來(lái)源：中國(guó)能源報(bào)  記者：仲蕊

日前，業(yè)內(nèi)人士在國(guó)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(huì)指出，缺少經(jīng)濟(jì)、高效、安全的儲(chǔ)氫與運(yùn)輸技術(shù)已成為當(dāng)前制約氫能規(guī)模應(yīng)用的主要瓶頸之一。與會(huì)專家呼吁，氫能儲(chǔ)運(yùn)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(huì)專家認(rèn)為，目前多地對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)升級(jí)抱有熱望，社會(huì)資本對(duì)氫產(chǎn)業(yè)鏈的追逐也從未停止，這將推動(dòng)氫能產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。

同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院教授明平文表示：“當(dāng)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(biāo)，且設(shè)計(jì)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(jìn)一步降低及效率的提升。”

與此同時(shí)，氫能應(yīng)用端開(kāi)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(jià)為40萬(wàn)元，已累計(jì)銷售近萬(wàn)輛，逐步形成了可持續(xù)的商業(yè)化模式。

“我國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)能力較強(qiáng)，加氫站數(shù)量和規(guī)模的翻番并非遙不可及，與此同時(shí)，高密度和大規(guī)模的公路鐵路網(wǎng)能夠?yàn)闅淠軆?chǔ)運(yùn)帶來(lái)便利。此外，利用棄電電解水制氫，可進(jìn)入天然氣管網(wǎng)，將風(fēng)光資源與管網(wǎng)匹配，形成大市場(chǎng)、新產(chǎn)業(yè)、大協(xié)作的格局。”明平文進(jìn)一步表示。

與會(huì)專家表示，我國(guó)交通能源對(duì)外依存度較高，當(dāng)前能源消費(fèi)總量約為1978年的8倍。預(yù)計(jì)到2050年，交通領(lǐng)域氫能消費(fèi)將達(dá)到2458萬(wàn)噸/年，約占交通領(lǐng)域用能的19%，因此，發(fā)展氫能也是我國(guó)交通領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型的戰(zhàn)略選擇。

儲(chǔ)運(yùn)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(jì)、高效、可行的儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)和模式尤為重要。

中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司101所科技委副總工程師劉玉濤認(rèn)為：“各類儲(chǔ)氫技術(shù)各有優(yōu)劣，關(guān)鍵是要將儲(chǔ)氫技術(shù)與應(yīng)用場(chǎng)景相匹配。”

“儲(chǔ)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(chǔ)氫方式分為高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固態(tài)和有機(jī)物液體儲(chǔ)氫。同時(shí)，也在開(kāi)展包括吸附儲(chǔ)氫在內(nèi)的新型儲(chǔ)氫方式研究，但應(yīng)用最廣泛、最便捷的還是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫。”

國(guó)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(chǔ)運(yùn)的主要方式，但也面臨著成本高等問(wèn)題。

資料顯示，截至2019年底，國(guó)內(nèi)共建成加氫站66座，其中投入運(yùn)營(yíng)46座，但與會(huì)專家坦言，目前加氫站建設(shè)周期長(zhǎng)，審批、驗(yàn)收流程復(fù)雜且建站成本高，缺乏盈利模式，同時(shí)，高壓氫系統(tǒng)核心設(shè)備運(yùn)行故障率較高。

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

“固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)具有高密度高安全特性，可以大大提升儲(chǔ)運(yùn)氫系統(tǒng)的安全性，同時(shí)車載固態(tài)儲(chǔ)氫簡(jiǎn)化了加氫環(huán)節(jié)，無(wú)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(kāi)發(fā)高容量?jī)?chǔ)氫材料，降低固態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)重量和制造成本。”孫冬生說(shuō)。

除了固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)外，液氫技術(shù)也以高儲(chǔ)氫密度的優(yōu)勢(shì)嶄露頭角，且在民用領(lǐng)域快速升溫。

液氫經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)凸顯

明平文認(rèn)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(yùn)營(yíng)，因此更具經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。

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

在車型和續(xù)航里程的需求上，液氫以獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)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(jìn)一步強(qiáng)調(diào)：“液氫可實(shí)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(zhǎng)燃料電池壽命，因此對(duì)于大載荷、長(zhǎng)距離車輛，液氫是最具競(jìng)爭(zhēng)力和潛力的燃料。”

此外，當(dāng)車用動(dòng)力較大時(shí)，車載儲(chǔ)氫量需求較高，液氫的單位重量?jī)?chǔ)氫密度不小于8%，優(yōu)勢(shì)顯著。同時(shí)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(dú)特優(yōu)勢(shì)，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(qiáng)液氫在儲(chǔ)運(yùn)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(shuō)。