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01氫儲運：氫能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，中游儲運這一環(huán)，連接著上游制氫與下游終端應(yīng)用。想要推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈上中下游協(xié)同發(fā)展，必須搭建好氫儲運這個關(guān)鍵橋梁。
據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，到2025年，我國氫氣的年需求量將增至3,500萬噸左右。假設(shè)按照終端氫氣售價30元/kg，氫氣市場規(guī)模萬億級。但我國氫能資源整體呈現(xiàn)出“西富東貧，北多南少”的特征，也就是氫能在地理分布位置上供需呈逆向分布，可見當(dāng)下亟需解決“能源錯配”這一核心問題。再者，氫能終端售價中，氫儲運成本占比高達30%~40%，氫儲運行業(yè)降本需求較大。因此，高安全、低成本的氫儲運技術(shù)對推動氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
近日，氫啟未來網(wǎng)記者與華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、中氫源安首席科學(xué)家李平教授共同探討了氫能產(chǎn)業(yè)的熱門話題：有機液儲運氫這一核心技術(shù)該如何助力我國步入氫能發(fā)展快車道。
左三：李平教授
02有機液儲運氫技術(shù)，解決氫儲運“卡脖子”問題
我國最為普遍的氫能儲運技術(shù)是高壓氣態(tài)儲氫，其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單，充氫放氫速度快，設(shè)備投資小，未來將作為主要的小規(guī)模、短距離儲運氫方式。但其儲氫密度低，運輸效率低，在高壓狀態(tài)下安全性較差，且高性能儲氫罐核心材料與核心零部件仍依賴進口，并不適合作為長期大規(guī)模氫儲運技術(shù)路線發(fā)展。
2022年，華東理工大學(xué)和中氫源安（北京）科技有限公司（以下簡稱中氫源安）聯(lián)合成立“有機液儲放氫聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移中心”，打造“安全有機液儲運氫技術(shù)”，實現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展。目前，在有機液儲運氫領(lǐng)域已申請10余項國家專利。
有機液儲放氫技術(shù)的技術(shù)原理，是借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等有機液儲氫載體和氫氣之間的可逆反應(yīng)來實現(xiàn)儲氫和放氫。當(dāng)前，以二芐基甲苯作為儲氫材料的有機液儲運氫技術(shù)，具有高穩(wěn)定、高安全、低成本、綠色環(huán)保等特點，完全有機會助力我國步入氫能發(fā)展快車道，甚至實現(xiàn)彎道超車。
李平教授從2007年開始重點研究有機液儲放氫技術(shù)，當(dāng)談到此技術(shù)的發(fā)展前景，李平教授肯定地說：“通過這么多年堅持不懈的努力研發(fā)，我一直認(rèn)為有機液儲放氫技術(shù)具有非常光明的市場前景。”
與國內(nèi)傳統(tǒng)儲氫技術(shù)相比，有機液儲運氫技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢：
1、保障長時間儲氫、長距離運氫的安全性。
2、二芐基甲苯儲氫前后，常溫常壓下均為液態(tài)，非危化品，不受危化品行政審批管理，可在常溫常壓下儲運。
3、可實現(xiàn)大規(guī)模儲運。在具有高儲氫密度特性的同時，還擁有無腐蝕性、不易揮發(fā)、液相溫度范圍寬、良好的高溫穩(wěn)定性，日常維護量小等優(yōu)勢。
4、有機液可循環(huán)使用，大幅降低成本，提高經(jīng)濟價值。
此技術(shù)的關(guān)鍵儲氫材料：二芐基甲苯（DBT）。李平教授談到：“我們對比了多種有機液體儲放氫介質(zhì)材料，基于二芐基甲苯的儲放氫材料，在化學(xué)性質(zhì)上屬于非危化品，無毒無害無腐蝕、不易燃不易爆，安全性有保證。此外，它們在經(jīng)濟性上的優(yōu)勢也十分明顯，二芐基甲苯本身是一種高穩(wěn)定性的商用導(dǎo)熱油，生產(chǎn)技術(shù)成熟，價格低廉，這非常有利于二芐基甲苯儲氫材料的商業(yè)化應(yīng)用。目前，我們利用自主開發(fā)的二芐基甲苯儲氫技術(shù)，已經(jīng)成功實現(xiàn)了全氫二芐基甲苯（H18-DBT）的工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品純度高達99%，這在我國是首次實現(xiàn)該含氫有機液的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。”
03安全有機液儲運氫技術(shù)擁有無限可能
示范項目：中氫源安首個純氫供熱示范項目
有機液儲運氫技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，離不開實踐應(yīng)用與示范。早在2022年底，中氫源安就與北京熱力集團共同開展了首個基于安全有機液儲運氫技術(shù)的純氫供熱示范項目，已在北京市石景山區(qū)投入使用。據(jù)中氫源安首席營銷官劉旭介紹：“純氫供熱示范項目做到了在北京居民小區(qū)的安全使用，完全能夠助力實現(xiàn)‘氫進萬家’的愿景。”該項目每年供暖季二氧化碳減排量約100噸，小規(guī)模驗證了氫能供熱經(jīng)濟性和氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展模式。
多元下游應(yīng)用場景
當(dāng)我們問到未來此技術(shù)的應(yīng)用場景在哪些地方時，李平教授說：“只要保持技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，氫能的未來就擁有無限可能。”
當(dāng)前，我國正通過政策扶持與引導(dǎo)，帶動更多企業(yè)入局氫能產(chǎn)業(yè)，通過鼓勵技術(shù)研發(fā)與商用轉(zhuǎn)化，構(gòu)建更多應(yīng)用場景等，加速推動氫能技術(shù)在交通及其他領(lǐng)域的發(fā)展。
在加氫站供氫方面，李平教授談到，高壓加氫站的氫氣鋼瓶儲放，需要建設(shè)單獨的鋼瓶儲放地，不僅建地審批難度大，還提高了投資成本；而有機液儲運氫技術(shù)可利用現(xiàn)有完善的汽柴油儲運設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)，解決高壓加氫站內(nèi)規(guī)模化儲運氫的問題，站內(nèi)儲氫更加安全、高效、廉價，將有效助力加氫站的建設(shè)推廣。
中氫源安始終聚焦于有機液儲運氫技術(shù)的基礎(chǔ)研究，同時進行與該技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究，逐步開拓其在建筑、交通、能源、工業(yè)等領(lǐng)域的場景應(yīng)用。相信在國家和政府的政策支持與行業(yè)眾多企業(yè)的攜手努力下，我國的儲氫運技術(shù)將取得長足進步，中國氫能產(chǎn)業(yè)也將由此進入高質(zhì)量規(guī)模化發(fā)展新階段。
