由中國(guó)產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì)氫能分會(huì)（簡(jiǎn)稱“氫能促進(jìn)會(huì)”）聯(lián)合30余家氫能產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)和科研院校共同編寫(xiě)的《中國(guó)氫能技術(shù)發(fā)展研究報(bào)告2024》（簡(jiǎn)稱《報(bào)告》）近日在京發(fā)布。

《報(bào)告》著眼于我國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)，圍繞氫能“制儲(chǔ)輸用”各關(guān)鍵環(huán)節(jié)，從技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀、不同技術(shù)路線對(duì)比、核心技術(shù)與關(guān)鍵裝備水平、國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平比較等方面進(jìn)行了全面梳理，并立足全球氫能技術(shù)前沿發(fā)展方向與我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)際需要，分析并提出了我國(guó)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展方向的科學(xué)建議。

《報(bào)告》指出，低溫液態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)體積儲(chǔ)氫密度大，是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長(zhǎng)距離儲(chǔ)運(yùn)的有效途徑之一。大規(guī)模氫液化裝備具有技術(shù)密集度高、系統(tǒng)集成復(fù)雜、運(yùn)行工況嚴(yán)苛、液化過(guò)程控制精密等特點(diǎn)。我國(guó)氫液化技術(shù)發(fā)展起步較晚，且液氫裝備制造難度大，技術(shù)門(mén)檻高，同時(shí)國(guó)內(nèi)大型氫液化核心設(shè)備受到國(guó)外相關(guān)貿(mào)易政策管制，致使氫液化冷箱等關(guān)鍵設(shè)備及技術(shù)發(fā)展滯后。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)積極開(kāi)展氫液化系統(tǒng)集成及核心零部件研發(fā)，并取得較好成果，液氫裝備國(guó)產(chǎn)化替代呈現(xiàn)加速趨勢(shì)。

根據(jù)《報(bào)告》，氫液化一般采用氣體液化循環(huán)，一般可分為節(jié)流液化循環(huán)、氦膨脹制冷液化循環(huán)和氫膨脹制冷液化循環(huán)3鐘技術(shù)路線，其中帶膨脹機(jī)的氫液化循環(huán)單位能耗較低，應(yīng)用也更為廣泛。

目前，氫液化裝備主要采用氦膨脹制冷液化循環(huán)和氫膨脹制冷液化循環(huán)工藝。氦制冷的氫液化裝置難度較低，氫膨脹制冷循環(huán)的單位能耗較低，大規(guī)模氫液化裝置多采用氫膨脹制冷液化循環(huán)工藝。

液氫儲(chǔ)存技術(shù)按照是否有外界主動(dòng)提供能量，可分為被動(dòng)絕熱和主動(dòng)絕熱2種路線。被動(dòng)絕熱技術(shù)不依靠外界能量輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)熱量的轉(zhuǎn)移，該技術(shù)主要通過(guò)物理結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)減少熱量的漏入，從而減少冷量損失，達(dá)到絕熱的目的。

常用于液氫儲(chǔ)罐的被動(dòng)絕熱方式是真空多層絕熱。主動(dòng)絕熱技術(shù)通過(guò)采用制冷機(jī)主動(dòng)提供冷量，從而實(shí)現(xiàn)與外界的漏熱平衡，進(jìn)而達(dá)到更高水平的絕熱效果。主動(dòng)絕熱技術(shù)常用在一些閃蒸汽的再液化流程中應(yīng)用。此外，通過(guò)主動(dòng)絕熱技術(shù)與被動(dòng)絕熱技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)低溫液體的零蒸發(fā)儲(chǔ)存。

《報(bào)告》指出，目前我國(guó)低溫液態(tài)氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)已實(shí)現(xiàn)從0到1的跨越，并進(jìn)入加速發(fā)展階段。大型氫液化設(shè)備正逐步實(shí)現(xiàn)成套裝備的國(guó)產(chǎn)化，已完成了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的首套10t/d大型氫液化裝置研制；擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氦螺桿壓縮機(jī)整機(jī)效率達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，并在國(guó)產(chǎn)氫液化裝置中得到成功應(yīng)用；國(guó)內(nèi)多家企業(yè)與院校已具備氫透平膨脹機(jī)獨(dú)立設(shè)計(jì)制造能力；自主研發(fā)的正仲氫轉(zhuǎn)化催化劑性能已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平；總?cè)莘e為400m3、液氫儲(chǔ)量達(dá)25t的首臺(tái)商用液氫球罐開(kāi)工建設(shè)；首臺(tái)民用40m3液氫槽車(chē)順利下線；20000m3級(jí)的液態(tài)氫運(yùn)輸船完成設(shè)計(jì)工作。