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2018年，國家發(fā)改委面向全社會公開征集對《戰(zhàn)略性新興產業(yè)重點產品和服務指導目錄》(2016版)的修訂意見。業(yè)內人士建議，把氫的液化、液態(tài)氫儲存、運輸和加注等設備列入《指導目錄》。彼時由于液氫技術難度大，又缺少相關的技術標準和政策規(guī)范，國內民用液氫技術存在大片空白。

五年來，在眾多國內企業(yè)的努力下，國內民用液氫在制、儲、運、加、用等領域突破了“卡脖子”關鍵技術，從無到有，一步步不斷壯大，并逐漸構建起一整套民用液氫產業(yè)鏈體系。當前國內民用液氫核心裝備正在向從“1到N”的商用征途邁進。
國內自主核心技術填補多項空白

液氫作為一種高效的儲氫方式，具有具有規(guī)模經濟、高效可控、不易污染、品質穩(wěn)定等特點。然而長時間以來，由于我國氫液化發(fā)展較晚，工程實例較少，主要應用于航天軍事領域，關鍵技術裝備處于“卡脖子”狀態(tài)。在2020年以前，民用液氫市場更是一片空白。

近年來，隨著國家加速推進氫能戰(zhàn)略，以及全國各地陸續(xù)公布氫能規(guī)劃，液氫憑借大規(guī)模遠距離運輸的成本優(yōu)勢，迎來了良好的發(fā)展勢頭，國內眾多企業(yè)積極發(fā)展自主技術，在液氫的制、儲、運、加、用領域取得明顯的突破。

在液氫制取方面，由于多年以來，大型氫液化核心設備受到國外相關貿易政策管制，限制設備出口并禁止技術交流，導致我國在大型氫液化冷箱、高速低溫透平膨脹機等關鍵設備及技術發(fā)展滯后。近年來，在中國航天科技集團六院101所、中廣核集團、中科富海、國富氫能等企業(yè)的大力攻克下，大型液氫制取設備正逐步實現成套裝備國產化。

2019—2022年，具有我國自主知識產權的基于氦膨脹制冷循環(huán)的氫液化系統(tǒng)相繼問世。2019年年底，中科富海1.5TPD(噸/天)氫液化裝置完成核心裝備加工、制造，集成氫液化冷箱主體；2021年9月，航天六院101所2.3TPD氫液化系統(tǒng)順利產出液氫；2022年4月7日，鞏義市成功引入中廣核集團年產18套氦循環(huán)氫液化設備1TPD、5TPD液氫機項目。

從技術來看，5TPD是道坎。這意味著生產出的液氫將具備大規(guī)模商業(yè)化價值。2023年以來，基于液氫預冷的氫液化裝置取得突破，也使得氫液化裝置的產量大幅提升。今年3月，中科富海5TPD氫液化器大型臥式冷箱產品成功下線。4月，國富氫能10TPD氫液化工廠核心設備成功下線，將被應用到齊魯氫能一體化及儲氫裝備制造項目中。目前國富氫能正快步向30TPD氫液化裝置進軍，預計今年年底將推出相應產品。

在液氫儲運方面，很長一段時間里，國內市場上對液氫儲運裝置的需求較少，國內鮮有企業(yè)在該領域布局。隨著液氫產業(yè)的發(fā)展，國富氫能、中集安瑞科等企業(yè)取得了顯著成績。

國富氫能目前已擁有針對液氫工廠和液氫加氫站的推出了相應的液氫容器系列產品。其中用于齊魯氫能（山東）氫能一體化項目中的液氫儲存容器，已于去年3月開始建造。該液氫儲存容器設計尺寸為200m?以上，儲氫量超過14噸；在液氫移動運輸方面，國富推出了多式聯(lián)運的ISO液氫罐式集裝箱，已完成建造并通過了低溫性能試驗，液氫的靜態(tài)蒸發(fā)率不超過每天0.7%，可以確保15天以上的儲存和不排放維持時間。

中集安瑞科在液氫容器制造行業(yè)也具有很強的實力。今年3月，中集安瑞科旗下中集圣達因中集圣達因正式開工建造國內首臺民用液氫罐車；6月，中集安瑞科首臺40英尺液氫罐箱成功下線。

特別值得一提的是，太鋼成功開發(fā)出液氫容器專用不銹鋼系列（板、管、型）材料，產品化學成分、超低溫性能（-269℃）等指標完全滿足液氫環(huán)境的苛刻要求，填補了國內民用液氫壓力容器用不銹鋼的空白，為國內液氫儲存容器開發(fā)解除后顧之憂。

