近年来,我国氢能燃料电池技术整体上取得了长足的发展,社会各界都看好氢能与燃料电池的市场前景,但能不能商业化推广,与其产业链完善度、技术成熟度、成本等都息息相关。电堆是燃料电池系统的动力,目前我国电堆生产能力薄弱,主要是因为研发电堆的科技投入比较少,电堆的寿命及可靠性还存在问题,完善提高还需时间,需要投入大量研发。寿命试验一项就需要多次验证,资金花费很大,而目前的投入还远远不够。只有性能、可靠性和稳定性达到相当高的水平,产品成熟了才能投入市场。我国氢气管网发展不足, 输氢管道主要分布在环渤海湾、长江三角洲等地,氢气管网布局有较大的提升空间。吉林滨化氢气运输

在氢能全产业链中,氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节,因为氢气特殊的物理、化学性能,使得它储运难度大、成本较高。关于氢气的储运问题,业内一直在研讨之中。目前的技术条件下,不同的运氢方式均有一定程度的危险性。高压运输方式具有易爆的危险性,液氢运输方式在热量丢失后,会气化使容器内压力越来越高,形成易爆的危险特征、管道运输的输氢管长期处于高压下,易产生氢脆现象,使管道断裂产生泄露。高压气态储氢高压气态储氢存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。在高压运输方式中,目前美国已出台了相应的标准设计,如长管拖车需符合DOT-3AA/3AAX压缩气体运输标准,使其安全系数达到、出台的E-8009标准,限定了储氢材料的钢材成分以及可承受的压力等;我国上海则通过控制运氢外部温度和时间段来提高运氢的安全性,如当户外气温大于30℃,能在夜间运输。高压气体运输方式存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险宁夏国内氢气运输氢气属于危险化学品、具有易燃易爆的特点。

其对电力价格敏感性较强。而管道运输的主要成本在于建设投资,其建成之后运营成本对生产要素市场价格变化不具有敏感性。表4各方案技术特征对比资料来源:玖牛研究院根据公开资料整理四、结论在可以预见的未来,全国氢气储运基础设施构建中,从大规模制氢企业向城市门户的氢气输送主干道应当以氢气管道为主。其低廉的运输成本将有利于大规模制氢企业布局于生产成本低的区域。而在城市内部或区域之间的中短距离配送以集装管束运输为主,而液氢槽罐车则能在300km以上的远距离不稳定需求中发挥优势,或作为管道运输的补充。有机载体LOHC技术相比集装管束与液氢槽罐车均有明显优势,如果能够成功走向成熟则有望取代两者成为新的中短距离运输有效方案。
在生产区域输出的高纯氢气,加压后进入工艺管路,经汇流排分配后进入各个充装工位,随后经加注管路装入氢气钢瓶和管束车中,由物流人员将其安全运输到客户现场。容器合格性检查:充装前,工作人员首先要进行容器合格性检查,检查钢瓶/管束车是否在合格期内,一般情况下氢气钢瓶/管束车的合格期为3年,如超过合格期,需重新送检。气体组分检查:充装前,工作人员对钢瓶/管束车内的气体进行组分检测,检测合格即可进行氢气充装;若不合格,需对容器先抽真空,再用氢气置换,符合要求后进行氢气充装。容器气密性检查:充装完成后,工作人员须对钢瓶/管束车进行严格的气密性检查。发车前,还须进行钢瓶货车和氢气管束车的例行安全检查。工作人员:必须穿符合规范的劳保用品(防静电工作服、工作鞋、防护眼罩等);严禁携带火种及易燃易爆的物品进入用气现场;每次到达客户现场后,首先对钢瓶货车/管束车进行安全检查,然后检测钢瓶/管束车的温度、压力等相关指标,并进行登记上报;在客户现场,还需对包括汇流排、管束车、钢瓶集格等在内进行基本检查,并做好相关记录。管道氢气运输的成本主要包括管道建设费用折旧与摊销、直接运行维护费用、管理费及氢气压缩成本等。

当加氢站数量少时,运输成本可高达·kg-1。随着加氢站数量的增加和加氢站规模的增大,成本逐渐降低。但是在加氢站数量较少时,成本在下降过程中出现波动,这与长管拖车利用效率有关,例如当加氢站规模750kg·d-1时,长管拖车处于高负荷工作状态,但当规模增加到900kg·d-1时,由于需要增加管束,降低长管拖车总体负荷强度,利用率降低,所以运输成本上升。当加氢站网络的数量达到8个后,运输成本逐渐稳定在·kg-1。图2是液氢的运输成本。可看到,随着加氢站数量和规模的增加,液氢的运输成本快速降低。液氢槽车运输氢气的比较低成本为·kg-1,将近为长管拖车的1/6。图3是氢气通过管道运输的运输成本,管道的运输距离也为50km。可看到,氢气的运输成本随每个加氢站规模的增加而迅速减少,但是三条曲线基本重叠,说明加氢站数量的增加并不减少氢气运输成本,其原因是增加加氢站需要另外铺设氢气管道。 液态氢的运输得到回报,每日运输量为10吨,运输距离超过200公里时,液态氢的运输相当有优势。河南氢气运输储存罐企业
氢气供应的过程中,以“安全第一”为首要原则,做到“多检查、多记录”来确保客户的安全供气。吉林滨化氢气运输
运输成本通过建立加氢站氢气运输成本模型进行分析,结果表明上海大规模氢气运输的长管拖车运输成本为·kg-1,液氢运输成本为·kg-1,管道运输成本为6元·kg-1。氢气液化能耗占自身低热值30%以上,约为压缩能耗的3倍左右,但气态氢气运输能耗高于液氢运输能耗。运输中尽管存在如高压、液氢蒸发以及氢脆等安全风险,但都可通过设计、规范等措施避免。根据分析结果,对于上海近期千辆级规模燃料电池汽车的发展计划,长管拖车输送氢气是方案。为促进燃料电池汽车的发展,上海必须建立与之发展相适应的氢基础设施(加氢站)。加氢站按制氢地点可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站,而对于外供氢加氢站,氢气的运输是重要的一环。氢气的运输方式是多样的,且每种运输方式的应用场合、成熟程度、使用成本等都不相同,因此需要进行比较,根据实际情况研究合理的运输方式,以有效促进上海氢基础设施的发展。氢气运输方式,按照输送时氢气所处状态的不同,氢气的运输方式可分为:气态氢气(GH2)输送、液态氢气(LH2)输送和固态氢气(SH2)输送。前两者将氢气加压或液化后再利用交通工具运输,是目前加氢站正在使用的方式。固态氢气输送通过金属氢化物进行输送,迄今尚未有固态氢气输送方式。 吉林滨化氢气运输