氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)突破制約，助推我國氫能產(chǎn)業(yè)提速

隨著“碳達(dá)峰”、“碳中和”目標(biāo)的明確，氫能作為國內(nèi)外新能源產(chǎn)業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)路線在我國不斷蓬勃發(fā)展。近期，我國多個(gè)省市地區(qū)相繼出臺(tái)政策支持氫能發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)業(yè)落地再次得到有力提速。

自2017年起，氫能在我國開始蓬勃發(fā)展。目前，氫能產(chǎn)業(yè)鏈已初具雛形，雖作為新興產(chǎn)業(yè)，各個(gè)環(huán)節(jié)方面仍需不斷完善，但隨著我國從中央到地方的支持政策不斷深入，氫能產(chǎn)業(yè)將迎來巨大爆發(fā)。然而，氫儲(chǔ)運(yùn)作為氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，卻如“阿喀琉斯之踵”一般，制約著我國氫能源產(chǎn)業(yè)向規(guī)模化邁進(jìn)的步伐。

1、氫能發(fā)展的關(guān)鍵在于儲(chǔ)運(yùn)

氫能產(chǎn)業(yè)鏈整體可以分為氫能制取、氫能儲(chǔ)運(yùn)、氫能應(yīng)用三大環(huán)節(jié)，其中儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)是高效利用氫能的關(guān)鍵，是影響氫能向大規(guī)模方向發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。氫在常溫常壓下為氣態(tài)，且是密度最輕的氣體，這使得它的能量密度達(dá)到最高，但體積密度卻相對(duì)較低;而且，在氫的儲(chǔ)運(yùn)過程中，往往充斥著低溫、高壓、有毒化學(xué)物質(zhì)等，使得它儲(chǔ)運(yùn)難度大、成本高、安全性低。

儲(chǔ)氫技術(shù)的關(guān)鍵在于提高氫氣的能量密度，常用質(zhì)量儲(chǔ)氫密度來衡量。美國能源部(DOE)要求2020年國內(nèi)車載氫能電池的質(zhì)量儲(chǔ)氫密度須達(dá)到 4.5%，2025 年達(dá)到 5.5%，最終目標(biāo)6.5%;國際能源署(IEA)規(guī)定未來新型儲(chǔ)氫材料的儲(chǔ)氫質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)為5.0%。

2、有機(jī)液儲(chǔ)運(yùn)氫成未來主要發(fā)展方向

目前行業(yè)內(nèi)存在著多種儲(chǔ)運(yùn)方式，根據(jù)氫氣的儲(chǔ)存狀態(tài)，可以分為氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)和固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)等方式。

氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是目前氫氣的主流儲(chǔ)運(yùn)方式，技術(shù)成熟，成本較低。但它的儲(chǔ)氫質(zhì)量比極低，且存在高壓特點(diǎn)，導(dǎo)致安全性不佳。

液氫儲(chǔ)運(yùn)也是一個(gè)較為久遠(yuǎn)的技術(shù)選項(xiàng)，在航天航空領(lǐng)域一直比較流行。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫具有能量密度大、體積密度大、加注時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)，但液化系統(tǒng)高能耗、儲(chǔ)氫容器絕熱要求高、技術(shù)難度大、一次性投入成本過高等缺點(diǎn)，氫能源產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展在它面前，只能望而卻步。

近年來還出現(xiàn)了一種固態(tài)儲(chǔ)氫方式，即利用物理或化學(xué)吸附將氫氣儲(chǔ)存在固體材料之中，但它的儲(chǔ)氫量極低，且吸附材料制備成本高企，在材料學(xué)發(fā)生行業(yè)變革前并不能看到任何商業(yè)化希望。

相比之下，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)則看上去非常的友好。氫氣的有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是利用氫氣與有機(jī)介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)行儲(chǔ)存、運(yùn)輸和釋放。烯烴、烘烴、芳烴等不飽和液態(tài)有機(jī)物均可作為儲(chǔ)氫介質(zhì)進(jìn)行氫氣儲(chǔ)存?？梢赃@樣簡單的理解，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是以有機(jī)液作為溶劑，將氫氣“溶解”進(jìn)行儲(chǔ)存運(yùn)輸，在應(yīng)用時(shí)再將氫氣“析出”。

有機(jī)氫化物穩(wěn)定性高、安全性好、儲(chǔ)氫密度大、儲(chǔ)存和遠(yuǎn)距離運(yùn)輸安全、設(shè)備和管路易保養(yǎng)、技術(shù)成本低、儲(chǔ)氫介質(zhì)可多次循環(huán)使用，是一種可行的氫能儲(chǔ)運(yùn)方法。此外，液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫介質(zhì)物理性質(zhì)與汽油、柴油相近，可利用現(xiàn)有汽油、柴油基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行輸運(yùn)，大大降低后期規(guī)?；瘧?yīng)用成本。

3、重任在肩，助力氫能大規(guī)模發(fā)展

據(jù)預(yù)測，中國2050年的氫氣需求量將接近6X107t，在能源體系中的占比將增至10%。這就要求我國的氫能科技企業(yè)對(duì)儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)發(fā)展要格外“小心”，萬一點(diǎn)錯(cuò)“技能樹”，幾乎沒有重新選擇賽道的機(jī)會(huì)。

(概念圖)

中氫源安(北京)科技有限公司在這方面的“選擇”則很是獨(dú)到，不但采用的是有機(jī)液儲(chǔ)運(yùn)氫運(yùn)技術(shù)路線，完美實(shí)現(xiàn)了“常溫常壓、性質(zhì)穩(wěn)定、無安全隱患”等儲(chǔ)運(yùn)條件，并且質(zhì)量儲(chǔ)氫密度可達(dá)到5.5%，同時(shí)解決了有機(jī)液和催化劑極小損失可循環(huán)再利用的問題，有效降低了使用成本，因而充分實(shí)現(xiàn)了氫能源長時(shí)間儲(chǔ)存和長距離運(yùn)輸?shù)母咝А踩?、低成本等目?biāo)，為氫能源產(chǎn)業(yè)向規(guī)?；l(fā)展應(yīng)用提供了高效的儲(chǔ)運(yùn)保障。

目前在國內(nèi)氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)領(lǐng)域，中氫源安尚屬唯一采用催化劑有機(jī)液儲(chǔ)氫作為技術(shù)發(fā)展路線的能源科技公司，相信隨著研究與應(yīng)用的不斷落地，將穩(wěn)步助推我國的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈向成熟化、規(guī)模化大步前進(jìn)。

雖然我國氫能產(chǎn)業(yè)處于起步階段，但是產(chǎn)業(yè)鏈在應(yīng)用端卻有著廣闊的發(fā)展空間，例如工業(yè)供熱、建筑供熱、交通應(yīng)用等方面，所以國內(nèi)的氫能科技公司肩負(fù)著國家氫能源戰(zhàn)略發(fā)展的重任。全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控，是我國氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展的關(guān)鍵。