氫氣儲運為何成為當前氫能產業鏈“最難啃的骨頭”?
氫能儲運是當前影響產業鏈成本“最難啃的骨頭”,在國家《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》中提出,我國將逐步構建高密度、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人士,就儲運技術前景、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黃奕博士分享了氫儲運行業當前的基本情況。
1
香橙會研究院黃奕:儲氫介質尚未實現商業化
當前,長管拖車是制約氫儲運產業發展的最大的痛點。不少企業正嘗試把II型瓶、III型瓶和IV型瓶的技術運用至長管拖車上。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,經濟半徑可以到200-500公里。對比國內外,液氫在國外已經初步實現了商業化。對于氫氣的儲存能力,國外已經可做到3萬立方米的超大型球罐,國內現只有300立方米普通臥式液氫儲罐。
儲氫介質尚未實現商業化,仍在商業化階段。主要分為固態金屬、有機液體和合成燃料三大類。

來源:香橙會研究院
2
中集集團總裁戰略顧問鄭賢玲:氫能發展的幾個瓶頸
氫能發展的瓶頸主要體現在以下幾個方面:
1、政策成本高
對于現有的標準,氫氣定位為危化品,制氫只能在化工園區,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,續航里程受限。非技術成本也偏高,具體成本分析如下表所示。

來源:中國電動汽車百人會《中國氫能發展路線圖1.0》
2、現有制氫資源分布不均,當前我國氫氣產能與氫車運行分布不匹配。示范區特別是廣東地區氫氣價格偏高,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)

當前我國氫氣產能與氫車運行分布圖
3、我國綠氫制儲技術落后于歐美日
我國可再生能源制氫起步晚、規模小、關鍵技術缺乏驗證,與歐美相比有較大差距;迫切需要開展大規模、系統性、全鏈條示范,探索商業化運營管理模式,推動我國可再生能源制氫產業發展。缺乏可再生能源制氫直流微網系統設計集成方法體系與全局驗證。亟需開展系統集成設計、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,風光氫一體化監控系統,在國內尚屬空白,亟需研制。缺乏可再生能源制-儲-輸-用氫一體化示范,亟需構建電氫全鏈條規模化示范,探索商業化模式。
中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司(簡稱:中集集團)是世界領先的關鍵物流裝備和能源裝備制造集團公司。
中集集團氫能業務包括: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品和服務,作為一家大型裝備制造企業,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驗,已經在全國投放了超過2000座CNG,LNG,L-CNG加氣站產品,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,在氫能領域的業務涉及氫氣制取、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,與各大鋼廠的關系非常緊密,利用資源優勢生產工業副產氫。與鞍鋼合資公司一期預計年產2400萬方氫氣,2022年投產。二期計劃生產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,布局塑料內膽纖維全纏繞IV型瓶;儲備30MPa氫氣運輸設備和103MPa站內儲氫瓶,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務;另外,基于中集在深海領域的工程能力,集團還將探索海上風電或光伏制氫。
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