此前，日本液氫運輸船下水引起了世界范圍內(nèi)的廣泛關(guān)注，這也是國際首艘液氫運輸船，用以緩解日本本土氫氣供需矛盾。我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，但在民用液氫方面近乎空白，遠落后于發(fā)達國家，加快民用液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展也成為了氫能產(chǎn)業(yè)的共識。

日前，國內(nèi)民用液氫終于取得突破。4月28日，鴻達興業(yè)公告稱氫液化工廠項目已經(jīng)完成項目建設(shè)和安裝調(diào)試等工作，現(xiàn)已建成投產(chǎn)，生產(chǎn)液氫、高純氫氣、超純氫氣等（產(chǎn)品純度可達99.9999%以上）。據(jù)悉，該民用液氫工廠位于內(nèi)蒙古自治區(qū)烏海市，年產(chǎn)液氫約180噸。4月25日上午經(jīng)過系統(tǒng)聯(lián)動調(diào)試，該工廠一次性開車成功，順利產(chǎn)出液氫。除了鴻達興業(yè)之外，浙江嘉華能源也正在嘉興建設(shè)液氫工廠。

鴻達興業(yè)填補了民用液氫空白的填補，有利于解決長距離氫氣運輸成本問題，打破國際對我國液氫產(chǎn)業(yè)的封鎖，解決用氫地與產(chǎn)氫地錯配問題，擴大氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用示范區(qū)域，加快國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

液氫技術(shù)有望實現(xiàn)氫氣低價運輸

一直以來，氫的高密度儲運被認為是制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重大瓶頸之一。

當(dāng)前，氫的輸送主要有四種方式：一是高壓氣態(tài)運輸，這是目前氫能汽車發(fā)展的主流技術(shù)；二是管道輸送；三是低溫液氫輸送；四是固體或液體儲氫運輸。

受限于安全管理標(biāo)準等問題，我國陸上運輸以高壓氣態(tài)為主，運輸成本高昂。根據(jù)實踐，在現(xiàn)行20MPa高壓氣態(tài)下，1KG氫氣運輸成本將近10元/百公里。在目前副產(chǎn)氫成本在10-15元/KG的情況下，要達到站售氫氣成本低于30元/kg，高壓氣態(tài)僅適用于200公里以內(nèi)的短途運輸，長途運輸將依靠管道及低溫液氫的發(fā)展。

液態(tài)氫是通過預(yù)冷和節(jié)流膨脹等工藝，把氫氣降溫到-253℃變成液體。液氫的體積能量密度約為35MPa高壓氣氫的3倍，70MPa的1.8倍。雖然將氫氣從氣態(tài)降溫變?yōu)橐后w能耗較高，但當(dāng)運輸距離超過200千米時，液氫時的運輸和能耗費用之和將低于高壓氣氫。日本、美國、德國等國的實踐證明，液氫的運輸成本僅為高壓氫氣的1/5-1/8。因此液氫在規(guī)?；瘍Υ?、運輸方面具有明顯的優(yōu)勢，被視為降低氫氣儲運成本的重要手段。

不同運氫方式成本對比

鴻達興業(yè)液氫工廠的投產(chǎn)，標(biāo)志著國內(nèi)民用液氫行業(yè)正式起步。對比國外液氫發(fā)展情況，國內(nèi)技術(shù)還未成熟、設(shè)備成本高且缺乏液氫相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準和政策規(guī)范，且國內(nèi)布局液氫的企業(yè)較少，應(yīng)用還僅限于航天行業(yè)，在民用方面還未實現(xiàn)使用。但真正突破國外技術(shù)封鎖、形成規(guī)模化市場，仍有大量工作需要完成。

美國液氫產(chǎn)能全球占比85%，國內(nèi)液氫市場近乎空白

據(jù)了解，全球目前已經(jīng)有數(shù)十座液氫工廠，總液氫產(chǎn)能480噸/天，其中北美占了全球液氫產(chǎn)能總量的85%以上。美國本土已有15座以上的液氫工廠，液氫產(chǎn)能達326噸/天以上，居于全球首位，包括加拿大有80噸/天的液氫產(chǎn)能也為美國所用。歐洲4座液氫工廠液氫產(chǎn)能24噸/天。亞洲有16座液氫工廠，總產(chǎn)能38.3噸/天，其中日本占了亞洲三分之二的產(chǎn)能。全球近500座加氫站中液氫儲氫型加氫站占比三分之一，主要分布在美國、歐洲和日本，且其新建的加氫站以液氫儲氫型為主。

美國的民用液氫占據(jù)主流市場，且主要用于工業(yè)領(lǐng)域。其中33.5%用于石油化工行業(yè)，37.8%用于電子、冶金等其他行業(yè)，10%左右用于燃料電池汽車加氫站，僅有18.6%的液氫用于航空航天和科研試驗。為了滿足高端制造、冶金、能源、電子和航空航天等領(lǐng)域不斷增長的需求，美國近兩年還在加大液氫工廠建設(shè)力度。預(yù)計2021年美國本土的液氫產(chǎn)能將超過500噸/天。

美國液氫應(yīng)用領(lǐng)域占比

中國在用的液氫工廠僅有海南文昌、北京101所和西昌基地等寥寥數(shù)個，均服務(wù)航天火箭發(fā)射，總產(chǎn)能約為4噸/天，最大的海南文昌液氫工廠產(chǎn)能也僅2噸/天，民用液氫市場在鴻達興業(yè)工廠投產(chǎn)后才不是一片空白。也正是因為如此，中國液氫生產(chǎn)成本高達500元/kg，是美國的20倍以上（2.5美元/kg），產(chǎn)品質(zhì)量和制造水平與美國存在較大差距。 

