寫稿
投稿
近日，中國航天科技集團有限公司六院101所研制的我國首套自主知識產權的基于氦膨脹制冷循環的氫液化系統調試成功，產出液氫，仲氫含量97.4%。該套氫液化技術系統研制歷時400多天，包括透平膨脹機、控制系統、壓縮機、正仲氫轉化器等核心設備在內的90%以上的設備完全采用國產，填補了我國自主知識產權的液氫規模化生產方面的空白。
氫氣屬于清潔能源，其燃燒只產生水，沒有碳排放，被稱為21世紀的終極能源。在我國雙碳背景下，氫能的推廣應用具有重要的戰略支撐作用。
氫氣的高密度儲存技術、燃料電池電堆的自主化、供氫基礎設施的缺乏，是我國當下氫能產業發展急需解決的難題，其中供氫基礎設施同樣也離不開氫高密度儲存的問題，氫氣液化儲存是一種較為理想的方式。
一直以來氫氣價格普遍較高，成為了氫能市場化推廣應用的一大障礙，這套系統的調試成功，打破了國外技術封鎖，不僅在保障運載火箭燃料供給方面有重要的戰略意義，同時為我國氫能產業氫的規?；瘍Α⑦\提供了自主可控的技術和裝備基礎，具有里程碑式意義，氫氣價格將大幅下降！
自從18世紀化學之父拉瓦錫給氫命名以來，人類對氫的研究已有200多年的歷史，氫是一種氣態物質，一直以來科研人員都致力于通過提高氫的密度將其儲存，以此提高氫能利用的效率。但是氫具有元素重量最輕、原子半徑很小、易燃易爆等特點，儲存難度較大，研發進度緩慢。
儲氫技術按存儲原理主要分為物理儲氫和化學儲氫兩大類。目前較為成熟及前景較好的儲氫技術有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫等。
現在最常用并且發展比較成熟的技術是高壓氣態儲氫，它是在氫氣臨界溫度以上通過高壓壓縮的方式存儲氣態氫，其儲存方式是采用高壓將氫氣壓縮到一個耐高壓的容器里。
使用新型輕質復合材料的高壓容器（耐壓35MPa左右）儲氫密度可達2% 以上。目前高壓儲氫主要的壓力有15、35、70MPa三種。100MPa的高壓儲氫容器正在研制中。國外普遍使用70MPa壓力標準的Ⅳ型碳纖維瓶，我國目前普遍為35MPa的Ⅲ型鋼瓶。
和前者相比，低溫液態儲氫是將氫氣經由降溫而得到的液體，液態氫須要保存在非常低的溫度下（-252.8℃），儲氫密度可達10%以上。液態儲氫密度大、規模化后成本優勢明顯。
液態儲氫適合大量、遠距離儲運，能夠減少車輛運輸頻次，提高氫燃料電池車輛的續航里程，代表著未來的重要方向。不過，相關核心技術設備一直掌握在西方國家手中，我國航天101所、中科富海、富瑞氫能等單位和企業一直致力于國產化研發工作。
氫能屬于技術密集型產業，技術壁壘較高，一直以來關鍵技術和零部件只能依賴進口，一些國家甚至對中國氫能產業發展實施了技術封鎖。
美國商務部工業和安全局所列出的商業管制清單中列有10個大類行業，每個行業進一步細分為5類，多年來對中國采取嚴格禁運措施。液氫的生產和應用就涉及其中。
這意味著，與大規模液氫生產和儲運相關系統裝備和組件、測試檢測與生產裝備、材料、工藝技術等，均在禁運之列。同時，美國政府還禁止NASA和美國企業與中國航天系統開展液氫技術領域內任何形式的技術交流與合作，并限制其盟國向中國出售設備和技術。
由此可見，我國這項液氫系統的調試成功，其中的分量更沉重了幾分，也為我國液氫民用鋪平了道路。
資料顯示，美國壟斷了全球85%的液氫生產和應用，其中美國AP和PRAX兩大集團壟斷了美國90%的液氫市場。中國在用的液氫工廠僅有海南文昌、北京101所和西昌基地等，均服務于航天火箭發射?？梢哉f我國民用液氫市場一片空白。
今年5月，國家出臺了《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產系統技術規范》和《液氫貯存和運輸技術要求》三項國家標準，將于11月1日起實施。三項標準，實現了我國液氫產業民用領域標準“零”突破，為液氫產業進入市場化發展提供了重要支撐。
據國際氫能委員會預測，到2050年全球氫能占能源比重約為18%，氫能產業鏈產值將超過2.5萬億美元。屆時，我國對氫氣需求量至少達到6000萬噸。伴隨著我國氫能產業的加速發展，未來氫能將帶動形成一個12萬億元產值的新興產業。
我國作為世界第一大產氫國，只有打通氫能產業儲、運“任督二脈”的技術限制，大幅降低氫氣成本，進行市場化競爭，氫能社會才能真正到來。
相關推薦：
