清單中列有10個大類行業(yè)，每個行業(yè)進一步細分為5類，多年來對中國采取嚴格禁運措施。液氫的生產(chǎn)和應用就涉及其中。
這意味著，與大規(guī)模液氫生產(chǎn)和儲運相關系統(tǒng)裝備和組件、測試檢測與生產(chǎn)裝備、材料、工藝技術等，均在禁運之列。同時，美國政府還禁止NASA和美國企業(yè)與中國航天系統(tǒng)開展液氫技術領域內任何形式的技術交流與合作，并限制其盟國向中國出售設備和技術。
由此可見，我國這項液氫系統(tǒng)的調試成功，其中的分量更沉重了幾分，也為我國液氫民用鋪平了道路。
資料顯示，美國壟斷了全球85%的液氫生產(chǎn)和應用，其中美國AP和PRAX兩大集團壟斷了美國90%的液氫市場。中國在用的液氫工廠僅有海南文昌、北京101所和西昌基地等，均服務于航天火箭發(fā)射?？梢哉f我國民用液氫市場一片空白。
今年5月，國家出臺了《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術規(guī)范》和《液氫貯存和運輸技術要求》三項國家標準，將于11月1日起實施。三項標準，實現(xiàn)了我國液氫產(chǎn)業(yè)民用領域標準“零”突破，為液氫產(chǎn)業(yè)進入市場化發(fā)展提供了重要支撐。
據(jù)國際氫能委員會預測，到2050年全球氫能占能源比重約為18%，氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值將超過2.5萬億美元。屆時，我國對氫氣需求量至少達到6000萬噸。伴隨著我國氫能產(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展，未來氫能將帶動形成一個12萬億元產(chǎn)值的新興產(chǎn)業(yè)。
我國作為世界第一大產(chǎn)氫國，只有打通氫能產(chǎn)業(yè)儲、運“任督二脈”的技術限制，大幅降低氫氣成本，進行市場化競爭，氫能社會才能真正到來。
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