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標(biāo)準(zhǔn)的建立，除了可以作為行業(yè)發(fā)展的依據(jù)，更重要的是“發(fā)令槍”式的意義。在類似液氫的儲(chǔ)氫容器領(lǐng)域，是因?yàn)椋桑中推康臉?biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)。
雖然樣品生產(chǎn)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室完成，但企業(yè)很難進(jìn)一步推進(jìn)到市場(chǎng)階段。之前各企業(yè)由于標(biāo)準(zhǔn)的不同，發(fā)布的基本標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)疑是在宣布“我們可以放手干”。
獲悉，近日國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理局（國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委）批準(zhǔn)發(fā)布２１５項(xiàng)重要國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，其中３項(xiàng)涉及液氫生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)膰?guó)家保準(zhǔn)發(fā)布。
具體為《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《液氫貯存和運(yùn)輸技術(shù)要求》。現(xiàn)階段，這三項(xiàng)液態(tài)氫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布具有重要意義，進(jìn)一步完善了氫能標(biāo)準(zhǔn)體系，使液氫民用使用能夠遵循標(biāo)準(zhǔn)。為指導(dǎo)液氫生產(chǎn)、貯存和運(yùn)輸，加強(qiáng)氫燃料質(zhì)量管理，促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供重要標(biāo)準(zhǔn)支撐。
一、為什么開(kāi)發(fā)液氫：解決氫能供需不匹配的問(wèn)題
中國(guó)是一個(gè)制氫大國(guó)。豐富的工業(yè)副產(chǎn)氫可以充分保證氫燃料電池工業(yè)所需的氫源。然而，氫源與煤炭工業(yè)緊密相連，主要集中在北部?jī)?nèi)陸地區(qū)，而東部沿海地區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，氫能需求巨大。
我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在著嚴(yán)重的氫能供需矛盾。氫的輸送主要有四種方式：
一是高壓氣體輸送；
二是管道運(yùn)輸；
三是低溫液氫輸送；
第四，固體或液氫的儲(chǔ)存運(yùn)輸。
其中，高壓氣體儲(chǔ)運(yùn)是氫氣儲(chǔ)運(yùn)中最常見(jiàn)的方式。與高壓儲(chǔ)運(yùn)相比，液氫儲(chǔ)運(yùn)具有運(yùn)輸成本低、氫純度高、測(cè)量方便等優(yōu)點(diǎn)，更適合大規(guī)模部署和運(yùn)輸。氣態(tài)氫需要冷卻至－２５３℃，形成密度為７０．８ ｋｇ／ｍ３的液態(tài)。一噸液氫可以蒸發(fā)成一萬(wàn)多立方米的氫。另外，在－２５３℃時(shí)，除氦氣和氖氣稀有氣體外，所有氣體雜質(zhì)均會(huì)凝固分離，液氫汽化可得到６Ｎ（即９９．９９９９％）以上的超純氫。
在成本方面，高壓氣儲(chǔ)氫的運(yùn)輸成本較高。據(jù)了解，國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定長(zhǎng)管拖車氣瓶公稱工作壓力為１０－３０ＭＰａ，輸送氫氣氣瓶在２０ＭＰａ以上。在２０ＭＰａ的高壓氣體狀態(tài)下，１ＫＧ氫氣的運(yùn)輸成本近１０元／ １００ｋｍ。當(dāng)副產(chǎn)氫成本為１０－１５元／ＫＧ時(shí)，高壓氣態(tài)氫僅適用于２００公里以內(nèi)的短途運(yùn)輸，到達(dá)站銷售氫的成本在３５元／ＫＧ以下。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，液氫的成本主要是壓縮能耗和氫罐制造成本。在１０ｔ／ｄ規(guī)模下，不考慮通行費(fèi)的情況下，２００ｋｍ和５００ｋｍ的氫氣運(yùn)輸價(jià)格分別為１２．２５元／ｋｇ和１２．５４元／ｋｇ。在１００ｔ／ｄ的運(yùn)輸規(guī)模下，２００ｋｍ的氫氣運(yùn)輸價(jià)格為８．５７元／ｋｇ， ５００ｋｍ的氫氣運(yùn)輸價(jià)格為８．８５元／ｋｇ３，遠(yuǎn)低于氣氫。
二、標(biāo)準(zhǔn)的缺乏一直被認(rèn)為是阻礙國(guó)內(nèi)氫工業(yè)發(fā)展的重要因素之一。盡管液氫可以顯著降低氫儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)某杀荆档蜌涞膬r(jià)格出售，并擴(kuò)大銷售范圍的副產(chǎn)品氫，液氫一直局限于軍事工業(yè)很長(zhǎng)一段時(shí)間由于標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和其他問(wèn)題，而民用領(lǐng)域幾乎是空白。
兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的比較可以反映出我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程和所處的階段。
