8月11日,第二屆世紀(jì)氫能大會(huì)在京順利舉辦。來自氫能產(chǎn)業(yè)300多位專家學(xué)者、企業(yè)代表齊聚一堂,共話氫能。中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員謝秀娟發(fā)表《雙碳目標(biāo)下液氫關(guān)鍵技術(shù)裝備與產(chǎn)業(yè)應(yīng)用》視頻演講。
謝博士強(qiáng)調(diào),“雙碳”目標(biāo)之下,氫能源的發(fā)展已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略,而氫能也是唯一同時(shí)用于交通、儲(chǔ)能、發(fā)電、分布式冷熱電聯(lián)供和工業(yè)生產(chǎn)制造等領(lǐng)域的綠色能源,將為實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和大戰(zhàn)略起到重要作用。《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書(2019年版)》中指出,到2050年,氫能在交通運(yùn)輸、儲(chǔ)能、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用,氫需求量由目前2000多萬噸提升至約6000萬噸,氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值超過10萬億元?!翱梢钥吹?,在氫能需求量規(guī)模巨大的情況下,液氫在氫能源中的占比將逐步增大”謝博士強(qiáng)調(diào)。當(dāng)氫能大規(guī)模應(yīng)用時(shí),儲(chǔ)氫密度是關(guān)鍵性經(jīng)濟(jì)指標(biāo)之一。聯(lián)合國(guó)能源署體積儲(chǔ)氫密度和質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度目標(biāo)分別為大于50kg H2/m3和大于5%。液氫體積儲(chǔ)氫密度和質(zhì)量?jī)?chǔ)氫密度基本在60-70kg H2/立方米和6%-8%之間。無論從哪方面看,液氫的儲(chǔ)氫密度高,工作壓力低,安全性好。此外,液氫儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)量更大、充裝更快、占地更小,是面對(duì)未來更大加氫需求下的更優(yōu)選擇。就我國(guó)目前液氫關(guān)鍵技術(shù)現(xiàn)狀而言,謝博士表示,我國(guó)目前已經(jīng)研制出1.5噸/天的液氫制取裝備用于航天事業(yè),單套≥5噸/天的液氫裝備正在研制之中;技術(shù)上,我國(guó)已經(jīng)突破2-20k透平、低溫?fù)Q熱器、系統(tǒng)集成與調(diào)控等關(guān)鍵技術(shù)。但對(duì)比北美、歐洲、日本地區(qū),我國(guó)目前液氫產(chǎn)能還是較少。液氫儲(chǔ)運(yùn)方面,19世紀(jì)60年代,美國(guó)NASA于肯尼迪發(fā)射場(chǎng)建造的大型液氫球罐最大水容積達(dá)到3500m3以上,主要用于液氫工廠和航天發(fā)射場(chǎng)。國(guó)內(nèi)目前已經(jīng)開發(fā)完成300m3移動(dòng)式和固定式液氫貯罐,并成功應(yīng)用于航天發(fā)射場(chǎng),正在研制大型液氫球罐和民用液氫槽車。預(yù)計(jì)到2035年,國(guó)內(nèi)將出現(xiàn)高壓氣氫儲(chǔ)運(yùn)、液氫儲(chǔ)運(yùn)和管道儲(chǔ)運(yùn)等多種氫氣儲(chǔ)運(yùn)形勢(shì)并存的局面。國(guó)外70%左右使用液氫運(yùn)輸,安全運(yùn)輸問題已經(jīng)得到充分驗(yàn)證,掌握核心技術(shù)和裝備;國(guó)內(nèi)氫液化儲(chǔ)運(yùn)目前出于系列化和產(chǎn)品化的發(fā)展階段,實(shí)現(xiàn)核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備自主可控。謝博士向在場(chǎng)嘉賓介紹了中科院理化技術(shù)研究所(簡(jiǎn)稱“理化所”)的氫液化研究發(fā)展情況。理化所是國(guó)內(nèi)綜合性低溫科學(xué)與技術(shù)研究機(jī)構(gòu),航天低溫推進(jìn)劑國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。目前理化所已經(jīng)打通了液氫核心技術(shù)—關(guān)鍵裝備—工程應(yīng)用—產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化全產(chǎn)業(yè)鏈的突破和應(yīng)用。2016年8月,以大型低溫技術(shù)成果作價(jià)入股成立中科富海公司,目標(biāo)打造世界上第三個(gè)國(guó)際化低溫制冷系統(tǒng)研發(fā)制造基地,低溫工程承包商及工業(yè)氣體提供商。中科富海公司基本完成產(chǎn)業(yè)布局,投前估值30億元,已完成B輪融資。最后,謝博士對(duì)液氫發(fā)展做出總結(jié)。液氫是解決氫能大規(guī)模儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)挠行侄沃?,能夠大幅降低氫的運(yùn)輸成本和綜合成本,科技部重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、廣東省等地方政府已進(jìn)行液氫關(guān)鍵技術(shù)裝備布局,實(shí)現(xiàn)液氫關(guān)鍵技術(shù)裝備自主可控,未來3~5年實(shí)現(xiàn)液氫產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉丁?/section>液氫具有經(jīng)濟(jì)性、高效性和安全性的優(yōu)勢(shì),隨著液氫大規(guī)模應(yīng)用,有望成為與可再生能源制氫最佳匹配的路線之一;在應(yīng)用端,液氫產(chǎn)出的超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;未來20~30年,隨著可再生能源比例逐步增大,液氫作為高效儲(chǔ)運(yùn)手段,可部分解決未來氫儲(chǔ)能長(zhǎng)周期時(shí)空轉(zhuǎn)移的應(yīng)用場(chǎng)景。