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本月初，液氫國家標準GB/T40045-2021《氫汽車用燃料液氫》、GB/T40060-2021《液氫儲運技術(shù)要求》、GB/T40061-2021《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》正式實施。正式填補了中國液氫標準的空白。
業(yè)內(nèi)普遍認為，液化氣儲氫運輸是發(fā)展儲氫運輸技術(shù)的一種有效的運輸方式。我國部分地區(qū)已經(jīng)面臨著氫氣供需不平衡的問題，液氫技術(shù)問題亟待解決。
低溫液氫儲存是指氫氣冷卻到-253℃，然后液化到低溫儲罐中。液氫的密度為70.6kg/m3，其質(zhì)量密度和體積密度遠高于高壓氣相儲氫，是一種理想的儲氫方法。然而，氫液化過程消耗大量能源。根據(jù)數(shù)據(jù)，1公斤氫氣液化需要10-20千瓦時的電力。此外，液氫儲存容器必須使用特殊的超低溫容器。儲氫電荷和絕緣不完善容易導(dǎo)致氫氣蒸發(fā)損失，因此液態(tài)氫的儲氫成本較高。這些因素限制了液氫的使用。
與氣態(tài)氫相比，液氫有三個優(yōu)點:①經(jīng)濟性:液氫的密度約為氣態(tài)氫的800倍。在儲氫體積相同的情況下，液態(tài)氫可大大提高儲氫容量。液態(tài)氫存儲的密度為14%，是目前最高的儲氫方式。采用液氫技術(shù)可大大節(jié)約氫氣的儲存、運輸和運行成本。(2)效率高:在氫液化過程中，有害雜質(zhì)凝固，再次汽化使用時，氫純度等級可達到6-7N，可有效提高氫燃料電池的功率和壽命。③安全性:液態(tài)氫儲運工作壓力為1-1.3bar，高于壓縮氣體氫氣。
數(shù)據(jù)表明，液氫加氫站的運行狀況優(yōu)于常規(guī)高壓儲氫型加氫站，運輸和儲氫效率比常規(guī)高壓氫氣高6 ~ 8倍。當日加氫量達到500 kg時，該站的投資成本可比目前的70 mpa降低20%。對于中長距離運輸，液態(tài)氫技術(shù)和設(shè)備是不可替代的，有利于實現(xiàn)大規(guī)模的氫源，以較低的儲存、運輸和加油成本供應(yīng)氫能源終端消費區(qū)域。
長期以來，中國的液氫技術(shù)和設(shè)備一直局限于航空航天和軍事工業(yè)。航空航天領(lǐng)域的液氫技術(shù)雖然已經(jīng)比較成熟，但民用領(lǐng)域的相關(guān)技術(shù)和設(shè)備缺乏，導(dǎo)致液氫產(chǎn)量低。與國外先進技術(shù)相比，液氫技術(shù)和設(shè)備水平仍有顯著差距。
中國航天科技集團六元101(以下簡稱“六院空間101”)是國內(nèi)最早從事氫利用技術(shù)研究的機構(gòu)，從20世紀60年代開始，就從事液態(tài)氫的生產(chǎn)與應(yīng)用技術(shù)研究，并且是應(yīng)用于液氫規(guī)模的火箭發(fā)動機在我國發(fā)展過程中，是目前國內(nèi)液氫生產(chǎn)能力和用量最大的機組。
依托空間氫能的長期研究和實際應(yīng)用，第六空間科學(xué)研究院101所在液態(tài)氫等領(lǐng)域的發(fā)展具有獨特優(yōu)勢，逐步形成了氫氣液化裝置、液態(tài)氫廠、液態(tài)氫加氫站、車載液氫供應(yīng)系統(tǒng)、氫能設(shè)備測試等具體業(yè)務(wù)。
2020年9月，北汽福田32T液氫重卡正式發(fā)布，配備由第六航天工程研究院101研究所研制的60公斤車載液氫供應(yīng)系統(tǒng)，這是我國第一輛液氫重卡。
今年7月，航天第六研究所101所與甘肅省定西市政府簽署了氫能合作戰(zhàn)略協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，雙方將推進液氫生產(chǎn)工廠、氫應(yīng)用示范區(qū)、生態(tài)科技創(chuàng)新城市等領(lǐng)域務(wù)實合作，積極開展液氫工廠和氫應(yīng)用示范區(qū)建設(shè)。
此前，我國首個自主研發(fā)的噸位氫液化系統(tǒng)成功投產(chǎn)，實現(xiàn)了連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。這意味著未來中國的運載火箭將能夠使用國產(chǎn)液態(tài)氫作為燃料。目前，我國長征五號、長征七號等新一代運載火箭發(fā)動機采用液氫、液氮為燃料。
今年10月，世界首個高真空薄膜液氫儲運模擬模塊在濱湖建成。產(chǎn)品通過瑞士獨立第三方SGS的風(fēng)險評估和測試，并獲得勞埃德船級社(LR)和中國船級社(CCS)的設(shè)計原理證書和施工完成證書。該模擬艙的建成標志著我國氫能高密度儲運技術(shù)的重大突破。
10月26日，東華科技空氣化工產(chǎn)品(中國)投資有限公司(以下簡稱“空氣產(chǎn)品公司”)召開了九臺呼和浩特30噸/天液氫項目設(shè)計開工會議。該項目采用世界先進技術(shù)，是國內(nèi)外最大的液氫項目，也是Air Products在中國投資的第二個液氫項目。據(jù)了解，2020年6月，空氣產(chǎn)品公司海鹽氫能源基地項目正式啟動。據(jù)悉，該基地項目于2019年5月正式落戶海鹽經(jīng)濟開發(fā)區(qū)，總投資數(shù)億美元。專注于氫能的綜合開發(fā)利用，致力于打造中國的“氫谷”。該項目將分為三個階段。第一階段將包括在中國建造的第一座液氫工廠，建成后將成為亞洲最大的液氫工廠。
液態(tài)氫在氫能產(chǎn)業(yè)的儲運方面具有明顯優(yōu)勢，在氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化初期積極發(fā)展液態(tài)氫生產(chǎn)技術(shù)和裝備制造是大勢所趨。目前，中國已經(jīng)有液氫項目在建。地方政府和企業(yè)要著眼未來，充分利用自身特點和基礎(chǔ)條件，規(guī)范液態(tài)氫制備、儲存、運輸示范或基礎(chǔ)項目建設(shè)，為加快我國液態(tài)氫生產(chǎn)建設(shè)做出貢獻。倉儲運輸供應(yīng)鏈。
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