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日前，業(yè)內(nèi)人士在國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心舉辦的“氫能利用與發(fā)展”線上技術(shù)研討會指出，缺少經(jīng)濟、高效、安全的儲氫與運輸技術(shù)已成為當前制約氫能規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸之一。與會專家呼吁，氫能儲運技術(shù)及商業(yè)模式亟待破題。

氫能是能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇

與會專家認為，目前多地對氫能產(chǎn)業(yè)升級抱有熱望，社會資本對氫產(chǎn)業(yè)鏈的追逐也從未停止，這將推動氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

同濟大學(xué)汽車學(xué)院教授明平文表示：“當前，電池耐久性等氫燃料電池技術(shù)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(shè)計與工藝一致性處于可控狀態(tài)，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(yīng)用端開始面向大眾商業(yè)化。數(shù)據(jù)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(xù)的商業(yè)化模式。

“我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力較強，加氫站數(shù)量和規(guī)模的翻番并非遙不可及，與此同時，高密度和大規(guī)模的公路鐵路網(wǎng)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(wǎng)，將風(fēng)光資源與管網(wǎng)匹配，形成大市場、新產(chǎn)業(yè)、大協(xié)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(yù)計到2050年，交通領(lǐng)域氫能消費將達到2458萬噸/年，約占交通領(lǐng)域用能的19%，因此，發(fā)展氫能也是我國交通領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。

儲運環(huán)節(jié)面臨降本難題

作為氫能發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，探索經(jīng)濟、高效、可行的儲運技術(shù)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(shù)各有優(yōu)劣，關(guān)鍵是要將儲氫技術(shù)與應(yīng)用場景相匹配。”

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

國家有色金屬新能源材料與制品工程技術(shù)研究中心主任蔣利軍表示，高壓氣態(tài)氫雖然是現(xiàn)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(nèi)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(shè)周期長，審批、驗收流程復(fù)雜且建站成本高，缺乏盈利模式，同時，高壓氫系統(tǒng)核心設(shè)備運行故障率較高。

而在降成本方面， 固態(tài)和低溫液態(tài)儲氫技術(shù)則被寄予厚望。

“固態(tài)儲運技術(shù)具有高密度高安全特性，可以大大提升儲運氫系統(tǒng)的安全性，同時車載固態(tài)儲氫簡化了加氫環(huán)節(jié)，無需高壓壓縮，可以有效降低建站成本，但想要加快其商業(yè)化應(yīng)用，仍需盡快開發(fā)高容量儲氫材料，降低固態(tài)儲氫系統(tǒng)重量和制造成本。”孫冬生說。

除了固態(tài)儲運技術(shù)外，液氫技術(shù)也以高儲氫密度的優(yōu)勢嶄露頭角，且在民用領(lǐng)域快速升溫。

液氫經(jīng)濟性優(yōu)勢凸顯

明平文認為，液氫加氫站建設(shè)成本低，每站可支撐數(shù)百輛燃料電池車的運營，因此更具經(jīng)濟性優(yōu)勢。

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

在車型和續(xù)航里程的需求上，液氫以獨特的優(yōu)勢更好地適應(yīng)了燃料電池重卡、客車、冷鏈物流車的發(fā)展需求。

劉玉濤進一步強調(diào)：“液氫可實現(xiàn)低溫貯存、多工況高精度供應(yīng)，技術(shù)成熟度高，此外，和電解制氫相比，液氫的雜質(zhì)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(yōu)勢顯著。同時液氫系統(tǒng)壓力小于2MPa，具有更優(yōu)的防泄漏性能。

“能量綜合利用是液氫應(yīng)用于冷鏈物流車的獨特優(yōu)勢，將液氫冷能輸出和車輛冷藏使用需求相結(jié)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(yīng)用中的技術(shù)探索十分重要。”劉玉濤說。

 

來源：中國能源報  記者：仲蕊