低壓儲氫能否成為氫能車發(fā)展突破口？

2025-02-17 19:06:04 作者：資訊小編

汽油和柴油，天然氣和氫氣怎么樣？在大眾眼中，氫作為汽車燃料是非常危險的，國家也將氫列為危險化學(xué)品進行管理。儲氫、加氫、用氫各個環(huán)節(jié)都存在安全隱患。另一個不為人知的事實是，氫燃料電池的很多關(guān)鍵部件和儲氫充氫設(shè)備都需要進口，而國內(nèi)同級別產(chǎn)品的高價也在一定程度上制約了氫燃料電池汽車的普及和推廣。然而，現(xiàn)在有一種被稱為“低壓儲氫技術(shù)”的黑色技術(shù)，可能會加快氫燃料電池汽車的到來。

60秒閱讀全文:●低壓加氫站建設(shè)成本不到400萬元，遠低于同規(guī)模高壓加氫站1000多萬元的投資，安全性大大提高。●低壓儲氫燃料電池公交車加氫15公斤約需20分鐘，可滿足300公里以上車輛的運行里程要求，駕駛體驗與純電動公交車無異。●車載低壓儲氫罐短期內(nèi)不適合在乘用車領(lǐng)域推廣。低壓儲氫技術(shù)的商業(yè)化發(fā)展還需要后續(xù)驗證，等待相關(guān)法律法規(guī)的完善和頒布。

7月8日，全球首個低壓加氫站在遼寧省葫蘆島市興城市揭牌。現(xiàn)場展示了低壓儲氫技術(shù)的關(guān)鍵部件、加氫全過程和車輛運行情況，吸引了中國工程院院士郭孔輝、中國科學(xué)院院士徐志雷三位院士駐足體驗。

與南陽“水氫發(fā)動機”的炒作不同，本次低壓儲氫技術(shù)演示會將整個系統(tǒng)的關(guān)鍵部件、各項測試數(shù)據(jù)和技術(shù)思路拿出來供大眾討論。包括國家有關(guān)部門和地方政府領(lǐng)導(dǎo)在內(nèi)的主要合作伙伴都站出來積極交流。興城人將率先登上低壓儲氫燃料電池公交車。

“世界首個低壓加氫站在遼寧省葫蘆島市興城揭牌”

為加氫站節(jié)省2/3的建設(shè)成本。

與純電動汽車相比，氫電池汽車在續(xù)駛里程、充電時間、低溫性能等方面具有明顯優(yōu)勢。國內(nèi)一直在努力推動氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但實際上路運行的氫燃料電池汽車數(shù)量并不多，難點之一在于高壓儲氫技術(shù)的安全性。

目前國內(nèi)氫燃料電池汽車使用的是35MPa的氣態(tài)壓縮氫氣，這將與未來歐美正在推廣的70MPa的壓力相一致。這意味著壓力為20MPa的氫氣由加油機輸送到氫加氣站后，只能通過氫加氣站內(nèi)的多級增壓設(shè)備加入到壓力為35MPa的儲氫瓶內(nèi)。

在這個過程中，已經(jīng)處于高壓的氫氣很容易泄漏，任何電火花都可能引起爆炸。另一方面，我們今天介紹的車載低壓儲氫罐，儲氫壓力只有5Mpa，安全性更高。它可以替代布置在氫燃料電池頂部的巨大高壓圓柱形儲氫瓶，同時免去了氫氣加氣站對氫氣加壓、高壓加注和高壓儲存設(shè)備的投入，減少了對加壓加注設(shè)備關(guān)鍵部件進口的依賴。

在加氫站的投資成本上，低壓加氫站的優(yōu)勢非常明顯。目前，日供氫量500公斤的高壓加氫站僅投資1200-1500萬元，占地面積約3000平方米。如果采用全套進口設(shè)備，價格會更高，每天只能滿足30-40輛氫燃料電池公交車的氫氣需求。而低壓氫加氣站只需要不到400萬元，占地面積只有300-500平方米。

