我國儲氫技術(shù)迎來新突破！
7月8日，全球首輛裝配有低壓合金儲氫系統(tǒng)的公交車在遼寧葫蘆島正式公開亮相，坐落于葫蘆島興城經(jīng)濟(jì)開發(fā)區(qū)的全球第一座低壓加氫站也已完成建設(shè)，正式投入推廣示范。
在同期舉辦的“2019遼寧氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰會”上，眾多院士、專家圍繞氫能與低壓儲氫技術(shù)予以解讀，探討其未來發(fā)展前景。
雖然燃料電池發(fā)展迎來高潮，但整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)仍然存在不小挑戰(zhàn)。今年的全國兩會上，中國科學(xué)院院士歐陽明高就指出，發(fā)展氫燃料電池汽車當(dāng)前最大的難點(diǎn)是車載儲氫技術(shù)沒有達(dá)到理想狀態(tài)，而且成本偏高。想要解決這個(gè)問題，必須靠技術(shù)創(chuàng)新。
當(dāng)前，氫能存儲的主流方式有高壓氫氣罐儲存、液氫存儲等。在深圳市佳華利道新技術(shù)開發(fā)有限公司（以下簡稱佳華利道）與北京有色金屬研究院、太空科技南方研究院聯(lián)合攻關(guān)下，儲氫技術(shù)開辟了另一條路徑——低壓合金儲氫。
低壓合金儲氫在加氫時(shí)采用無加壓，不存儲的加注方式可以降低加氫站設(shè)備與投資要求，占地面積由原先的3000平米大幅降至300-500平米。這樣也就可對現(xiàn)有加油站和CNG加氣站稍加改造便可投入運(yùn)營。此外，高壓加氫站受到加壓機(jī)以及高壓儲氫容量的影響，站內(nèi)氫氣存儲量在500-2000公斤不等，而低壓加氫站則不受存儲量的限制。
低壓合金儲氫系統(tǒng)的制造過程從原材料到生產(chǎn)全部實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，合金材料也可回收再利用。
“該技術(shù)有效的氫氣儲存量可以達(dá)到93%。”有研工程技術(shù)研究院教授級高工蔣利軍表示，該技術(shù)可以滿足現(xiàn)在汽車的需求，即在20分鐘之內(nèi)把氫充滿，續(xù)航在300公里以上?！斑@個(gè)儲氫罐可以在20分鐘之內(nèi)充入15.4公斤的氫，而充氫的壓力只有5.0Mpa?！笔Y利軍說。
加氫站現(xiàn)場，工作人員為一輛燃料電池公交車進(jìn)行了加注，整個(gè)加氫過程不到20分鐘，其安全性、便捷性和穩(wěn)定性贏得了參觀人員的認(rèn)可。在乘坐體驗(yàn)環(huán)節(jié)，大家也對車輛的平穩(wěn)性、舒適性和環(huán)保性給予了肯定。
與會專家表示，氫燃料汽車發(fā)展最基礎(chǔ)的加氫站在中國還屬于薄弱環(huán)節(jié)。目前的固態(tài)合金儲氫技術(shù)解決了氫燃料汽車上路的最后一道“門檻”。隨著全球氫能產(chǎn)業(yè)逐漸向中國市場轉(zhuǎn)移，固態(tài)合金儲氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展條件也逐漸成熟。
中國工程院院士郭孔輝
“低壓儲氫汽車一直受到廣大地區(qū)的熱烈歡迎，需求側(cè)一直很興旺?！?strong>中國工程院院士郭孔輝表示，“氫能源汽車發(fā)展有著可喜的前景，低壓合金儲氫技術(shù)來的正是時(shí)候?！?/p>
工信部裝備工業(yè)發(fā)展中心副研究員尚勇指出，該技術(shù)可以使運(yùn)輸、儲存到加注環(huán)節(jié)的壓力降低下來，這樣就可以繞過國外的氫壓縮機(jī)以及儲罐的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)自主突破；另外在儲氫密度上又能提高三倍，這樣初步計(jì)算可以產(chǎn)生20倍的放大效應(yīng)。
“目前，我國沒有高強(qiáng)度的碳纖維和高壓的壓縮機(jī)，因此采取低壓合金儲氫技術(shù)路線是可行的，也具有一定創(chuàng)新性?！?strong>中國科學(xué)院院士都有為說。
