7月8日，全球首輛裝配有低壓合金儲(chǔ)氫系統(tǒng)的公交車在遼寧葫蘆島正式公開(kāi)亮相，坐落于葫蘆島興城經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)區(qū)的全球第一座低壓加氫站也已完成建設(shè)，正式投入推廣示范。
在同期舉辦的“2019遼寧氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰會(huì)”上，眾多院士、專家圍繞氫能與低壓儲(chǔ)氫技術(shù)予以解讀，探討其未來(lái)發(fā)展前景。
“與眾不同”的低壓儲(chǔ)氫技術(shù)
雖然燃料電池發(fā)展迎來(lái)高潮，但整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)仍然存在不小挑戰(zhàn)。今年的全國(guó)兩會(huì)上，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高就指出，發(fā)展氫燃料電池汽車當(dāng)前最大的難點(diǎn)是車載儲(chǔ)氫技術(shù)沒(méi)有達(dá)到理想狀態(tài)，而且成本偏高。想要解決這個(gè)問(wèn)題，必須靠技術(shù)創(chuàng)新。
當(dāng)前，氫能存儲(chǔ)的主流方式有高壓氫氣罐儲(chǔ)存、液氫存儲(chǔ)等。在深圳市佳華利道新技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司（以下簡(jiǎn)稱佳華利道）與北京有色金屬研究院、太空科技南方研究院聯(lián)合攻關(guān)下，儲(chǔ)氫技術(shù)開(kāi)辟了另一條路徑——低壓合金儲(chǔ)氫。
低壓合金儲(chǔ)氫在加氫時(shí)采用無(wú)加壓，不存儲(chǔ)的加注方式可以降低加氫站設(shè)備與投資要求，占地面積由原先的3000平米大幅降至300-500平米。這樣也就可對(duì)現(xiàn)有加油站和CNG加氣站稍加改造便可投入運(yùn)營(yíng)。此外，高壓加氫站受到加壓機(jī)以及高壓儲(chǔ)氫容量的影響，站內(nèi)氫氣存儲(chǔ)量在500-2000公斤不等，而低壓加氫站則不受存儲(chǔ)量的限制。
低壓合金儲(chǔ)氫系統(tǒng)的制造過(guò)程從原材料到生產(chǎn)全部實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，合金材料也可回收再利用。
“該技術(shù)有效的氫氣儲(chǔ)存量可以達(dá)到93%?！庇醒泄こ碳夹g(shù)研究院教授級(jí)高工蔣利軍表示，該技術(shù)可以滿足現(xiàn)在汽車的需求，即在20分鐘之內(nèi)把氫充滿，續(xù)航在300公里以上。“這個(gè)儲(chǔ)氫罐可以在20分鐘之內(nèi)充入15.4公斤的氫，而充氫的壓力只有5.0Mpa?！笔Y利軍說(shuō)。
現(xiàn)場(chǎng)演示加氫 產(chǎn)品技術(shù)獲得專家肯定
加氫站現(xiàn)場(chǎng)，工作人員為一輛燃料電池公交車進(jìn)行了加注，整個(gè)加氫過(guò)程不到20分鐘，其安全性、便捷性和穩(wěn)定性贏得了參觀人員的認(rèn)可。在乘坐體驗(yàn)環(huán)節(jié)，大家也對(duì)車輛的平穩(wěn)性、舒適性和環(huán)保性給予了肯定。
與會(huì)專家表示，氫燃料汽車發(fā)展最基礎(chǔ)的加氫站在中國(guó)還屬于薄弱環(huán)節(jié)。目前的固態(tài)合金儲(chǔ)氫技術(shù)解決了氫燃料汽車上路的最后一道“門(mén)檻”。隨著全球氫能產(chǎn)業(yè)逐漸向中國(guó)市場(chǎng)轉(zhuǎn)移，固態(tài)合金儲(chǔ)氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展條件也逐漸成熟。
中國(guó)工程院院士郭孔輝
“低壓儲(chǔ)氫汽車一直受到廣大地區(qū)的熱烈歡迎，需求側(cè)一直很興旺?！敝袊?guó)工程院院士郭孔輝表示，“氫能源汽車發(fā)展有著可喜的前景，低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)來(lái)的正是時(shí)候?！?
