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氫氣儲運為何成為當前氫能產(chǎn)業(yè)鏈“最難啃的骨頭”?

2022-04-15 09:59
香橙會
關(guān)注

氫能儲運是當前影響產(chǎn)業(yè)鏈成本“最難啃的骨頭”,在國家《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035 年)》中提出,我國將逐步構(gòu)建高密度、輕量化、低成本、多元化的氫能儲運體系。

4月8日,香橙會線上沙龍邀請三位行業(yè)人士,就儲運技術(shù)前景、成本走向等進行頭腦風暴,以下為會議實錄

會議開始前,香橙會研究院研究總監(jiān)黃奕博士分享了氫儲運行業(yè)當前的基本情況。

1

香橙會研究院黃奕:儲氫介質(zhì)尚未實現(xiàn)商業(yè)化

當前,長管拖車是制約氫儲運產(chǎn)業(yè)發(fā)展的最大的痛點。不少企業(yè)正嘗試把II型瓶、III型瓶和IV型瓶的技術(shù)運用至長管拖車上。目前拖車上主要是裝載量約370-392的I型普通鋼瓶,若是提升到II型瓶可達600公斤。

液氫儲運的效率高,經(jīng)濟半徑可以到200-500公里。對比國內(nèi)外,液氫在國外已經(jīng)初步實現(xiàn)了商業(yè)化。對于氫氣的儲存能力,國外已經(jīng)可做到3萬立方米的超大型球罐,國內(nèi)現(xiàn)只有300立方米普通臥式液氫儲罐。

儲氫介質(zhì)尚未實現(xiàn)商業(yè)化,仍在商業(yè)化階段。主要分為固態(tài)金屬、有機液體和合成燃料三大類。

來源:香橙會研究院

2

中集集團總裁戰(zhàn)略顧問鄭賢玲:氫能發(fā)展的幾個瓶頸

氫能發(fā)展的瓶頸主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1、政策成本高

對于現(xiàn)有的標準,氫氣定位為;,制氫只能在化工園區(qū),增加了運輸成本;管束車標準只有20MPa,先進國家達52MPa,運氫效率受限;車載瓶為35MPa,先進國家70MPa,續(xù)航里程受限。非技術(shù)成本也偏高,具體成本分析如下表所示。

來源:中國電動汽車百人會《中國氫能發(fā)展路線圖1.0》

2、現(xiàn)有制氫資源分布不均,當前我國氫氣產(chǎn)能與氫車運行分布不匹配。示范區(qū)特別是廣東地區(qū)氫氣價格偏高,資源錯配。佛山每天的氫氣缺口達到8噸。

天然氣資源分布(2019)

煤炭資源分布(2019)

當前我國氫氣產(chǎn)能與氫車運行分布圖

3、我國綠氫制儲技術(shù)落后于歐美日

我國可再生能源制氫起步晚、規(guī)模小、關(guān)鍵技術(shù)缺乏驗證,與歐美相比有較大差距;迫切需要開展大規(guī)模、系統(tǒng)性、全鏈條示范,探索商業(yè)化運營管理模式,推動我國可再生能源制氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展。缺乏可再生能源制氫直流微網(wǎng)系統(tǒng)設計集成方法體系與全局驗證。亟需開展系統(tǒng)集成設計、控制策略與能量管理研究。缺乏MW級風光氫直流變換器、適應寬范圍波動的大型化制氫裝備,風光氫一體化監(jiān)控系統(tǒng),在國內(nèi)尚屬空白,亟需研制。缺乏可再生能源制-儲-輸-用氫一體化示范,亟需構(gòu)建電氫全鏈條規(guī);痉叮剿魃虡I(yè)化模式。

中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司(簡稱:中集集團)是世界領(lǐng)先的關(guān)鍵物流裝備和能源裝備制造集團公司。

中集集團氫能業(yè)務包括:中集安瑞科氫氣制儲運加綜合服務商,早在2008年北京奧運會、2010年世博會的氫能示范項目上提供過產(chǎn)品和服務,作為一家大型裝備制造企業(yè),中集車輛、冷鏈輸出車、物流、集裝箱堆場以及中集的股東、供應商、客戶等都有氫能應用的實際場景。

其中,中集安瑞科具有多年氣體加氣站的設計和建設經(jīng)驗,已經(jīng)在全國投放了超過2000座CNG,LNG,L-CNG加氣站產(chǎn)品,包括固定式,一體撬裝式,車載可移動式,并出口泰國、新加坡、俄羅斯。積累了高壓、低溫氣體的核心能力,在氫能領(lǐng)域的業(yè)務涉及氫氣制取、高壓儲運裝備、液化儲運裝備、車載瓶,加氫站核心配套及集成能力,還有能源運輸船制造能力。

中集每年用鋼量500多萬噸,與各大鋼廠的關(guān)系非常緊密,利用資源優(yōu)勢生產(chǎn)工業(yè)副產(chǎn)氫。與鞍鋼合資公司一期預計年產(chǎn)2400萬方氫氣,2022年投產(chǎn)。二期計劃生產(chǎn)5000萬方氫氣。氫氣純度將可達99.99%-99.9999%。

中集安瑞科還與挪威Hexagon Purus成立了中集合斯康,布局塑料內(nèi)膽纖維全纏繞IV型瓶;儲備30MPa氫氣運輸設備和103MPa站內(nèi)儲氫瓶,可提高運輸效率并降低成本;為盡量降低氫氣運輸成本,中集將提供制儲運加綜合解決方案,集團還在布局氫氣運輸業(yè)務;另外,基于中集在深海領(lǐng)域的工程能力,集團還將探索海上風電或光伏制氫。

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