發(fā)展自主技術(shù)才能打破外國技術(shù)封鎖

多年以來，美國一直對中國禁運與大規(guī)模液氫生產(chǎn)和儲運相關(guān)系統(tǒng)裝備和組件、測試檢測與生產(chǎn)裝備（如氫液化裝置、氫膨脹機、正仲氫轉(zhuǎn)化器、液氫泵、DN50以上液氫閥門等）、材料（超低溫用碳纖維增強復(fù)合材料）、工藝技術(shù)（10噸/天及以上氫液化裝置與工藝），也禁止NASA和美國企業(yè)與中國航天系統(tǒng)開展液氫技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)任何形式的技術(shù)交流與合作。美國在對中國技術(shù)禁運的同時，也限制其盟國向中國出售設(shè)備和技術(shù)。

只有在國內(nèi)打破技術(shù)壟斷，但各項技術(shù)及標(biāo)準尚未成熟、成本偏高之際，外國才會取消禁運條例并向國內(nèi)出口成熟技術(shù)以打壓國內(nèi)技術(shù)發(fā)展甚至扼殺在搖籃之中。

以汽車產(chǎn)業(yè)為例，由于國內(nèi)缺乏ESP相關(guān)技術(shù)，博世公司一直壟斷了國內(nèi)ESP市場并高價出售相關(guān)產(chǎn)品。在比亞迪宣布成功研發(fā)自主ESP系統(tǒng)后，博世公司以比亞迪自有成本價的一半出售其ESP產(chǎn)品，最終使比亞迪放棄使用自主開發(fā)的系統(tǒng)，成功維護了其壟斷地位。

在液氫市場上相似場景也在重演。

在上個世界末中國自主開發(fā)了小型氦膨脹機和氫液化裝置后，法液空和林德開始向中國出售2噸/天及以下的氫液化裝置，但其規(guī)模僅夠科研試驗用途，10噸/天及以上領(lǐng)域的大型氫液化技術(shù)與成套裝置仍屬于禁運設(shè)備，同時DN50及以上的液氫閥門、氫膨脹機和氫潛液泵等關(guān)鍵設(shè)備和零部件也未開放。

在中國2015年實現(xiàn)了火箭發(fā)射場用300m3大型液氫罐的自主設(shè)計和小批量生產(chǎn)，打破了發(fā)達國家在液氫儲存領(lǐng)域的壟斷之后，美國企業(yè)對中國液氫儲運容器的管制開始有所放松。美國Gardner Cryogenics等企業(yè)開始謀劃特種設(shè)備使用進口，將此前禁運的ISO液氫罐箱通過國家市場管理局及行業(yè)評審機構(gòu)進入中國使用，以支持美國氣體公司利用液氫罐箱向中國高價出口和傾銷美國的液氫，在中國民用超純氫市場謀取暴利（中國6N以上超純氫的制取成本超過150元/kg，是美國本土液氫售價的8倍左右）。

從2017年開始，全國氫能標(biāo)委會組織國內(nèi)涉及液氫生產(chǎn)運營和液氫裝備研究、制造企業(yè)，高等院校編寫制定了《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》《液氫貯存和運輸安全技術(shù)要求》《氫能汽車用燃料液氫》三項國家標(biāo)準，在調(diào)查研究、試驗檢測和總結(jié)經(jīng)驗的基礎(chǔ)上完成了送審稿，已在2019年10月審查通過，可望在今年年中發(fā)布實施。

液氫貯存相關(guān)國內(nèi)標(biāo)準

在中國企業(yè)將航天技術(shù)軍民融合、開展民用液氫儲運裝備的標(biāo)準制訂和技術(shù)應(yīng)用之際，外國企業(yè)一邊推廣自己的裝備和推銷液氫同時，一邊詆毀中國氫液化技術(shù)不成熟、不具有經(jīng)濟性、液氫儲運裝備安全性不達標(biāo)等，并質(zhì)疑中國民用氫液化、儲運技術(shù)和標(biāo)準，企圖干預(yù)和阻礙中國企業(yè)液氫儲運、制取裝備的開發(fā)進程。

在外國嚴密的技術(shù)封鎖之下，與其他行業(yè)一樣，只有實現(xiàn)了液氫自主技術(shù)突破，才能打破外國封鎖，進而走向全球市場。目前國內(nèi)除了鴻達興業(yè)外，還有國富氫能、未勢能源、中科富海等多家企業(yè)正致力于民用液氫技術(shù)的開發(fā)和推廣。氫氣既是能源，也是工業(yè)氣體，液氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅關(guān)系到氫能汽車發(fā)展，也關(guān)系到石油、電子、冶金等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，希望國內(nèi)氫能企業(yè)能夠?qū)W習(xí)借鑒外國企業(yè)先進經(jīng)驗、敢于先試先行、積極申請國家重大項目，推動國內(nèi)民用液氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進而助推其他產(chǎn)業(yè)向高端轉(zhuǎn)型升級。

編輯：陳丹  校對：楊東川  審核：楊東川

來源：鴻達興業(yè)，氫云鏈整理

注：文內(nèi)信息僅為提供分享交流渠道，不代表本公眾號觀點

歡迎掃碼加入氫云鏈交流群