中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：4月23日，工信部發(fā)言人黃利斌在國(guó)新辦發(fā)布會(huì)上表示，氫燃料電池汽車將與純電動(dòng)汽車長(zhǎng)期并存互補(bǔ)，下一步將聯(lián)合有關(guān)部門開展示范運(yùn)行，破解氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化難題，大力推進(jìn)我國(guó)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。
目前，在我國(guó)燃料電池汽車的上游產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣制取已經(jīng)擁有較為成熟的技術(shù)和規(guī)?；?yīng)，以加氫站為主要形式的氫氣加注也正在受到各部門的重視，處于多方大力推進(jìn)的過(guò)程中，今年還首次被寫入了政府工作報(bào)告。而中間的儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，不僅挑戰(zhàn)比前兩者都大，國(guó)內(nèi)核心技術(shù)掌握也極為不足?！皻錃鈨?chǔ)運(yùn)這一領(lǐng)域出現(xiàn)滯后的主要原因在于成本較高。過(guò)去，工業(yè)用氫對(duì)成本的敏感度較低，但如果要大規(guī)模推廣燃料電池汽車，車用氫氣的價(jià)格與傳統(tǒng)燃料相比就不能相差太多，這也是氫氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸此時(shí)才開始受到行業(yè)關(guān)注的原因?！眹?guó)際氫能燃料電池協(xié)會(huì)副秘書長(zhǎng)王菊在接受《中國(guó)汽車報(bào)》記者采訪時(shí)表示。
氣氫是主流 成本低效率也低
“我們認(rèn)為，國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)必須重視每個(gè)環(huán)節(jié)的協(xié)同發(fā)展?！笨諝猱a(chǎn)品公司中國(guó)區(qū)副總裁及東區(qū)總經(jīng)理郁峰指出，在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)時(shí)，往往大的投入都放在生產(chǎn)和加注環(huán)節(jié)，儲(chǔ)運(yùn)卻關(guān)注不夠，相關(guān)行業(yè)和部門都應(yīng)提升對(duì)氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的重視程度。如果氫氣在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)遭遇瓶頸，高昂的存儲(chǔ)和運(yùn)輸費(fèi)用將會(huì)使整個(gè)氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展受阻。
目前氫氣的存儲(chǔ)方式包括低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、固態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫等，運(yùn)輸則可分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。據(jù)王菊介紹，我國(guó)目前氫氣儲(chǔ)運(yùn)以氣態(tài)氫為主，一般用壓力為20MPa的長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸氫氣到加氫站儲(chǔ)存，儲(chǔ)存壓力為45MPa。與液氫儲(chǔ)運(yùn)相比，以氣態(tài)的方式來(lái)儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫氣成本較低。王菊告訴記者，目前氣態(tài)氫以管束車方式運(yùn)輸成本大約為10元/100km，以500kg/d的加氫站為例，目前氫氣的銷售價(jià)格大約為60～80元/kg，這樣算下來(lái)，氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本占比大概為1/10～1/6。
不過(guò)，氣氫成本低效率也低。王菊告訴記者，由于法規(guī)要求，我國(guó)無(wú)法實(shí)現(xiàn)70MPa的高壓運(yùn)輸和儲(chǔ)存，因此氫氣儲(chǔ)運(yùn)效率不高。值得關(guān)注的是，在運(yùn)輸環(huán)節(jié)，40噸重的長(zhǎng)管拖車大約只能運(yùn)輸400kg的氫氣，這也是阻礙運(yùn)輸效率提升的一大原因。
此外，由于氫氣在運(yùn)輸與儲(chǔ)存的不同環(huán)節(jié)存在壓差，需要專門的增壓機(jī)進(jìn)行增壓處理，而國(guó)內(nèi)目前大部分增壓機(jī)仍依賴進(jìn)口，這在一定程度上提高了氫氣的使用成本。
推動(dòng)液氫儲(chǔ)運(yùn)
市場(chǎng)化和規(guī)?；l(fā)展
與高壓氣態(tài)氫氣運(yùn)輸相比，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫的運(yùn)輸能力是其10倍以上，屬于比較理想的儲(chǔ)氫技術(shù)，也是未來(lái)重要的發(fā)展方向。目前，在歐、美、日等國(guó)家，液氫技術(shù)發(fā)展已經(jīng)相對(duì)較為成熟，液氫在儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)已進(jìn)入規(guī)模化應(yīng)用階段。
