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明年氢气产量将达2814万吨!盘一盘国内氢能储运那些事!

日期:2021-11-19    来源:国际能源网氢能汇  作者:国际能源网团队

国际氢能网

2021
11/19
08:56
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关键词: 最大产氢国 氢能储运 车载储氢

氢能产业发展已经进入到一个新的历史时期,有关部门预测,明年氢气产量将达2814万吨,如此巨量的氢气将如何储运,哪种储运方式更好,国内各地方政府针对氢能储运又有哪些目标规划?

十三届全国人大四次会议闭幕,大会表决通过了《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要(草案)》(下称“规划纲要草案”)的决议。据披露的规划纲要草案显示,氢能正式被纳入其中。

氢能是目前已知能源中最为清洁的能源,氢气使用过程产物是水,可以真正做到零排放、无污染,被看做是最具应用前景的能源之一,或成为能源使用的终极形式。近年来,我国正在加快发展氢能产业,利好政策相继推出,氢能产业得到政策的支撑前景广阔,同时也带动产业链发展。

1、各项政策利好氢能产业

我国是全球最大的氢生产国,丰富的资源为发展氢能产业奠定了物质基础。氢能作为一种高能量密度、清洁高效能源,在解决能源危机、全球变暖及环境污染等方面可发挥重要作用。

2020年11月国务院颁发《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》,攻克氢能储运、加氢站、车载储氢等氢燃料电池汽车应用支撑技术。提高氢燃料制储运经济性。

因地制宜开展工业副产氢及可再生能源制氢技术应用。开展多种形式储运技术示范应用,逐步降低氢燃料储运成本:健全氢燃料制储运、加注等标准体系。

加强氢燃料安全研究,强化全链条安全监管。推进加氢基础设施建设。完善加氢基础设施的管理规范,引导企业根据氢燃料供给、消费需求等合理布局加氢基础设施,提升安全运行水平。

2、氢气产量逐年攀升

中国为全球第一产氢大国,氢气产量由2016年1850万吨增至2020年2500万吨,近年来能源问题是全球性大问题,预计2022年我国氢气产量可达2814万吨。

数据来源:中国煤炭工业协会、中商产业研究院整理

3、储氢方式各有优劣升

目前,我国加氢站一般采用高压气态储氢。低温液态氢主要作为航天火箭推进器燃料,其储罐和拖车已在我国航天等领域应用,随着技术的不断成熟,液态储氢有望成为工业氢气的主要储存形式;

高压气态储氢是目前最常用、最成熟的储氢技术,其储存方式是将工业氢气压缩到耐高压容器中,钢瓶是最常用的高压气态储氢容器,具有结构简单、压缩氢气制备能耗低、充装和排放速度快等优点,但也存在着安全性能较差和体积比容量低等不足,目前我国加氢站一般采用高压气态储氢;

固态储氢方式是极具发展潜力的一种储氢方式,能有效克服高压气态和低温液态两种储氢方式的不足,具有能量密度大、操作容易、运输方便、成本低、安全程度高等优点,适合对体积要求较严格的场合,如氢能燃料电池汽车。

4、储氢瓶不断升级

目前国内外主要以高压气态储氢和低温液态储氢为主,国内主要采用高压储氢。但在这一环节中我国产能远远落后于国外。挪威、日本、法国的多家公司已经做到储氢瓶的批量生产,并应用于各种车型。但我国标准法规推广缓慢。

在国际市场被广泛使用的IV型储氢瓶,在国内长期处于空白状态。对此,中国工程院院士陈学东分析表示,储氢气瓶一般包括四种型式:Ⅰ型瓶是全钢制,主要缺点是重,用于车载不太合适,放在加氢站作为固定式储氢可以;Ⅱ型瓶和Ⅲ型瓶是金属内胆碳纤维缠绕,也相对较重,但比Ⅰ型瓶要轻;Ⅳ型瓶是塑料内胆碳纤维全缠绕,质量最轻,适合于车载,是国外的主流技术路线。