“充電”20分鐘，行駛300公里。

在我們乘坐的展覽大巴上，沒有其他氫燃料電池車的高壓儲氫瓶，取而代之的是更小的低壓儲氫罐。車輛外觀與普通公交車相同，駕駛體驗與普通純電動公交車相同。

然而，低壓儲氫技術(shù)并非沒有缺點。

《固體合金儲氫裝置》

與氫氣壓縮成高壓氣體甚至液體的儲存形式不同，低壓儲氫是通過吸附金屬粉末將氫氣儲存在重金屬罐中。對于儲存同樣質(zhì)量的氫氣，雖然低壓儲氫罐的體積只有高壓儲氫罐的三分之一，但它的重量卻增加了很多。

用氣量方面，采用低壓儲氫技術(shù)的車輛比高壓版本高0.3kg/100km左右，實際用氣量為4.0-4.3kg/100km，在可接受的經(jīng)濟運行范圍內(nèi)。15kg加氫約需20分鐘，可滿足300km以上車輛的運行里程要求。由于系統(tǒng)質(zhì)量較高，低壓儲氫技術(shù)不適合短時間內(nèi)在乘用車領(lǐng)域推廣，卡車和工程機械有較好的應(yīng)用場景。

此外，即將引入市場的低壓儲氫合金材料雖然從成本和循環(huán)壽命要求等多方面考慮，但確實存在重量儲氫密度低的缺點，吸放氫過程伴隨一定的熱效應(yīng)和平臺壓力變化。通過新材料的進一步優(yōu)化，下一代產(chǎn)品的重量儲氫密度將得到提升。

“低壓儲氫燃料電池汽車的充氫口”

相對來說，低壓儲氫罐的價格還是比較高的，同樣儲氫容量下，比高壓儲氫罐貴20萬元左右。如果將來能大規(guī)模開發(fā)，成本可能會大幅下降。值得注意的是，從低壓儲氫技術(shù)所需金屬成分的提取到儲氫罐的生產(chǎn)，整個過程可以本地化，合金材料也可以循環(huán)利用。

工業(yè)化是最終目標。

“我們面臨的是如何利用氫能，更好更快地發(fā)展產(chǎn)業(yè)化，否則，發(fā)展氫能就沒有意義。”中國工程院院士郭孔輝的評價更貼近市場。

技術(shù)創(chuàng)新是永無止境的，但工業(yè)化是有很多條件的。低壓儲氫技術(shù)要真正在市場上普及還有很長的路要走，需要國家和地方政府的正確引導(dǎo)和支持。據(jù)葫蘆島市人民政府市長王立偉介紹，氫能是一個非常前沿的話題，這個行業(yè)還處于起步階段。引進創(chuàng)新技術(shù)的目的是尋求實用性、應(yīng)用性和產(chǎn)業(yè)化。

《雙方簽署的低壓合金儲氫氫燃料電池汽車應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議》

活動期間，遼寧嘉華（查成交價|參配|優(yōu)惠政策）新能源、葫蘆島新奧燃氣、金航科技簽署了氫加氣站建設(shè)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議和高純氫氣供應(yīng)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議。嘉里島與深圳市新能源汽車應(yīng)用推廣中心簽署低壓合金儲氫氫燃料電池汽車應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議；興城市人民政府與旅航星基簽署氫能研發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議。

這些協(xié)議的簽署，表明了地方政府和企業(yè)全面發(fā)展氫能應(yīng)用的決心，也提高了低壓儲氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的成功概率。

徐志雷、郭孔輝、杜有為三位院士出席峰會。

編輯有話要說:

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是為了改善我們的生活環(huán)境，減少污染排放，減少我們對石化能源的依賴。然而，為了實現(xiàn)這一目標，氫的利用必須擴大規(guī)模。在汽車行業(yè)，無論是氣態(tài)高壓儲氫技術(shù)，還是正式亮相的低壓儲氫技術(shù)，都必須把安全放在第一位。

從循環(huán)經(jīng)濟的角度來看，無論是哪種儲氫方式和電堆產(chǎn)品，都將面臨材料回收再利用。我們應(yīng)該在汽車工業(yè)大規(guī)模發(fā)展氫能之前做好這些準備。氫能社會看似遙遠，但可能是明天！

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