工信部裝備工業(yè)發(fā)展中心副研究員尚勇指出，該技術(shù)可以使運(yùn)輸、儲(chǔ)存到加注環(huán)節(jié)的壓力降低下來(lái)，這樣就可以繞過(guò)國(guó)外的氫壓縮機(jī)以及儲(chǔ)罐的技術(shù)壁壘，實(shí)現(xiàn)自主突破；另外在儲(chǔ)氫密度上又能提高三倍，這樣初步計(jì)算可以產(chǎn)生20倍的放大效應(yīng)。
“目前，我國(guó)沒(méi)有高強(qiáng)度的碳纖維和高壓的壓縮機(jī)，因此采取低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)路線是可行的，也具有一定創(chuàng)新性?！敝袊?guó)科學(xué)院院士都有為說(shuō)。
中國(guó)工程院院士徐志磊表示，低壓合金儲(chǔ)氫的技術(shù)接近于成熟，對(duì)其開(kāi)發(fā)前景比較有信心。特別是該技術(shù)由多個(gè)團(tuán)隊(duì)共同開(kāi)發(fā)，涉及眾多領(lǐng)域，例如材料、制氫等方面，將各自優(yōu)勢(shì)進(jìn)行整合，體現(xiàn)出了非常好的合作精神?！耙粋€(gè)產(chǎn)品變成一個(gè)商品，商品變成一個(gè)市場(chǎng)，市場(chǎng)變成一個(gè)產(chǎn)業(yè)，這個(gè)過(guò)程很漫長(zhǎng)，我們要支持并推廣這樣的合作與團(tuán)隊(duì)精神，推動(dòng)整個(gè)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展?！毙熘纠谡f(shuō)。
積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn) 推進(jìn)產(chǎn)業(yè)應(yīng)用
低壓合金儲(chǔ)氫技術(shù)邁出了萬(wàn)里長(zhǎng)征的第一步。對(duì)于其未來(lái)發(fā)展，院士、專家紛紛提出了看法與建議。
具體技術(shù)方面，尚勇提了幾點(diǎn)建議：
一是合金儲(chǔ)氫的材料，吸氫和放氫壓力與溫度控制需要非常精準(zhǔn)的控制策略，并考慮到加速、減速等整個(gè)工況的要求，例如儲(chǔ)氫材料放氫的速度能否跟上工況的變化需要重點(diǎn)考慮。
第二，該技術(shù)目前主要應(yīng)用在商用車，未來(lái)的發(fā)展還要向乘用車轉(zhuǎn)移，覆蓋到全部車型，因此儲(chǔ)氫系統(tǒng)整體的質(zhì)量也需要進(jìn)一步降低。
第三是系統(tǒng)的回收和報(bào)廢。
第四是考慮不同地區(qū)溫度的差異，能否做到快速啟動(dòng)。
徐志磊表示，儲(chǔ)氫技術(shù)與基礎(chǔ)研究和應(yīng)用研究的相關(guān)性很高，需要用多學(xué)科的方法連接理論與實(shí)驗(yàn)使其變得更好。這也就需要在不同的階段里，眾多專業(yè)協(xié)同合作開(kāi)發(fā)。
蔣利軍坦言，在同種工況條件下跟高壓儲(chǔ)氫進(jìn)行比較，確實(shí)由于比高壓罐偏重，使得低壓儲(chǔ)氫系統(tǒng)的百公里耗氫量多了0.3公斤。“但這個(gè)范圍是可以接受的，按照目前每公斤50元的情況計(jì)算，百公里僅增加15元，與建加氫站的整個(gè)資金投入相比還是降低了成本，并且重點(diǎn)在于安全性提高了?！笔Y利軍指出。未來(lái)需要發(fā)展更好的燃料電池的儲(chǔ)氫材料，形成標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品之后通過(guò)批量制造降低加工成本。
合力攻關(guān) 產(chǎn)業(yè)集群優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)
國(guó)家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心主任任東明表示，各個(gè)地方在推動(dòng)氫能發(fā)展時(shí)，一定要認(rèn)識(shí)到氫能的產(chǎn)業(yè)鏈比較長(zhǎng)，要以合作共贏的理念，進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合。
葫蘆島在興城全力建設(shè)氫能源產(chǎn)業(yè)基地正是秉承了這個(gè)理念。首先，“富氫”是葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)基地的先天優(yōu)勢(shì)。2018年，葫蘆島本地氯堿化工企業(yè)航錦科技股份有限公司（以下簡(jiǎn)稱航錦科技）副產(chǎn)氫達(dá)1萬(wàn)噸。其次，作為氫燃料電池的國(guó)家隊(duì)，大連化物所一直承擔(dān)國(guó)家燃料電池課題研究，其下屬企業(yè)新源動(dòng)力主要生產(chǎn)氫燃料發(fā)電機(jī)，為葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)提供強(qiáng)大的科技研發(fā)支持。
在高峰會(huì)上，國(guó)內(nèi)行業(yè)的領(lǐng)軍企業(yè)熱情高漲，紛紛投來(lái)橄欖枝，要與葫蘆島氫能源產(chǎn)業(yè)深度合作。遼寧佳華新能源有限公司分別與葫蘆島新奧燃?xì)庥邢薰?、航錦科技簽訂了加氫站建設(shè)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議、高純度氫氣供應(yīng)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議；佳華利道與深圳市新能源車輛應(yīng)用推廣中心簽訂了低壓合金儲(chǔ)氫式氫燃料電池車輛應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議；興城市人民政府與深圳綠航星際太空科技研究院簽訂了氫能源研發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議……
歐陽(yáng)明高曾指出，中國(guó)燃料電池的商業(yè)化已經(jīng)開(kāi)始，在中國(guó)的北方寒冷地區(qū)，燃料電池產(chǎn)業(yè)將更具競(jìng)爭(zhēng)力。
業(yè)內(nèi)專家指出，低壓合金儲(chǔ)氫的技術(shù)路線使加氣難的問(wèn)題得到簡(jiǎn)化，對(duì)加速氫燃料汽車落地、推進(jìn)整個(gè)行業(yè)發(fā)展將起到實(shí)實(shí)在在的作用。同時(shí)，該技術(shù)路線還同時(shí)帶動(dòng)了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展，有望帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)新騰飛。
正如佳華利道董事長(zhǎng)凌兆蔚接受采訪時(shí)所說(shuō)：“我們的目標(biāo)是打造更符合中國(guó)國(guó)情、更安全、更經(jīng)濟(jì)的燃料電池汽車技術(shù)。”