中國工程院院士徐志磊表示，低壓合金儲氫的技術(shù)接近于成熟，對其開發(fā)前景比較有信心。特別是該技術(shù)由多個(gè)團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)，涉及眾多領(lǐng)域，例如材料、制氫等方面，將各自優(yōu)勢進(jìn)行整合，體現(xiàn)出了非常好的合作精神?！耙粋€(gè)產(chǎn)品變成一個(gè)商品，商品變成一個(gè)市場，市場變成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，這個(gè)過程很漫長，我們要支持并推廣這樣的合作與團(tuán)隊(duì)精神，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展?！毙熘纠谡f。
低壓合金儲氫技術(shù)邁出了萬里長征的第一步。對于其未來發(fā)展，院士、專家紛紛提出了看法與建議。
一是合金儲氫的材料，吸氫和放氫壓力與溫度控制需要非常精準(zhǔn)的控制策略，并考慮到加速、減速等整個(gè)工況的要求，例如儲氫材料放氫的速度能否跟上工況的變化需要重點(diǎn)考慮。
第二，該技術(shù)目前主要應(yīng)用在商用車，未來的發(fā)展還要向乘用車轉(zhuǎn)移，覆蓋到全部車型，因此儲氫系統(tǒng)整體的質(zhì)量也需要進(jìn)一步降低。
第三是系統(tǒng)的回收和報(bào)廢。
第四是考慮不同地區(qū)溫度的差異，能否做到快速啟動(dòng)。
徐志磊表示，儲氫技術(shù)與基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的相關(guān)性很高，需要用多學(xué)科的方法連接理論與實(shí)驗(yàn)使其變得更好。這也就需要在不同的階段里，眾多專業(yè)協(xié)同合作開發(fā)。
蔣利軍坦言，在同種工況條件下跟高壓儲氫進(jìn)行比較，確實(shí)由于比高壓罐偏重，使得低壓儲氫系統(tǒng)的百公里耗氫量多了0.3公斤。“但這個(gè)范圍是可以接受的，按照目前每公斤50元的情況計(jì)算，百公里僅增加15元，與建加氫站的整個(gè)資金投入相比還是降低了成本，并且重點(diǎn)在于安全性提高了?！笔Y利軍指出。未來需要發(fā)展更好的燃料電池的儲氫材料，形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品之后通過批量制造降低加工成本。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心主任任東明表示，各個(gè)地方在推動(dòng)氫能發(fā)展時(shí)，一定要認(rèn)識到氫能的產(chǎn)業(yè)鏈比較長，要以合作共贏的理念，進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。
葫蘆島在興城全力建設(shè)氫能源產(chǎn)業(yè)基地正是秉承了這個(gè)理念。首先，“富氫”是葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)基地的先天優(yōu)勢。2018年，葫蘆島本地氯堿化工企業(yè)航錦科技股份有限公司（以下簡稱航錦科技）副產(chǎn)氫達(dá)1萬噸。其次，作為氫燃料電池的國家隊(duì)，大連化物所一直承擔(dān)國家燃料電池課題研究，其下屬企業(yè)新源動(dòng)力主要生產(chǎn)氫燃料發(fā)電機(jī)，為葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的科技研發(fā)支持。
歐陽明高曾指出，中國燃料電池的商業(yè)化已經(jīng)開始，在中國的北方寒冷地區(qū)，燃料電池產(chǎn)業(yè)將更具競爭力。
業(yè)內(nèi)專家指出，低壓合金儲氫的技術(shù)路線使加氣難的問題得到簡化，對加速氫燃料汽車落地、推進(jìn)整個(gè)行業(yè)發(fā)展將起到實(shí)實(shí)在在的作用。同時(shí)，該技術(shù)路線還同時(shí)帶動(dòng)了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)新騰飛。
正如佳華利道董事長凌兆蔚接受采訪時(shí)所說：“我們的目標(biāo)是打造更符合中國國情、更安全、更經(jīng)濟(jì)的燃料電池汽車技術(shù)?！?/p>