郁峰表示，歐美等國(guó)家的液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展從航空業(yè)開始，采用宇航局和企業(yè)合作的方式聯(lián)合推進(jìn)液氫產(chǎn)業(yè)商業(yè)化進(jìn)程，以空氣產(chǎn)品為主打的商業(yè)氣體企業(yè)致力于研發(fā)液氫相關(guān)技術(shù)及裝備制造，同時(shí)開展液氫工廠的投資，在滿足航天液氫市場(chǎng)的需求以外，同時(shí)可以服務(wù)于廣泛的工業(yè)和民用市場(chǎng)，最終通過(guò)市場(chǎng)化實(shí)現(xiàn)了液氫技術(shù)的成本優(yōu)勢(shì)和市場(chǎng)規(guī)模。
“雖然不同國(guó)家和地區(qū)的情況有差異，但把科研和商業(yè)相結(jié)合、以廣泛的應(yīng)用市場(chǎng)推動(dòng)液氫發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)，是中國(guó)完全可以參考和借鑒的?！庇舴逭J(rèn)為。
值得強(qiáng)調(diào)的是，液氫儲(chǔ)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性與儲(chǔ)量大小密切相關(guān)。有研究結(jié)果表明，液化相同熱值的氫氣，比氫氣壓縮的耗電量高11倍以上，加之液氫儲(chǔ)存罐的選材和技術(shù)水平要求高，前期投入的成本也高。根據(jù)測(cè)算，液化過(guò)程的相關(guān)成本（設(shè)備投資和電耗成本）占運(yùn)氫成本的絕大比例，高達(dá)70%~80%。不過(guò)，由于液化設(shè)備的規(guī)模效應(yīng)，液氫罐車運(yùn)輸方式的運(yùn)氫成本將隨著運(yùn)輸規(guī)模的增大而大幅降低。雖然長(zhǎng)距離運(yùn)輸也會(huì)帶來(lái)成本的提高，但提高的幅度并不大。
“高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫在國(guó)內(nèi)處于小規(guī)模示范推廣階段，雖然成本相對(duì)較低、能耗相對(duì)小，但運(yùn)輸效率低，不適合大規(guī)模應(yīng)用推廣。”王菊指出，隨著氫能與燃料電池汽車的大規(guī)模應(yīng)用推廣，儲(chǔ)氫密度和傳輸效率都更高的低溫液態(tài)儲(chǔ)氫將是未來(lái)重要的發(fā)展方向。
設(shè)計(jì)面向消費(fèi)者的
氫能輸配系統(tǒng)
根據(jù)國(guó)際氫能委員會(huì)（H2 Council）的預(yù)測(cè)，到2050年，全球氫能消費(fèi)占全部能源消費(fèi)的比重會(huì)提高到18%；全球燃料電池乘用車保有量預(yù)計(jì)將達(dá)到4億輛，約占全球乘用車保有量的25%；氫能經(jīng)濟(jì)的市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到2.5億美元，帶來(lái)二氧化碳減排6萬(wàn)噸。為推進(jìn)我國(guó)氫能及燃料電池汽車的進(jìn)一步發(fā)展，氫能儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的布局至關(guān)重要。
“傳統(tǒng)的氫能輸配系統(tǒng)設(shè)計(jì)初衷是供工業(yè)客戶使用，而不是消費(fèi)者?！痹谟舴蹇磥?lái)，面向加氫站客戶的供應(yīng)鏈和普通的工業(yè)氫氣用戶需要區(qū)別對(duì)待，對(duì)于加氫站客戶，應(yīng)該設(shè)計(jì)從消費(fèi)者角度出發(fā)的氫能輸配系統(tǒng)。例如針對(duì)加氫的高壓力要求，空氣產(chǎn)品公司開發(fā)了520BAR超高壓氫氣運(yùn)輸管車，這些管車采用復(fù)合材料制成的管束集合而成，和普通的氫氣運(yùn)輸車相比，輸送壓力提升到520BAR，且配備了自動(dòng)控制閥門，在和加氫站控制系統(tǒng)對(duì)接后，氫氣將直接進(jìn)入加氫機(jī)進(jìn)行加氫。
鑒于目前我國(guó)液氫的儲(chǔ)運(yùn)和生產(chǎn)技術(shù)是建立在原有的軍工小量生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，沒(méi)有發(fā)展出大規(guī)模的民用生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)體系，郁峰建議：“可鼓勵(lì)外資進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，引進(jìn)技術(shù)，通過(guò)與國(guó)內(nèi)企業(yè)合資合作，推動(dòng)液氫產(chǎn)業(yè)鏈及應(yīng)用市場(chǎng)的建立。”
此外，相關(guān)部門和行業(yè)還應(yīng)著力提升普通群眾對(duì)于液氫安全性的認(rèn)知，更重要的是，完善液氫的監(jiān)管和品類定性，將液氫定位為能源應(yīng)用產(chǎn)品，以及建立關(guān)于液氫貯運(yùn)設(shè)備制造和運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)體系。
“燃料電池汽車是全球汽車動(dòng)力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要方向?！蓖蹙諒?qiáng)調(diào)，只有致力于推動(dòng)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)一步完善、產(chǎn)業(yè)環(huán)境的進(jìn)一步優(yōu)化，燃料電池汽車才能成為我國(guó)改善能源結(jié)構(gòu)、構(gòu)建低碳交通體系的重要組成部分，同時(shí)也有助于中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)搶占未來(lái)汽車技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)。
