氫能是機遇，液氫是未來！近日,由氫能觀察主辦的CHEC2021世紀氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)大會上，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員謝秀娟向與會代表詳細介紹了我國乃至全球在液氫領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)與關(guān)鍵裝備的發(fā)展情況。
2020年4月，國家能源局發(fā)布《中華人民共和國能源法（征集意見稿），氫能被列入能源范疇。2020年6月，氫能先后被寫入《2020年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃》、《2020年能源工作指導(dǎo)意見》。2020年9月，五部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)亍開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》，采取“以獎代補”的方式，氫燃料電池汽車示范應(yīng)用推廣城市群。截止2020年12月，全國范圍內(nèi)省及直轄市級氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃超過30個， 地級市及區(qū)縣級的氫能項目規(guī)劃超過50個，氫能源發(fā)展已上升為國家戰(zhàn)略！
謝秀娟表示，當氫能大規(guī)模應(yīng)用時，儲氫密度是關(guān)鍵性經(jīng)濟指標之一。液氫儲氫密度高、工作壓力低、安全性好。在儲運方面，液氫儲運經(jīng)濟性更好：運量更大、充裝更快、占地更小，是面對未來更大加氫需求下的更優(yōu)選擇。同時，液氫還有氫氣純度高、增加電池壽命及電量、液態(tài)儲氫量大，加氫站占地面積小等優(yōu)點。通過對比可看出，高壓氫氣集束管壓力為200~700bar，儲氫量為300~1000kg，占地面積為 60~80㎡；液氫低溫液體儲罐壓力則為1~2bar，儲氫量達400~6000kg，占地面積僅15~30㎡，液態(tài)儲氫優(yōu)勢明顯，而且液化過程雜質(zhì)被固化，純度大于5N。

歐美日等發(fā)達國家都在積極開展液氫制取工作，目前，北美有超過20套液氫制取裝備，總產(chǎn)能達到400噸/天，歐洲4套，總產(chǎn)能達到20噸/天 ，日本5套，總產(chǎn)能 30噸/天，而我國有4套，總產(chǎn)能5噸/天。實際上，我國已研制出1.5噸/天的液氫制取裝備，單套≥5噸/天的液氫制取裝備還在研制中。
關(guān)于液氫儲運方面，謝秀娟介紹，目前國際上，液氫球罐已達到3500 m³以上，主要用于液氫工廠和航天發(fā)射場，液氫槽車達到360m³，廣泛應(yīng)用于液氫儲運。2019年12月11日，全球首艘液氫運輸船在日本下水，該船全長116米，寬19米，約8000噸，使用1250立方米的真空隔熱雙殼結(jié)構(gòu)液化氫儲罐；川崎重工曾表示，力爭2030年前后實現(xiàn)商用化。我國已開發(fā)300m³移動式和固定式液氫貯罐，并成功應(yīng)用于航天發(fā)射場，而大型液氫球罐和民用液氫槽車也已開始研制。

在加注方面，目前，全球400多座加氫站中有1/3以上為液氫加氫站，具備液氫儲存氣態(tài)70MPa加注能力，以美國居多，其次是日本。國內(nèi)已具備35MPa/ 70MPa氣氫加氫站自主研發(fā)和建造能力，液氫加氫站建設(shè)還處于起步階段，謝秀娟認為，我國氫能應(yīng)用規(guī)模市場前景廣闊。
隨后，謝秀娟著重介紹了液氫應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)及關(guān)鍵裝備進展情況。她表示，理化所是國內(nèi)唯一綜合性低溫科學(xué)與技術(shù)研究機構(gòu)，1956年便成功實現(xiàn)氫液化，目前，在液氫、液氦、超流氦溫區(qū)、大型低溫制冷裝備等方面的研究，已經(jīng)突破系列關(guān)鍵核心技術(shù)，并具有非常強的延續(xù)性。同時，理化所在高速氦透平膨脹機、低漏率鋁板翅式換熱器、高精濾油系統(tǒng)、氣動低溫調(diào)節(jié)閥等關(guān)鍵裝備的研發(fā)上也取得了極大的進步，成功研制國產(chǎn)化氫/氦制冷機裝備18套，實現(xiàn)系列化，1.5噸/天氫液化器實現(xiàn)出口加拿大！