電池材料,氫氣如何生產(chǎn)、運輸、加注?
氫氣的生產(chǎn)
現(xiàn)階段氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫是成本最低的氫氣來源,未來電解水制氫是主流。
氫氣是一種常見的工業(yè)氣體,主流的制氫技術主要有三種:
(1)重整化石能源(如天然氣、甲醇等);(2)電解水;(3)氯堿工業(yè)副產(chǎn)品。
在現(xiàn)階段,選擇成本較低、氫氣產(chǎn)物純度高的氯堿工業(yè)副路線,已經(jīng)可以滿足下游燃料電池車運營的氫氣需求;天然氣重整是歐美普遍采用的制氫方法,國內也廣泛應用于化工行業(yè);
在未來,核電及可再生能源發(fā)電成本大幅降低的情況下,電解水制氫將成為終極決方案。
以國家能源集團為例,煤炭資源是公司的優(yōu)勢,同時積極發(fā)展氫能等業(yè)務,旨在從煤炭經(jīng)銷商轉變?yōu)槭澜缫涣鞯那鍧嵞茉垂獭?/p>
神華制氫的三路徑:風電制氫;煤層氣及煤化工副產(chǎn)氣;及煤制氫+二氧化碳封存技術。
當前,神華已具備充足的制氫能力,足夠提供4000萬輛燃料電池乘用車的使用。
同時配合公司的風電制氫,及已經(jīng)成功的三十萬噸二氧化碳封存技術,為低成本低碳制氫奠定了基礎。
氫氣的運輸
氣氫拖車運輸是目前性價比最高的選擇,未來液氫罐車是主流。運氫的方式主要分為:氣氫拖車運輸、氣氫管道運輸和液氫罐車運輸。
拖車運輸適用于將制氫廠的氫氣送到距離不太遠而同時需求量不大的用戶,前期投資不高;而管道運輸入前期投入高,適用于大規(guī)模的輸送;液氫罐車的運輸能力強但仍存在技術難點。
從現(xiàn)階段加氫站對運輸距離(<500km,200km為宜)和運輸規(guī)模(10噸/天)的需求來看,氫氣最佳的運輸方式仍是氣氫拖車。
當前氫的存儲和運輸(包括壓縮)費用占氫氣售價的占比超過一半,我們認為,通過分布式制氫將有效降低運輸成本,例如將大型的外供式加氫站建在大型的集中制氫基地附近,通過減少運輸距離降低成本。
氫氣的加注:撬裝式加氫站是目前發(fā)展的重點。
按照加氫站的不同形式分類,加氫站可以分為:固定式和移動式,其中移動式加氫站又可以分為移動撬裝式和加氫車兩種,移動加氫站具有機動靈活、加注能力高、性能可靠、使用簡單方便的優(yōu)點。
這幾種形式可以和站內制氫以及站外供氫的模式進行有機混合。例如,豐田在澳洲推出Mirai時,也建設了移動式氫氣加氫站,相當于半自動拖車,生產(chǎn)及壓縮氫氣,并輸送至冷卻的儲氫罐中。
撬裝式加氫站是目前發(fā)展的重點,其安全性要求的復雜性相較于固定式的加氫站較低,較易滿足。
撬裝式加氫站設備是指將儲氫罐內的氫燃料經(jīng)管路、低溫泵、計量系統(tǒng)等元件注入到汽車燃料電池車用瓶中的專用裝置。主要設備包括:氫燃料儲存系統(tǒng)、管路系統(tǒng)、潛液泵、流量計量系統(tǒng)、站控系統(tǒng)等設備,并將各系統(tǒng)安裝在撬體內。
















