相比于氣態(tài)氫,液氫具有高效可控、不易污染、品質(zhì)穩(wěn)定等特點(diǎn),將成為燃料電池汽車規(guī)?;瘧?yīng)用的重要推動(dòng)力。液氫技術(shù)也是全球公認(rèn)的可大規(guī)模獲得超純氫的先進(jìn)技術(shù)。
規(guī)模是決定氫液化能耗和成本的關(guān)鍵因素。據(jù)測算,2噸/天及以下規(guī)模,氫液化的能耗超過20kWh/kg;當(dāng)液氫工廠規(guī)模達(dá)到50噸/天時(shí),氫液化的能耗可降低至8~9kWh/kg;隨著規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大至150噸/天,液化能耗可降低至6kWh/kg。當(dāng)液氫工廠的規(guī)模由5噸擴(kuò)大至50噸/天時(shí),氫液化的總成本可降低至50%,未來50-150噸/天規(guī)模有可能降低至40%。
同時(shí),決定液氫規(guī)模的則是液氫技術(shù)及液氫裝備。液氫對于氫氣長距離儲(chǔ)運(yùn)是最有優(yōu)勢的,然而關(guān)于液氫裝備制造方面卻成為挾制液氫發(fā)展的首要難題。即便如此,中科富海也于近期傳出好消息。
近日,由中科院理化所設(shè)計(jì)、中科富海公司生產(chǎn)制造的國內(nèi)首個(gè)國產(chǎn)化5噸/天大型氫氣液化裝置的核心關(guān)鍵設(shè)備——5噸/天氫液化器大型臥式冷箱正式下線。
中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員、科技部國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃液氫項(xiàng)目首席科學(xué)家謝秀娟介紹,5噸/天氫液化裝置大型臥式冷箱在國內(nèi)首次研制,漏率優(yōu)于10-8 Pa.m3/s,外形尺寸長14.7m×寬6m×高5.4m。采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的真空超級(jí)絕熱技術(shù)、超級(jí)絕熱支撐技術(shù)、低溫管道柔性補(bǔ)償技術(shù)。整臺(tái)設(shè)備由低溫?fù)Q熱器組、重載氫透平膨脹機(jī)組、正仲氫轉(zhuǎn)換器等組成。該設(shè)備的成功下線標(biāo)志著我國首次突破了大型氫液化裝置的關(guān)鍵技術(shù)與集成創(chuàng)新,為后續(xù)成套大型5噸/天液氫工廠示范奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
液氫具有經(jīng)濟(jì)性、高效性、安全性,將成為與可再生能源電氫耦合最佳的匹配路線之一;液氫是解決氫能大規(guī)模儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)挠行侄?,能夠大幅降低氫的運(yùn)輸成本和綜合成本;液氫產(chǎn)出的高純度氫可最大限度滿足在交通、半導(dǎo)體電子、氫燃料電池的應(yīng)用;液氫將可能成為一個(gè)支撐洲際貿(mào)易大規(guī)模利用的綠色能源。
國內(nèi)知名液氫相關(guān)企業(yè)介紹
1.北京航天101所
1958年,美國研制出世界上第一臺(tái)氫氧火箭發(fā)動(dòng)機(jī)RL-10。中國在1961年開始研究液氫,氫能裝備試驗(yàn)與檢測隨之誕生,同年我國第一個(gè)火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)研究機(jī)構(gòu)——國防部第五研究院試驗(yàn)站成立,成為我國火箭動(dòng)力試驗(yàn)事業(yè)的開端,而試驗(yàn)站就是今天航天101所的前身。2018年,中國航天科技集團(tuán)有限公司(中國航天)成立了氫能工程技術(shù)研發(fā)中心,憑借航天液氫及氫相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)優(yōu)勢,向民用領(lǐng)域推廣成為發(fā)展的重要方向。而作為中國航天下屬的航天101所,其最大的優(yōu)勢便是氫能裝備試驗(yàn)檢測。
2. 中科富海
北京中科富海低溫科技有限公司2016年8月成立于北京,注冊資本18717.3641萬元人民幣。中科富海是以中科院理化所兩代院士領(lǐng)軍的數(shù)十年大型低溫工程技術(shù)成果為基礎(chǔ),以兩期3.6億國家重大科研裝備專項(xiàng)支持產(chǎn)生的研究成果為核心,匯集海內(nèi)外知名專家學(xué)者,高端裝備智能制造、金融與產(chǎn)業(yè)資本等創(chuàng)新要素為一體而成立的高新技術(shù)公司。公司擁有20K-2K核心關(guān)鍵技術(shù),致力于提供氫氦大型制冷/液化裝備與低溫工程解決方案、LNG-BOG低溫提氦裝備與氦氣資源解決方案、液氫供應(yīng)與氫氣PSA純化裝置、高純稀有氣體、工業(yè)氣體綜合回收利用等工程業(yè)務(wù),是首家具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的集大型低溫制冷裝備設(shè)計(jì)制造、工程系統(tǒng)解決方案與民族工業(yè)氣體服務(wù)供應(yīng)商。目前,中科富海與中科院理化所在北京成立了聯(lián)合工程設(shè)計(jì)中心,在廊坊建設(shè)了研發(fā)測試基地;在廣東中山成立了中科富海(中山)低溫裝備制造有限公司,負(fù)責(zé)低溫裝備的制造、集成與調(diào)試,注冊資本人民幣3.7億元;同時(shí)成立了中科富海(揚(yáng)州)氣體有限公司和杭州氣體業(yè)務(wù)中心。
3. 國富氫能
江蘇國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司(簡稱“國富氫能”,原張家港富瑞氫能裝備有限公司),公司專業(yè)從事氫氣增壓裝置與加氫站成套設(shè)備、車載供氫系統(tǒng)、液氫儲(chǔ)存容器、液氫罐箱等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和相關(guān)的技術(shù)及銷售服務(wù),并承接氫氣液化工廠等工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與裝備提供。在上游的制氫,中下游的儲(chǔ)運(yùn)、配送和終端供氫裝備等領(lǐng)域,以提供清潔能源裝備為使命,依靠先進(jìn)的技術(shù)和專業(yè)經(jīng)驗(yàn),致力成為國內(nèi)領(lǐng)先的氫能裝備全產(chǎn)業(yè)鏈一站式設(shè)備提供商。
4. 中集圣達(dá)因(中集安瑞科旗下企業(yè))
公司系全國鍋爐壓力容器標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)移動(dòng)式壓力容器分技術(shù)委員會(huì)專業(yè)委員單位、國家火炬計(jì)劃重點(diǎn)高新技術(shù)企業(yè)、江蘇省高新技術(shù)企業(yè);專業(yè)從事液氧、液氮、液氬、液態(tài)二氧化碳及液化天然氣(LNG)等低溫液體貯罐、槽車、罐式集裝箱、低溫絕熱氣瓶等?;穬?chǔ)運(yùn)裝備的設(shè)計(jì)、制造、銷售和相關(guān)技術(shù)服務(wù),并承接LNG/L-CNG汽車加氣站、LNG氣化站、大型常壓儲(chǔ)罐、子母罐、球罐、水上加注、運(yùn)輸及燃料供氣系統(tǒng)等各類低溫工程應(yīng)用的總承包業(yè)務(wù)。是國內(nèi)天然氣液化裝備龍頭企業(yè),承擔(dān)了氫能液化裝備的國家863科研項(xiàng)目。
原標(biāo)題:國內(nèi)液氫產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:產(chǎn)能加速突破