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01氫儲運(yùn)：氫能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)
氫能產(chǎn)業(yè)鏈中，中游儲運(yùn)這一環(huán)，連接著上游制氫與下游終端應(yīng)用。想要推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈上中下游協(xié)同發(fā)展，必須搭建好氫儲運(yùn)這個關(guān)鍵橋梁。
據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測，到2025年，我國氫氣的年需求量將增至3,500萬噸左右。假設(shè)按照終端氫氣售價30元/kg，氫氣市場規(guī)模萬億級。但我國氫能資源整體呈現(xiàn)出“西富東貧，北多南少”的特征，也就是氫能在地理分布位置上供需呈逆向分布，可見當(dāng)下亟需解決“能源錯配”這一核心問題。再者，氫能終端售價中，氫儲運(yùn)成本占比高達(dá)30%~40%，氫儲運(yùn)行業(yè)降本需求較大。因此，高安全、低成本的氫儲運(yùn)技術(shù)對推動氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。
近日，氫啟未來網(wǎng)記者與華東理工大學(xué)化工學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師、中氫源安首席科學(xué)家李平教授共同探討了氫能產(chǎn)業(yè)的熱門話題：有機(jī)液儲運(yùn)氫這一核心技術(shù)該如何助力我國步入氫能發(fā)展快車道。
左三：李平教授
02有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)，解決氫儲運(yùn)“卡脖子”問題
我國最為普遍的氫能儲運(yùn)技術(shù)是高壓氣態(tài)儲氫，其優(yōu)勢在于結(jié)構(gòu)簡單，充氫放氫速度快，設(shè)備投資小，未來將作為主要的小規(guī)模、短距離儲運(yùn)氫方式。但其儲氫密度低，運(yùn)輸效率低，在高壓狀態(tài)下安全性較差，且高性能儲氫罐核心材料與核心零部件仍依賴進(jìn)口，并不適合作為長期大規(guī)模氫儲運(yùn)技術(shù)路線發(fā)展。
2022年，華東理工大學(xué)和中氫源安（北京）科技有限公司（以下簡稱中氫源安）聯(lián)合成立“有機(jī)液儲放氫聯(lián)合技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)移中心”，打造“安全有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)”，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研融合發(fā)展。目前，在有機(jī)液儲運(yùn)氫領(lǐng)域已申請10余項國家專利。
有機(jī)液儲放氫技術(shù)的技術(shù)原理，是借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等有機(jī)液儲氫載體和氫氣之間的可逆反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)儲氫和放氫。當(dāng)前，以二芐基甲苯作為儲氫材料的有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)，具有高穩(wěn)定、高安全、低成本、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，完全有機(jī)會助力我國步入氫能發(fā)展快車道，甚至實(shí)現(xiàn)彎道超車。
李平教授從2007年開始重點(diǎn)研究有機(jī)液儲放氫技術(shù)，當(dāng)談到此技術(shù)的發(fā)展前景，李平教授肯定地說：“通過這么多年堅持不懈的努力研發(fā)，我一直認(rèn)為有機(jī)液儲放氫技術(shù)具有非常光明的市場前景。”
與國內(nèi)傳統(tǒng)儲氫技術(shù)相比，有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)具有以下技術(shù)優(yōu)勢：
1、保障長時間儲氫、長距離運(yùn)氫的安全性。
2、二芐基甲苯儲氫前后，常溫常壓下均為液態(tài)，非危化品，不受危化品行政審批管理，可在常溫常壓下儲運(yùn)。
3、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模儲運(yùn)。在具有高儲氫密度特性的同時，還擁有無腐蝕性、不易揮發(fā)、液相溫度范圍寬、良好的高溫穩(wěn)定性，日常維護(hù)量小等優(yōu)勢。
4、有機(jī)液可循環(huán)使用，大幅降低成本，提高經(jīng)濟(jì)價值。
此技術(shù)的關(guān)鍵儲氫材料：二芐基甲苯（DBT）。李平教授談到：“我們對比了多種有機(jī)液體儲放氫介質(zhì)材料，基于二芐基甲苯的儲放氫材料，在化學(xué)性質(zhì)上屬于非危化品，無毒無害無腐蝕、不易燃不易爆，安全性有保證。此外，它們在經(jīng)濟(jì)性上的優(yōu)勢也十分明顯，二芐基甲苯本身是一種高穩(wěn)定性的商用導(dǎo)熱油，生產(chǎn)技術(shù)成熟，價格低廉，這非常有利于二芐基甲苯儲氫材料的商業(yè)化應(yīng)用。目前，我們利用自主開發(fā)的二芐基甲苯儲氫技術(shù)，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)了全氫二芐基甲苯（H18-DBT）的工業(yè)化生產(chǎn)，產(chǎn)品純度高達(dá)99%，這在我國是首次實(shí)現(xiàn)該含氫有機(jī)液的工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)。”
03安全有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)擁有無限可能
示范項目：中氫源安首個純氫供熱示范項目
有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)新，離不開實(shí)踐應(yīng)用與示范。早在2022年底，中氫源安就與北京熱力集團(tuán)共同開展了首個基于安全有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)的純氫供熱示范項目，已在北京市石景山區(qū)投入使用。據(jù)中氫源安首席營銷官劉旭介紹：“純氫供熱示范項目做到了在北京居民小區(qū)的安全使用，完全能夠助力實(shí)現(xiàn)‘氫進(jìn)萬家’的愿景。”該項目每年供暖季二氧化碳減排量約100噸，小規(guī)模驗證了氫能供熱經(jīng)濟(jì)性和氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同發(fā)展模式。
多元下游應(yīng)用場景
當(dāng)我們問到未來此技術(shù)的應(yīng)用場景在哪些地方時，李平教授說：“只要保持技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，氫能的未來就擁有無限可能。”
當(dāng)前，我國正通過政策扶持與引導(dǎo)，帶動更多企業(yè)入局氫能產(chǎn)業(yè)，通過鼓勵技術(shù)研發(fā)與商用轉(zhuǎn)化，構(gòu)建更多應(yīng)用場景等，加速推動氫能技術(shù)在交通及其他領(lǐng)域的發(fā)展。
在加氫站供氫方面，李平教授談到，高壓加氫站的氫氣鋼瓶儲放，需要建設(shè)單獨(dú)的鋼瓶儲放地，不僅建地審批難度大，還提高了投資成本；而有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)可利用現(xiàn)有完善的汽柴油儲運(yùn)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)，解決高壓加氫站內(nèi)規(guī)模化儲運(yùn)氫的問題，站內(nèi)儲氫更加安全、高效、廉價，將有效助力加氫站的建設(shè)推廣。
中氫源安始終聚焦于有機(jī)液儲運(yùn)氫技術(shù)的基礎(chǔ)研究，同時進(jìn)行與該技術(shù)相關(guān)的應(yīng)用研究，逐步開拓其在建筑、交通、能源、工業(yè)等領(lǐng)域的場景應(yīng)用。相信在國家和政府的政策支持與行業(yè)眾多企業(yè)的攜手努力下，我國的儲氫運(yùn)技術(shù)將取得長足進(jìn)步，中國氫能產(chǎn)業(yè)也將由此進(jìn)入高質(zhì)量規(guī)模化發(fā)展新階段。
