全球領(lǐng)先的特種化學(xué)品制造商科萊恩于2018年6月12日宣布,其催化劑業(yè)務(wù)單元聯(lián)合領(lǐng)先的清潔能源公司HT公司(Hydrogenious Technologies),共同致力于為各大應(yīng)用領(lǐng)域提供可靠的、可擴(kuò)展且安全的供氫解決方案。
通過一項重大技術(shù)革新,HT公司將氫分子與有機(jī)液體儲氫(LOHC)進(jìn)行化學(xué)結(jié)合,研發(fā)出了一種高度創(chuàng)新的氫氣運(yùn)輸方法。這一獨(dú)特的方法需借助科萊恩的EleMax H催化劑,液態(tài)有機(jī)烴二芐基甲苯通過加氫反應(yīng)促使儲存氫氣,而在需要?dú)錃鈺r借助EleMax D進(jìn)行脫氫,從而重新釋放出氫氣??迫R恩的高活性催化劑為氫氣運(yùn)載和分解提供了卓越的效能,從而優(yōu)化了LOHC的生命周期和效率。
亞化咨詢研究表明,在氫能技術(shù)中,氫氣的儲運(yùn)是個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
儲存
當(dāng)前,氫氣儲存方法主要有高壓儲氫、液氫儲氫、固體儲氫和有機(jī)液體儲氫。
其中,高壓儲氫是目前應(yīng)用廣泛的一種儲氫方式,通常采用氣瓶作為容器。車載儲氫瓶分類如下:
資料顯示,豐田Mirai高壓儲氫瓶使用強(qiáng)化碳纖維和樹脂內(nèi)膽等新技術(shù),不僅實(shí)現(xiàn)了大幅度輕量化,還實(shí)現(xiàn)5.7wt%的儲氫性能(世界先端)。
運(yùn)輸
按氫在運(yùn)輸時所處狀態(tài)的不同可分為氣氫輸送和液氫輸送。根據(jù)氫的運(yùn)輸距離、用氫要求及用戶的分布情況,氣氫可通過管道輸送,或通過高壓容器裝在車、船等輸送。其中管道輸送一般適用于用氫量大的場合,車、船輸送則適合于量小、用戶分散的場合。液氫輸送一般采用車船輸送。
技術(shù)與市場進(jìn)展
亞化咨詢《中國氫能與燃料電池年度報告2018》研究表明,2017-2018年中國氫能儲運(yùn)技術(shù)與市場進(jìn)展如下:
高壓儲氫
張家港富瑞特種裝備股份有限公司(富瑞特裝)
2018年7月,富瑞特裝表示,因70MPa儲氫瓶制造和使用成本高,新產(chǎn)品的研發(fā)和市場推廣需要一定時間和投入,公司經(jīng)過前期一系列準(zhǔn)備,還在進(jìn)行設(shè)計方案優(yōu)化調(diào)整,目前還未有定型產(chǎn)品。
公司儲氫瓶除配套東風(fēng)物流車以外,還與佛山飛馳、北汽福田、南京金龍等其他品牌車輛進(jìn)行試驗。
此前于2017年5月,載有張家港富瑞氫能裝備有限公司(富瑞氫能,富瑞特裝控股子公司)35MPa高壓儲氫瓶產(chǎn)品的航班順利落地美國。至此,富瑞氫能第一批9套車載供氫系統(tǒng)產(chǎn)品順利抵達(dá)美國普拉格能源公司。
2017年6月,富瑞特裝發(fā)布公告,公司計劃總投資3億元,在江蘇張家港市建設(shè)氫能源汽車供氫系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化項目。項目擬購置生產(chǎn)、試驗等設(shè)備130臺(套),項目設(shè)計建設(shè)周期24個月,將根據(jù)行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r和市場實(shí)際需求逐步釋放產(chǎn)能。項目達(dá)產(chǎn)后,將形成年產(chǎn)5萬只儲氫氣瓶的生產(chǎn)能力,具備氫能源汽車供氫系統(tǒng)2萬套/年的配套能力。
此前于2017年5月,公司表示,已建設(shè)完成一期35MPa高壓儲氫瓶項目生產(chǎn)線,年產(chǎn)能達(dá)1萬臺套。
北京京城機(jī)電股份有限公司(京城股份)