在液氫加氫領域，國家能源集團低碳院和航天科技集團六院等單位已開發(fā)出了液氫末端氣化加注技術，可將液氫轉換為超純氫氣應用在燃料電池汽車上。

2022年5月，國家能源集團低碳院開發(fā)出的全球首個基于潛浸式高壓液氫泵的液氫加注技術，在美國進行了加氫商業(yè)示范，性能達到世界領先水平；今年3月，航天科技集團六院101所承擔的“液態(tài)儲氫加氫示范系統(tǒng)及其關鍵設備研制”課題通過了航天科技集團驗收。該系統(tǒng)解決了液氫在加氫站內運用的工藝實現和運行策略問題。

在液氫的應用領域，國內車載液氫儲氫系統(tǒng)還處在研發(fā)試驗階段。福田汽車推出的49T歐曼智藍氫燃料電池液氫重卡，搭載了航天集團六院101所研發(fā)的儲氫系統(tǒng)，可儲氫80kg，續(xù)航突破了1000km；長城汽車研發(fā)的新長征1號液氫重卡，搭載了未勢能源的“木星”車載液氫儲氫系統(tǒng)，單瓶儲氫質量高達80kg以上，續(xù)航里程也超1000km。

此外，國富氫能推出了1000L和1200L的液氫車載供氫系統(tǒng)解決方案，分別可儲氫59.5kg和71.4kg；奧揚科技獨立研發(fā)出的500L液氫智能供氫系統(tǒng)，可儲氫量達31.5kg。

5年來，在眾多企業(yè)的參與布局下，我國民用液氫的產業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的核心裝備都已經實現了零的突破，液氫也開啟了商用嘗試，“從0到1”這道關卡已經初步打通。

國富氫能研究院院長王朝告訴高工氫電，液氫過去長期以來在國內發(fā)展得比較緩慢，究其原因主要是液氫此前缺乏應用場景，缺乏民用的需求，國內涉足液氫領域的企業(yè)也不多。如今在“雙碳”政策的大背景下，氫能行業(yè)亟需找到一條安全、經濟的氫儲運路線，液氫因其自身優(yōu)勢十分適合氫氣的中長距離運輸。同時經過多年研發(fā)探索，整個產業(yè)鏈上企業(yè)積累的技術已逐漸走向成熟，在市場和技術的共同推動下，使我國民用液氫產業(yè)發(fā)展正走上快車道。

國產液氫裝備要向節(jié)能降耗發(fā)展

一位業(yè)內人士表示，在過去的5年里，液氫裝備國產化的確取得了重大突破，現在擺在企業(yè)面前的難題是如何讓國產化設備取得市場信任，讓行業(yè)真正接受液氫儲運路線的可行性。這里面既有技術上需要突破的難點，也受上游氫源、電價帶來的制約。

在液氫制取方面，雖然我國很多企業(yè)的設備采用了目前國際主流的液氫預冷的制氫方式，但設備的產量依舊偏小。目前國外運行成熟的液氫工廠普遍應用的是30TPD氫液化裝置。而且，國內氫液化裝置在設備降低能耗、運行穩(wěn)定性、技術成熟度等方面還有較大的提升空間。

在液氫儲運方面，液氫貯箱作為一種低溫液體貯箱，容器必須要求絕熱，以減少漏熱導致的蒸發(fā)損失。對于液氫貯箱來說，使用率最高的是真空多層絕熱。國外性能優(yōu)異的液氫貯箱的日蒸發(fā)率約為0.5%，而國內目前液氫貯箱的日蒸發(fā)率約0.9%，企業(yè)需提升工藝技術降低損耗。

在液氫應用方面，由于目前國際上液氫直接應用在車輛上的技術均不夠成熟，這需要更多企業(yè)參與進來，共同開發(fā)車載液氫系統(tǒng)，提升燃料電池車輛的續(xù)航里程和穩(wěn)定性，助力燃料電池汽車的快速推廣應用。

在未來兩三年內，隨著可再生能源發(fā)電成本的降低,電解水制氫具備了經濟性之后,將會給液氫產業(yè)帶來更大的發(fā)展機會?？稍偕茉窗l(fā)電項目便宜的電價和地價，可彌補液氫制取成本高的缺點，實現新能源的優(yōu)勢互補、良性發(fā)展。國內液氫裝備企業(yè)應趁此時機，加大研發(fā)力度，加速相關設備、零部件的國產化、優(yōu)質化進程，為即將到來的市場爆發(fā)做足準備。 

原標題：中國民用液氫裝備如何從“1到N”？