(资料图片仅供参考)
氢的液化是利用低温深冷技术，将压缩后的氢气降温至零下252.8℃，使其成为液态产品，并存储于特制的绝热容器中。氢液化技术是伴随着航天领域对液氢的需求发展起来的。随着工业革命和氢能产业的发展，液氢应用已经从航天领域扩展到民用工业、交通和能源领域。
据悉，我国液氢主要应用于航天和军事领域，具备液氢生产能力的文昌基地、西昌基地和北京航天101所，均服务于航天火箭发射领域。民用液氢领域处于起步阶段，规模较小。在氢能产业发展风口下，近两年液氢设备国产化，民用液氢项目发展节奏加快。2022年3月发布的《氢能产业发展中长期规划》指出，推动低温液氢储运产业化应用。目前，北京航天101所、国富氢能、中科富海等企业积极发展液氢自主技术，在装备设计制造、工程系统解决方案、服务供应等方面具备较强的实力。
北京航天101所承担集团公司自主研发项目“液态储氢加氢示范系统及其关键设备研制”课题于2023年3月通过航天科技集团验收。承建的国内首座民用市场液氢工厂（0.5t/d）及其研发的具有自主知识产权的基于氦膨胀制冷循环的国产吨级氢液化工厂（2t/d）已成功运行。
国富氢能致力于成为绿氢全产业链装备解决方案提供商，着力构建从可再生能源制氢-氢液化及液氢储运-终端应用的产业模式，布局了液氢加氢站、液氢加氢机，车载液氢燃料罐等产品。2022年11月，国富氢能与乌兰察布市察右中旗政府签约风光制氢一体化示范项目，初步规划可再生能源装机约400MW，项目拟分两期建设，一期液氢规模10t/d，二期液氢规模30t/d。2023年4月，国富氢能10t/d氢液化工厂核心设备及PEM水电解制氢系统下线，核心设备拥有完全自主知识产权，未来继续向30t/d规模升级。
中科富海拥有全套自主知识产权，可以独立研发集成制造大型氢液化设备。在氢液化设备方面，中科富海联合中科院理化所先后投入1.5t/d、5t/d、10t/d成套氢气液化装置的开发，致力突破高速氢透平膨胀机、正仲氢转化技术、超低漏率板翅式换热器、系统集成智能调控等自主知识产权核心关键技术，逐步实现成套装备国产化。2023年3月，中科富海下线“5t/d氢液化器大型卧式冷箱”核心设备，为后续成套大型5t/d液氢工厂示范奠定基础。
液氢相比高压气态储氢具备很多优势：一是储重比大。液氢相比于气态储氢的最大优势是密度大，液氢公路罐车单次运输能力在2.5吨~3.3吨，是20MPa长管拖车单次运输能力6倍~8倍，且运输车自重降低30%左右，更加适用于规模化储运氢。二是储存压力低，可保证安全。液氢日常储存运输的压力等级较低，远低于高压气氢储运压力等级，在日常运营过程中更易保证安全。三是液氢汽化纯度高。各环节的杂质含量能得到有效控制，纯度能够达到6N~7N，满足燃料电池汽车、电子芯片等高纯氢需求。四是中远距离运输，液氢成本优势明显。在中长途（200km~1000km）储运场景下，液氢储运规模大、效率高，成本约为高压气态储运成本的1/10，具备成本优势。
但是，液氢储运也存在一定的劣势：一是液氢技术门槛较高。液氢技术在我国发源于航天领域，技术入门要求较高。目前，液氢制取、应用集中在航天产业，服务于航天火箭发射领域，受众范围小。二是绝热性能要求高。液氢的沸点极低（-252.8℃），与环境温差极大，对容器的绝热要求很高。三是液化工厂投资大，能耗较高。氢液化工厂前期设备投资较大，现阶段液氢市场需求小，规模化应用不足，产能规模上升缓慢，导致液氢单位生产能耗比高压气氢单位能耗大。
成本方面，液氢成本与氢气成本、液化综合能耗成本高度相关，氢气成本占比约58%，液化系统综合能耗成本占比约20%。主要影响因素为氢气源成本与液化工厂所在地的电价。另外，氢液化具有规模效应，液化规模由5t/d扩大至50t/d时，液化成本可降低50%。未来，氢液化规模与核心装备技术国产化是液氢降本的重点。
随着氢能应用规模的增大，液氢储运市场所占的比重将越来越大，可以充分利用海上风电、三北地区低价可再生能源制取绿氢，再利用当地低价电力进行液化。预计到2025年，国内液氢年产能规模达7万吨，2030年国内液氢年产能规模达18.5万吨。预计2025年，液态储氢容器具备大规模生产能力，液氢罐车试制完成。到2030年，低温液态储氢技术进一步发展，储氢容器的瓶口阀、管路、泄放阀等核心零部件，以及加氢装置的止回阀、控制系统基本实现国产化，成套技术设备国产化率超过85%，绝热性能追平国际水平，低温液态储氢规模应用，将成为中远距离氢能储运的最佳技术方案之一。
（稿件由中国产业发展促进会氢能分会提供）
关键词：
营业执照公示信息