随着燃料电池汽车产业的发展,其上游氢能产业也得到了迅速的发展,但氢能产业目前还面临着生产、运输和供氢基础设施缺乏等问题,其中氢气的运输在整个氢能供应链的经济、能耗性能中占有很大比重。加氢站按制氢地点可分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站,而对于外供氢加氢站,氢气的运输是重要的一环,目前主要有高压气体运输、液态氢气运输和管道运输等方式。高压氢气运输以长管拖车为主:高压氢气运输分为集装格和长管拖车两类,其中,集装格由多个40L的、压力为15Mpa的高压储氢钢瓶组成,运输较为灵活,适用于需求量小的加氢站;长管拖车结构为车头部分和拖车部分,前者提供动力,后者主要提供存储空间,由9个压力为20Mpa、长约10m的高压储氢钢瓶组成,可充装约3500Nm³氢气,且拖车在到达加氢站后车头和拖车可分离,运输技术成熟、规范较完善,国内的加氢站目前多采用此类方式运输。氢气的输运包括工业钢瓶、集装格、长管拖车、气体管道、液态氢气、有机液体、储氢合金等方法。青海氢燃料汽车加氢工厂
加氢站外购*氢气的方式需要借助交通工将氢气从制氢厂运输到加氢站。若采用气态氢拖车运输,为了运输过程中的安全,管状容器的储氢压力不得高于20Mpa ,所以还需经过站内的氢气压缩机增压至35Mpal以上才能达到加注标准。若采用液氢罐车运输,输送至加氢站储罐内的液态氢还需经蒸发器汽化,再经压缩机增压后才能为氢能源汽车加注。加氢站作为氢能利用和发展的中枢环节, 是为燃料电池车充装燃料的专门场所。不同来源的氢气经氢气压缩机增压后, 储存在高压储罐内,再通过氢气加注机为氢燃料电池车加注氢气。海南氢燃料汽车加氢气液氢罐车在未来罐材改进及减少液氢液化、运输过程中的损耗问题后,在中远距离的输氢方面有较大前景。
氢气用作汽车能源的主要问题,成本高。地球上氢气储量固然丰富。 但以目前的技术,制取氢的成本太高。用电解水的方法制取氢,是目前工业上主要的生产氢气的方法,如果用这种方法制取氢气,再把氢气用作汽车燃料,从能源效率上来讲是不合算的。储带不便。氢气在汽车上的储带十分不便。气态储带,能量密度低的缺点很突出,如果要求氢气汽车与汽油汽车保持同样的行驶里程,则储气罐的体积约为汽油油箱的20倍;这对解决必要的行驶里程相当困难;液态储带要求-253℃的温,需要采用隔热的油箱,且有蒸发损失,成本很高;金属氢化物储带(即气态氢在200~250个大气压下与某种金属化合,形成几毫米大小的固体金属氢化物,把这种金属氢化物带在汽车上,使用时将其加热分解,释放出氢气供内燃机燃烧,剩余金属可再次与氢气化合,循环使用)方式进展较大,似有更好的前景。动力性较差。氢气虽然热效率高,但其密度很小,在气缸中将挤占相当一部分容积,影响空气量,反过来也影响了氢气量。此外,氢的单位质量热值虽然高,但单位容积热值低。这都会影响氢气发动机的动力性。
近几年,氢燃料电池的技术突破与迭代已有提升,但痛点仍在,比如成本、基础设施和氢的制储运等。相对来说,氢燃料电池产业链较长,细分环节也多,每个节点都需要聚力突破。起步较早的氢燃料电池相关企业已到了冲刺上市的阶段。就在两个月前,承载上汽氢能和氢燃料电池板块的捷氢科技、氢能装备供应商国富氢能以及氢燃料电池金属双极板企业治臻股份均已陆续发布科创板招股书。而已在科创板上市的亿华通不久前递交了招股书,拟在香港主板挂牌,以实现“A+H”两地上市。此外,东岳氢能、国鸿氢能等企业均已完成股改。氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不,飞艇现多用氦气填充)。
燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应,而不是采用燃烧(汽、柴油)或储能(蓄电池)方式典型的传统后备电源方案。燃烧会释放像COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述,燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的(光伏电池板、风能发电等),整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。无噪声燃料电池运行安静,噪声大约只有55dB,相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装,或是在室外对噪声有限制的地方。高效率燃料电池的发电效率可以达到50%以上,这是由燃料电池的转换性质决定的,直接将化学能转换为电能,不需要经过热能和机械能(发电机)的中间变换。氢气能量密度,环保性能好,是能源碳转型的重要方向。海南氢燃料汽车加氢气
运氢主要方式包括气氢拖车、液氢槽车、管道运输。青海氢燃料汽车加氢工厂
在现场,现代汽车集团面向中国氢能行业、等相关领域,分享韩国氢能产业化先行经验,展示现代汽车集团“氢能解决方案”。氢燃料电池系统(车用)曾荣获“沃德发动机”称号,有模块化、精简化、轻量化的特点,经专业检测机构认证,发电效率可达62%以上。为了深入推动中国氢能产业发展,现代汽车集团于2021年初建设集团海外氢燃料电池系统生产与销售基地——“HTWO广州”,已开始试运行,计划今年底竣工投产,届时将建设成为占地20.2万平方米,包含氢燃料电池系统生产工厂、研发中心和创新中心在内的综合型基地,投产后将向汽车、船舶、轨道交通、发电等多个领域提供全球的氢燃料电池系统。青海氢燃料汽车加氢工厂