以6061铝合金为内胆外面全缠绕碳纤维,我国已开发35MPa和70MPa。其中35MPa已被广泛用于氢燃料电池汽车,70MPa正逐步推广。

资料来源:斯林达、中商产业研究院整理

5、储氢瓶技术领先企业崛起

国内已有部分企业在Ⅳ型瓶领域布局,并取得了一定的成绩。

1.中材科技

中材科技是国内较早布局储氢瓶业务的公司,从2008年就开始从事高压储氢气瓶设计,与清华大学共同承接了国家的863项目,2011年完成了验收。

中材科技率先研发完成国内最大容积320L燃料电池氢气瓶,并投入市场形成销量;开发取证燃料电池车用及无人机用35MPa氢气瓶20余种规格;成功掌握70MPa铝内胆碳纤维复合氢气瓶关键技术;启动投资氢气瓶生产线技改项目及站用储氢容器生产线项目。

现阶段,中材科技(苏州)拥有成都、苏州、九江三个生产基地,年产能超过70万只(氢气瓶产能3万只/年)。产品配套国内知名汽车制造企业和能源公司。

2.中集安瑞科

中集安瑞科成立于2004年,立足清洁能源、化工环境、液态食品行业,为客户提供运输、储存、加工的关键装备、工程服务及系统解决方案。2006年,中集安瑞科开始布局氢能业务,可提供氢能全产业链的整体解决方案,业务方面涵盖了氢能制、储、运、加全产业链的产品、销售和服务运营。去年5月,中集安瑞科通过与Hexagon的合作,涉足IV型瓶并将其引入中国市场,双方的合营公司最早将于2021年第二季度开始Ⅳ型储氢瓶的生产设施建设。

3.天海工业

天海工业是北京京城机电股份有限公司(下称“京城股份”)所属的主要骨干企业,成立于1992年,拥有无缝气瓶、缠绕气瓶、车用LNG气瓶、CNG气瓶、储氢气瓶、低温贮罐、加气站等多方位的气体储运装备技术能力。天海工业拥有先进技术水平的铝内胆碳纤维全缠绕复合气瓶的设计测试中心及生产线,可设计制造公称工作压力20-70MPa的各种规格铝内胆碳纤维全缠绕高压储氢瓶及供氢系统。

现阶段,天海工业所生产的35MPaIII型瓶已批量应用于氢燃料电池汽车,并成功研制出70MPa高压储氢瓶,已通过产品认证,在示范样车上安装使用。在IV型瓶方面,公司已建成了一条柔性化IV型瓶生产线,可以根据车型的安装空间灵活设计气瓶长度和直径参数,使气瓶使用性能最优化。目前生产线设计产能为年产10000支气瓶,后续会随市场需求而进行扩容。

4.奥扬科技

山东奥扬新能源科技股份有限公司成立于2011年6月,经过多年的创新研发,公司已经掌握了IV型瓶的核心技术。

目前公司已经完成了多款IV型瓶产品的研发制造,完成了塑料内胆与金属瓶嘴密封性能专利、碳纤维缠绕技术、产品的一致性等“卡脖子”技术。产品的压力等级涵盖20MPa-70MPa,各项指标均到达国际标准和欧盟标准ISO 11439、ECE R110、EC79、ECE R134的要求,多款产品已取得ISO 11439、ECE R110认证。

6、储氢政策支持行业发展

国家发改委副主任胡祖才指出,规划纲要草案重点体现了“四个突出”:突出体现“三个新”的核心要义,突出做好“两个一百年”奋斗目标的有机衔接,突出统筹办好发展和安全两件大事的要求,突出强化重大战略任务落实的项目支撑,提出102项重大工程项目。

其中,在规划纲要草案第九章“发展壮大战略性新兴产业”之第二节“前瞻谋划未来产业”里提出,“在类脑智能、量子信息、基因技术、未来网络、深海空天开发、氢能与储能等前沿科技和产业变革领域,组织实施未来产业孵化与加速计划,谋划布局一批未来产业。”

近年来,随着国家相关鼓励引导政策密集出台,我国氢能发展呈现出新一轮热潮,产业链发展不断完善,利好消息频传。而热度持续升温的碳中和、碳达峰话题,也使得作为减排有效途径的氢能产业被持续关注。

随着氢能被正式纳入“十四五”规划和2035年远景目标,未来氢能产业的国家战略导向将更加清晰,产业顶层设计也将进一步获得完善。我国氢能发展将步入下一进程。

具体各省市“十四五”规划如下图所示:

素材来源:中商情报网、ZAKER汽车等


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