從兩次發(fā)布開(kāi)始，在此之前，中國(guó)僅于２０１４年３月發(fā)布了一項(xiàng)《液氫車輛燃料加注系統(tǒng)接口》（ＧＢ／Ｔ ３０７１９－２０１４）標(biāo)準(zhǔn)，而６年后的２０２１年又發(fā)布了三項(xiàng)液氫國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。相比之下，占液氫產(chǎn)量８５％的美國(guó)有１２項(xiàng)液氫標(biāo)準(zhǔn)。
從標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用領(lǐng)域來(lái)看，ＧＢ／Ｔ ３０７１９－２０１４《液氫汽車燃料填充系統(tǒng)接口》顯然是針對(duì)液氫燃料電池汽車領(lǐng)域的，并沒(méi)有觸及液氫在其他領(lǐng)域的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和使用。此次發(fā)布的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)直接涉及到液氫的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸，大大增強(qiáng)了通用性，對(duì)行業(yè)的發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。
從標(biāo)準(zhǔn)主要起草單位看，２０１４年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《液氫車輛燃料加注系統(tǒng)接口》主起草單位同濟(jì)大學(xué)、中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司、清華大學(xué)、浙江大學(xué)，主要是科研院校參與標(biāo)準(zhǔn)，只有一個(gè)企業(yè)參與，并作為車輛燃油標(biāo)準(zhǔn)，然而，沒(méi)有車輛企業(yè)、車輛動(dòng)力系統(tǒng)等相關(guān)企業(yè)參與。
在２０２１年的三項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)中，起草單位數(shù)量顯著增加。值得注意的是，除科研院所外，企業(yè)的參與程度顯著提高。江蘇國(guó)富氫能、北京海德利森、深圳國(guó)氫新能源、廣東普發(fā)氫能科技、北京航天雷特機(jī)電、山東威海湛威新能源、山東冰輪海卓等，已成為主要參與單位。都是在汽車動(dòng)力系統(tǒng)、低溫氣體、制冷等領(lǐng)域具有一定代表性的企業(yè)。
顯然，液氫標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)走出了車輛使用領(lǐng)域，向更通用的方向發(fā)展。參考單位從科研機(jī)構(gòu)占據(jù)絕對(duì)地位到企業(yè)占據(jù)相當(dāng)比例的話語(yǔ)權(quán)，更體現(xiàn)出液氫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是氫能發(fā)展的迫切需要。第三，標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)確立，行業(yè)等待標(biāo)準(zhǔn)的確立，除了行業(yè)發(fā)展有循證可循之外，更重要的是“發(fā)令槍”式的意義。在類似液氫的儲(chǔ)氫容器領(lǐng)域，是因?yàn)椋桑中推康臉?biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出臺(tái)。雖然樣品生產(chǎn)已經(jīng)在實(shí)驗(yàn)室完成，但企業(yè)很難進(jìn)一步推進(jìn)到市場(chǎng)階段。
之前各企業(yè)由于標(biāo)準(zhǔn)的不同，發(fā)布的基本標(biāo)準(zhǔn)，無(wú)疑是在宣布“我們可以放手干”。國(guó)內(nèi)也有一些液氫項(xiàng)目簽約。隨著該標(biāo)準(zhǔn)的正式發(fā)布，國(guó)內(nèi)液氫產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。
簡(jiǎn)要總結(jié)了國(guó)內(nèi)氫能項(xiàng)目。
數(shù)量最多，浙江嘉興是中國(guó)液態(tài)氫研究最活躍的地區(qū)之一。目前，嘉化能源、美國(guó)ＡＰ公司、德國(guó)林德公司分別在嘉興投資建設(shè)了中國(guó)最大的液氫項(xiàng)目。
最大的產(chǎn)能，今年４月，岳陽(yáng)簽署了一項(xiàng)合作協(xié)議，中石化巴陵石油化有限公司和湖南核電有限公司將共同投資在岳陽(yáng)綠色化工園區(qū)建設(shè)一個(gè)６０Ｔ／ｄ的液氫工廠。
最快的應(yīng)用程序。國(guó)內(nèi)首個(gè)民用液氫于２０２０年４月在內(nèi)蒙古烏海生產(chǎn)完成。液氫儲(chǔ)存加氫站開(kāi)始出現(xiàn)在內(nèi)蒙古烏海市２０２５產(chǎn)業(yè)規(guī)劃中。
行業(yè)發(fā)展，標(biāo)準(zhǔn)第一。從標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題可以看出國(guó)內(nèi)液氫工業(yè)的發(fā)展。雖然國(guó)內(nèi)液氫項(xiàng)目落地速度快，技術(shù)研發(fā)仍處于“剝洋蔥”階段，暫時(shí)還沒(méi)有掌握核心設(shè)備技術(shù)，國(guó)內(nèi)廠家一般從生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)環(huán)節(jié)到核心設(shè)備環(huán)節(jié)的節(jié)奏安排在發(fā)展中，目前國(guó)內(nèi)已有多個(gè)液氫設(shè)備生產(chǎn)項(xiàng)目，隨著工業(yè)的發(fā)展，民用液氫自主可控有望在未來(lái)加速發(fā)展。
