实现从危险化学品到高效能源的转身，氢能相关技术备受关注——

 

伴随氢能与燃料电池汽车产业的兴起，液氢的民用化和商用化进程备受关注。目前，在欧、美、日等地区和国家，液氢技术的民用化和商业化已相对成熟，液氢储运等环节已进入规模化应用阶段，而我国液氢技术仍处于起步阶段，核心设备依赖进口。业内呼吁，应运用系统工程的思维，推进我国液氢技术的民用化和商用化。

 

随着氢能与燃料电池汽车的规模化发展，比高压气态储氢技术传输效率更高的液氢技术逐渐受到关注。业内人士指出，目前在欧、美、日等地区和国家，液氢技术的发展已经相对成熟，液氢储运等环节已进入规模化应用阶段，而我国液氢技术仍处于起步阶段，氢液化系统核心设备仍然依赖进口。

据了解，目前，国内液氢主要应用于航天领域，且产能较低，在民用领域应用较少。多位业内人士向记者坦言，向民用、商用转化是未来液氢的重要发展方向，而液氢的民用化和商用化进程受到设备技术、液氢自身性质、国家政策以及行业整体发展等多种因素的影响。

 

 

 

“目前国内氢液化系统核心设备仍然依赖进口，设备建造周期不确定，购买和维修维护费用高。”北京航天试验技术研究所高级工程师杨申音表示。

 

完全自主产权的氢液化装置研发现状如何？北京中科富海低温科技有限公司总经理高金林博士告诉记者，事实上我国从上世纪60年代起就开始了氢液化相关的技术和装备的研究，并于上世纪70年代先后建成了吉林吉化和陕西兴平两个氢液化装置。上述两套氢液化装置均为我国自主研发的全套设备，只是其采用的是较为原始的Linde-Hampson循环，虽然结构简单，但是效率低，目前已基本被淘汰。

 

“因此，准确地说，我国并非没有完全自主产权的氢液化装置，而是没有更先进、更高效、采用逆布雷顿循环的氢液化装置研制先例。”高金林直言。

 

记者进一步了解到，目前我国大型氢液化装置设备的国产化工作在中科院理化所、北京航天实验技术研究所和中科富海等研究机构和企业的努力下，已基本掌握了氦制冷机循环预冷型大型氢液化器设计制造的关键技术。不过，在更大型的氢循环液化系统方面，我国还缺乏深入的研究。

 

“目前，中科院理化所、国瑞氢能、中科富海等单位正在进行这方面的研究，相信将来会有所突破。”高金林称。

 

 

液氢推广过程中，质疑与唱衰不可避免地随之而来。有观点认为，液氢作为汽车燃料的前景并不明朗，因为液氢有密度低、粘度低、易泄漏、易挥发等劣势。

 

资料显示，液氢密度为每平米70kg，相较之下，汽油的密度达到了每平米780 kg，是液氢的11倍。这意味着，等体积的热值下，液氢比汽油耗费得更快。例如，同样是加满50升的油箱，以汽油为燃料的小汽车能行驶700公里，换成液氢之后只能行驶200多公里。

 

对此，高金林表示，虽然液氢密度远不及汽油，却是已知储氢方法中储存密度最高的一种。同时，液氢的粘度与泄漏率没有直接的关系，气体是否易泄漏与气体分子大小直接相关。

 

要解决液氢在适用性上存在的劣势，需要提升相应的技术手段。“液氢温度极低，在-253℃左右，的确比较容易挥发，但可以通过增强液氢容器保温性能，提高压力等方法减少液氢蒸发率。”高金林称。

同时，液氢是否适合用作车载储氢途径，最主要不是技术的问题，而是要从经济性和安全性综合考量。

 

高金林进一步指出，目前的实际情况是，在乘用车、公交车、城市物流车等应用方面，高压储氢已经基本可以满足需求，液氢与之相比没有明显的优势和必要性。“但在35吨以上重卡等大功率氢燃料电池应用方面，液氢的优势非常明显，这也是我国相关科技攻关团队近期研究的重点。”

 

除了经济性，能源安全也是发展液氢的重要原因。“富煤、贫油、少气”是我国的能源禀赋，国际关系局势变化可能导致石油稀缺。“未来，液氢若能成为一种能源，虽然不如汽油方便，但规模化应用于汽车和飞机上，能在紧要关头解决能源危机。”杨申音称。

 

 

国家先行还是企业先行？这是每一个产业在发展过程中都需要面对的选择。

 

杨申音认为，液氢发展需要企业率先进行项目示范，“企业申报项目提出需求，国家才能推动相关政策的制定。”与此同时，杨申音强调，行业的整体提升与优化必不可少。

对此，高金林表示赞同。他表示，液氢的推广与氢能市场的发展息息相关，不仅仅是国家先行还是企业先行的问题，而是涉及到整个行业的发展。“如果氢能产业迅猛发展，氢的供应就会迅速成为一个非常紧迫的问题，国家和企业自然会积极推动液氢行业的发展。反之，如果氢能产业发展迟缓，氢的需求量维持在较低水平，那么在现有氢供应体系可以满足市场需求的情况下，自然不会急于发展氢液化产业。”

 

除了行业的整体优化，杨申音认为，充分利用系统工程的思维是液氢民用化、商业化应用的核心。“核心技术的积累并非一蹴而就，需要从基础研究、材料、工艺等环节推动系统性工程的进步，以及整个系统的集成优化。而提升与优化技术的推动力正是民用市场的大规模需求。”

高金林也进一步表示，在市场方面，液氢民用化、商业化归根结底还是要扩大需求。在政策法规方面，国家和主管部门需要早日推出液氢生产储运等环节的政策和法规，使得液氢的生产储运及经营有法可依。

 

“液氢具有危险化学品的属性，生产运营过程中的安全是第一要素，相关从业者要时时铭记于心，这也是这个产业能否健康发展的重中之重。”高金林称。