中国储能网讯:国家氢能战略加快推进,液氢事业迎来向好发展势头,原来民用领域基本处于空白的状况正在逐步好转。
液态氢是一种低温储氢技术。氢被压缩后,低温低于21K就会变成液态氢,然后储存在一个专门的绝热真空容器中。常压下液态氢气的密度是气氢的845倍,液态氢气的体积能量密度高于压缩储存。长久以来,国内液氢主要用于航天和军事工业,民用液氢的推进速度很慢,而且氢气液化设备也主要是由美国的空气产品.普莱克斯.德国林德等厂商提供。
而随着国内氢能的崛起,这种情况也慢慢被改变了,具体表现在两个方面:1.民用液氢领域目前已经聚集了中科富海.航天101所.国富能.鸿达兴业等一批优秀机构和企业,二是国家颁布了液氢生产、储存和运输国家标准,规定了液氢民用有标可依,并规定了液氢民用产品的标准;在液氢工业民用领域实现了零突破,为液氢行业进入市场化发展提供了重要支持。
液体氢气工程不断推进,技术有新突破。
随着国家政策的支持,燃料电池汽车示范推广工作加快。随着国家大力发展氢能,今年我国液氢行业又迎来了新的突破。
二月份,上海改造.佛燃能源公司.国富氢能.泰极动力签署协议,共同推进佛山液氢储氢加氢站项目;六月,内蒙古自治区第一个万吨级液氢能源项目——久泰高效氢能综合利用示范项目正式签约;9月,清华大学联合北汽福田公司推出了世界上第一台35吨级、49吨级分布式动力液氢燃料电池重型商用车,成功通过综合试验。在那之后,上海中太海工股份(上海)船用液氢储存技术取得突破,掌握了液氢膜围护系统技术,并完成了薄膜型液氢存储模拟舱。
除了氢能企业外,国家队凭借长期在空间和军事领域探索液氢应用经验,也不断取得技术突破。四月份,在财政部支持下,中国科学院理化技术研究所开展的“液氦-超流氦温区大型低温制冷系统开发”项目通过验收和成果鉴定,相关技术已达到国际领先水平。
六月份,北京航天试验技术研究所成功完成了国内第一个液氢瓶车火烧实验,实现了液氢储藏领域的突破。航空六院101所,作为国内液氢行业的骨干,七月在甘肃定西市开始建设液氢厂项目,并于10月举行奠基仪式。
日前,河北省承德市与河北建设投资集团签订了中国航天科技集团氢能工程研究开发中心联合推进“国家能源氢能和可再生能源协同技术研发中心”。作为中国液氢工业的先驱.标准制定者,中国航天科技集团氢能工程研究开发中心主任谭永华表示,将为承德氢能基础设施建设提供系统解决方案,为承德成为京津冀绿色能源和绿氢输出地做出贡献。
整体而言,今年以来,液氢项目数量显著增加;液氢技术方面,此前长期限制液氢发展的液氢制冷法、储罐、加注技术等都有了新的突破,尤其是船用液氢储存技术,为今后的相关技术投入奠定了良好基础。
为何企业重视液氢?
液体燃料显示出良好的发展势头,其原因有三:一是可以解决液氢能源供需不平衡的问题。作为一个产氢大国,我国能充分保障氢燃料电池工业所需要的氢源,但供氢端和供氢端存在着严重的地域失衡问题。
常用的氢气输送方式有几种:高压气体输送;管道输送;低温液氢输送;固体和液体储氢。高压气体储存是目前氢储存最为普遍的方式。与高压储运相比,液氢储运具有运输成本低、氢纯度高、便于计量等优点,更适合于大规模储运。
第二,国家一级不断探索液氢标准的制定,为液氢市场的产业化指明了发展方向,坚定了企业试液氢的信心。五月份,国家发改委(国家能源局)批准发布了三个国家标准,分别是“氢能汽车用燃料液氢”、“液氢生产系统技术规范”、“液氢储运技术要求”。
三项液氢国家标准主要从液氢技术指标要求.取样与分析方法.液氢生产系统组成及技术要求.液氢储罐的设置.罐车及罐箱运输等方面作了规定,是为了引导和规范我国液氢健康.有序发展。
第三,在氢能源领域,对大规模制.储.运.用的需求越来越大,促使原始供应系统加速演化升级。这一背景下,液氢工业化.商品性价值走入大众视野,企业开始将目光转向液氢。
迎头赶上,迎接挑战
当前,国内从事液氢技术研发与推广的企业和研究机构有:中科富海.鸿达兴业.国富氢能.航天101所等,他们不断努力,为推动国内液氢技术的发展,发挥了很大作用。必须指出,我国液氢开发还面临许多挑战。
在政策层面上,液氢还没有实现合法商业化,相关的政策、法规也不完善。就供应方而言,民用液氢相关配套设施,包括运输用槽车.液氢加气系统尚不成熟,实际建设成果不多。
就产品方面而言,下游应用的液氢大巴.重卡船.均未投产。在上述条件的限制下,目前我国的液氢开发还处在制液氢前端研究开发阶段,要真正实现示范应用,还需要完善整个产业链。
从成本上看,氢气液化成本较高,液化工艺耗能大,液氢储藏费用高,其安全.可靠性需要综合保障。在交通存储方面,液氢的蒸发问题同样很棘手,例如,在氢气不在运转的情况下,氢气也会自然减少。液态氢民用需要规模化,可以带来大规模的成本降低。
目前,我国液氢的开发尚处于示范阶段,国产化技术尚不成熟,其可靠性.经济性尚待确定。这是因为先前国产液氢缺乏应用场景,没有民用需求,涉足行业人员少,相关技术经验缺乏。"中科富海宁永强说。
开发一种新的工业需要战略性的耐心。尽管液体氢气的发展“道阻且长”,但它本身有着明显的优势,在多方面的助力下,未来液氢的崛起只是时间问题。
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能量密度:125-160Wh/kg
充放电能力:5-10C(20-80%DOD)
温度范围:-40℃—65℃
自耗电:≤3%/月
过充电、过放电、针刺、 挤压、短路、
撞击、高温、枪击时电池不燃烧、爆炸。
动力电池循环寿命不低于2000次,
80%容量保持率;
电池管理系统可靠、稳定、适应性 强,
符合国军标要求。