降本提效正在成為氫能發(fā)展的首要難題，無疑，氫氣的儲運(yùn)已經(jīng)是降本關(guān)鍵。行業(yè)關(guān)注的焦點也開始從“制氫”逐漸轉(zhuǎn)向“儲運(yùn)”，從一個環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)向整個產(chǎn)業(yè)鏈。

縱觀整個氫儲運(yùn)產(chǎn)業(yè)，有專家表示，不管是何種制氫方式，液氫儲運(yùn)在成本上最具優(yōu)勢。然而不可忽視的是，液氫儲運(yùn)的技術(shù)問題尚未突破。我國是產(chǎn)氫大國，可以充分保證氫燃料電池產(chǎn)業(yè)所需的氫源。但我國的氫氣主要來源與煤炭工業(yè)聯(lián)系緊密，集中在我國的三北地區(qū)，而東部沿海地區(qū)能源需求量巨大，因此存在嚴(yán)重的氫能供需錯配問題。所以，我國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的核心問題不在于使用氫，而在于輸運(yùn)氫。

近日，國家能源局綜合司發(fā)布關(guān)于建立《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》實施監(jiān)測機(jī)制的通知。其中明確提到對液氫儲運(yùn)技術(shù)的研究與攻關(guān)：

集中攻關(guān)：開展安全、低能耗的低溫液氫儲運(yùn)，高密度、輕質(zhì)固態(tài)氫儲運(yùn)，長壽命、高效率的有機(jī)液體儲運(yùn)氫等技術(shù)研究。

示范試驗：研發(fā)大規(guī)模氫液化、氫儲存示范裝置。

液態(tài)有機(jī)物儲氫使得氫可在常溫常壓下以液態(tài)輸運(yùn)，儲運(yùn)過程安全、高效，但還存在脫氫技術(shù)復(fù)雜、脫氫能耗大、脫氫催化劑技術(shù)亟待突破等技術(shù)瓶頸。若能解決上述問題，液態(tài)有機(jī)物儲氫將成為氫能儲運(yùn)領(lǐng)域最有希望取得大規(guī)模應(yīng)用的技術(shù)之一。

目前，全球液氫產(chǎn)能達(dá)到485t/d。美國（共計18套裝置，總產(chǎn)能為326t/d）和加拿大（共計5套裝置，總產(chǎn)能81t/d）的液氫產(chǎn)能占據(jù)了全球液氫總產(chǎn)能的80%以上。我國具備液氫生產(chǎn)能力的文昌基地、西昌基地和航天101所，均服務(wù)于航天火箭發(fā)射領(lǐng)域。在民用液氫領(lǐng)域，由101所承建的國內(nèi)首座民用市場液氫工廠（產(chǎn)能為0.5t/d）和研發(fā)的具有自主知識產(chǎn)權(quán)基于氦膨脹制冷循環(huán)的國產(chǎn)噸級氫液化工廠（產(chǎn)能為2t/d）已分別于2020年4月和2021年9月成功施工，將我國的液氫產(chǎn)能提升至6t/d。但距離發(fā)達(dá)國家的液氫產(chǎn)能規(guī)模，仍有較大差距。

液氫的儲運(yùn)方式可以分為兩類，即采用容器儲運(yùn)和采用管道輸運(yùn)。其中,容器儲運(yùn)在儲存結(jié)構(gòu)形式上一般采用球形儲罐和圓柱形儲罐，在運(yùn)輸形式上采用液氫拖車、液氫鐵路槽車和液氫槽船等。

除了考慮常規(guī)液體運(yùn)輸過程中所涉及的沖擊和震動等因素，由于液氫沸點低（20.3K）、汽化潛熱小、易蒸發(fā)的特點，容器儲運(yùn)環(huán)節(jié)必須采用嚴(yán)格的減小漏熱的技術(shù)手段，或采用無損儲運(yùn)方式，將液氫的汽化程度降到最低或零，否則會引起儲罐升壓，導(dǎo)致超壓風(fēng)險或放空損失。如下圖所示，從技術(shù)途徑角度，液氫儲運(yùn)主要采用減小熱傳導(dǎo)的被動絕熱技術(shù)和在此基礎(chǔ)上疊加的主動制冷技術(shù)，以減小漏熱或產(chǎn)生額外冷量。

由于氫液化冷箱等關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)發(fā)展滯后，2021年9月之前，國內(nèi)航天領(lǐng)域的氫液化設(shè)備全部被國外公司壟斷。大型氫液化核心設(shè)備受到國外相關(guān)貿(mào)易政策管制，限制設(shè)備出口并禁止技術(shù)交流。這使得氫液化工廠的前期設(shè)備投資較大，加之國內(nèi)目前的民用液氫需求量較小，規(guī)?；瘧?yīng)用程度不足，產(chǎn)能規(guī)模上升緩慢，導(dǎo)致液氫的單位生產(chǎn)能耗比高壓氣氫更大。

中科院理化所研究員謝秀娟博士表示：預(yù)計到2035年，國內(nèi)將出現(xiàn)高壓氣氫儲運(yùn)、液氫儲運(yùn)和管道儲運(yùn)等多種氫氣儲運(yùn)形勢并存的局面。國外70%左右使用液氫運(yùn)輸，安全運(yùn)輸問題已經(jīng)得到充分驗證，掌握核心技術(shù)和裝備；國內(nèi)氫液化儲運(yùn)目前出于系列化和產(chǎn)品化的發(fā)展階段，實現(xiàn)核心技術(shù)和關(guān)鍵裝備自主可控。