2018年3月,京城股份發(fā)布2017年度報告,報告指出,報告期內(nèi),公司在氫能應(yīng)用領(lǐng)域重點(diǎn)開展了氫燃料汽車用35MPa不同規(guī)格系列的鋁內(nèi)膽碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶(III型瓶)開發(fā)及認(rèn)證,以及結(jié)合北京市科委課題開展了乘用車用70MPa III型瓶及供氫系統(tǒng)的研制工作,并完成多款氫燃料車用35MPa供氫系統(tǒng)的研制開發(fā)工作。
石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司
2018年1月,“十二五”863計劃、先進(jìn)技術(shù)能源領(lǐng)域“基于可再生能源制/儲氫的70MPa加氫站研發(fā)及示范”項目順利通過科技部高新司組織的項目驗收。
該項目由同濟(jì)大學(xué)牽頭,聯(lián)合北京天高隔膜壓縮機(jī)有限公司、石家莊安瑞科氣體機(jī)械有限公司和上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司組成,項目先后研制出風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電耦合電解制氫系統(tǒng)、90MPa隔膜式氫氣壓縮機(jī)、87.5MPa鋼質(zhì)碳纖維纏繞大容積儲氫容器、70MPa加氫機(jī)系統(tǒng)等加氫站用關(guān)鍵裝備。
中材科技股份有限公司(中材科技)
2017年10月,中材科技表示,公司已具備生產(chǎn)35MPa高壓儲氫氣瓶的生產(chǎn)能力,主要應(yīng)用于公交大巴車及物流車等領(lǐng)域。此前,2017年1月,公司表示,70MPa高壓儲氫氣瓶研發(fā)工作正在有序推進(jìn)過程中。
2017年9月,中材科技(成都)有限公司(中材科技全資子公司)創(chuàng)新產(chǎn)品“無人機(jī)氫氣瓶”被評為第二十三屆中國國際復(fù)合材料工業(yè)技術(shù)展覽會優(yōu)秀創(chuàng)新產(chǎn)品獎。
固態(tài)儲氫
中科院山西煤炭化學(xué)研究所
2018年2月,科技部發(fā)布了2017年度中國科學(xué)十大進(jìn)展。其中,由中科院山西煤炭化學(xué)研究所聯(lián)合北京大學(xué)、大連理工大學(xué)、中國科學(xué)院研究團(tuán)隊研究的成果“實(shí)現(xiàn)氫氣的低溫制備和存儲”入選。
根據(jù)此前的消息,北京大學(xué)化學(xué)與分子工程學(xué)院馬丁研究組與中國科學(xué)院山西煤化研究所溫曉東及大連理工大學(xué)石川等合作的研究表明,將鉑的單原子分散在碳化鉬(α-MoC)上制備的催化劑,可用于甲醇的液相重整,在150-190℃能夠表現(xiàn)出很高的產(chǎn)氫活性。
中國科學(xué)院大連化學(xué)化學(xué)物理研究所
2017年3月,中科院大連化物所復(fù)合氫化物材料化學(xué)研究組陳萍研究員、吳國濤研究員團(tuán)隊在儲氫材料研究方面取得新進(jìn)展,通過多組分氫化物復(fù)合,顯著改善了Mg(NH2)2·LiH儲氫材料的吸脫氫熱力學(xué)和動力學(xué)性能,實(shí)現(xiàn)了100℃以下可逆吸脫氫。
有機(jī)液態(tài)儲氫
武漢氫陽能源有限公司
2018年6月,全球首臺常溫常壓液體有機(jī)儲氫燃料電池物流車——三環(huán)“氫卡”在武漢亮相。該卡車由三環(huán)集團(tuán)有限公司、武漢氫陽能源有限公司、武漢金凰實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司聯(lián)合研制。
此前于2018年3月,中國五環(huán)工程有限公司與武漢氫陽舉行《氫能領(lǐng)域技術(shù)開發(fā)合作協(xié)議》簽約儀式。在雙方接下來的合作中,雙方將就氫油加氫裝置和脫氫裝置的工業(yè)化進(jìn)行深入研究,并對配套的工藝技術(shù)和裝備制造進(jìn)行研發(fā),實(shí)現(xiàn)氫氣在氫油中的常溫、常壓、高密度、低成本、大規(guī)模儲運(yùn)的目標(biāo),打破氫氣大規(guī)模安全穩(wěn)定運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)瓶頸。
2017年11月,武漢氫陽與湖北宜都簽署項目投資協(xié)議。根據(jù)協(xié)議,武漢氫陽擬未來3年內(nèi)在宜都投資30億元,建設(shè)年產(chǎn)100萬噸液體有機(jī)儲氫材料和1萬噸催化劑。
中山大洋電機(jī)股份有限公司(大洋電機(jī))
2018年1月,大洋電機(jī)發(fā)布公告,為尋求解決氫能儲運(yùn)瓶頸方式,促進(jìn)氫能利用走向?qū)嵱没?、?guī)?;?,加快氫燃料電池的推廣應(yīng)用,同時完善公司在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的戰(zhàn)略布局,公司與全球氫氣儲運(yùn)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者之一的Hydrogenious Technologies GmbH(HT公司)簽署《投資協(xié)議》。投資完成后,公司將持有HT公司10.20%的股權(quán),為公司第三大股東。
通過本次投資,公司將與HT公司建立戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系,并在一定條件下獲得與HT公司的獨(dú)家合作權(quán)利。公司將大力支持HT公司在LOHC(液體有機(jī)氫載體)技術(shù)方面的研發(fā)與投入,加速HT公司加氫站產(chǎn)品的生產(chǎn),并支持HT公司在中國進(jìn)行LOHC系統(tǒng)產(chǎn)品的生產(chǎn)、運(yùn)營及服務(wù)。公司計劃向HT公司采購一定數(shù)量的LOHC儲氫系統(tǒng)并在國內(nèi)投入測試及使用,預(yù)計自2019年起在國內(nèi)建立及運(yùn)營第一個基于LOHC技術(shù)的加氫站。
公開資料顯示,目前中國車用儲氫瓶主要使用的是壓力為35MPa的碳纖維纏繞金屬內(nèi)膽氣瓶,儲氫密度為3.9%;國外基本均采用70MPa的碳纖維纏繞塑料內(nèi)膽氣瓶,儲氫密度達(dá)到5.5%。
此前于2017年7月,國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局在人大建議復(fù)文中提到,目前中國正在研究制定適合中國實(shí)際情況的70MPa氫氣瓶標(biāo)準(zhǔn)。質(zhì)檢總局下一步將進(jìn)一步嚴(yán)格相關(guān)特種設(shè)備安全監(jiān)管,推動70MPa非金屬內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶技術(shù)及其氫循環(huán)試驗驗證系統(tǒng)的研發(fā)。
資料顯示,四種儲氫技術(shù)均被上車試用或進(jìn)入產(chǎn)品銷售,不同的應(yīng)用領(lǐng)域技術(shù)選擇不同,如高壓儲氫適合在人員密集區(qū)使用的車輛,液態(tài)儲氫適合超大功率超大容量的商用車輛或船舶、列車等。亞化咨詢認(rèn)為,中國企業(yè)仍需要持續(xù)加強(qiáng)對各種儲氫方法的研發(fā),提高技術(shù)的性能指標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)氫能利用的進(jìn)一步發(fā)展。(本文為亞化咨詢獨(dú)家評論)
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