氫能產業發展提速 氫價爲何居高不下?

氫能產業發展提速 氫價爲何居高不下?

自2019年氫能首次被寫入《政府工作報告》以來,我國氫能產業發展明顯提速,全國多地政府紛紛出臺氫能相關產業規劃,加氫站建設如火如荼。然而,多位業內專家告訴記者,近兩年來,各地氫燃料汽車用氫價格卻基本沒有下降。

“在全國範圍內,用氫價格居高不下是當前氫能發展面臨的普遍問題。在我國氫能上游產業鏈條中,制氫端和加氫端相對成熟,氫氣降本的制約因素主要體現在儲運環節。” 佛山環境與能源研究院副院長、佛山科學技術學院特聘青年研究員王子緣表示。

遠距離儲運成本高昂

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在近期一次行業會議上,有業內專家指出,以佛山地區爲例,目前佛山已經運行了上千輛氫能公交、數百輛氫能物流車以及多輛氫能有軌電車,如果全部車輛正常運營,每天佛山用氫需求將達到15噸左右,然而,目前採用的高壓長管拖車每輛運輸氫氣量僅爲200-300公斤,用氫需求難以得到滿足,導致加氫站使用負荷率始終偏低。

據記者瞭解,廣東佛山地區作爲我國最早佈局發展氫能產業的地區之一,當地氫能建設已有近十年之久,但到如今,仍面臨着“缺氫”的難題。

“用氫地區不產氫,氫氣儲運成本又居高不下,氫氣儲運正是當前制約我國氫能發展‘卡脖子’的地方。”中科院大連化學物理研究所張家港產業技術研究院院長韓滌非告訴記者,“事實上,我國煤化工、石油化工等領域制氫成本本身並不很高,但由於儲運環節成本難以下降,導致高壓儲氫、低溫液態儲氫經濟性都存在一定的問題。”

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據記者瞭解,目前我國氫氣儲運環節中,高壓長管拖車儲運氫氣是行業主流。與低溫液態儲氫、化學儲氫等方式相比,我國高壓氣態儲氫技術發展相對成熟,但這一方式卻也存在運輸效率過低的短板。

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王子緣稱,在氣態氫儲運方面,主要有長管拖車和管道兩種技術路徑,由於我國壓縮氣體道路運輸相關規定,氣態氫道路運輸當前僅採用20兆帕長管拖車單一方式,運輸效率低下,成本高昂。而在管道運輸方面,因初始投資較大,當前國內相關標準體系尚不完善,管道環焊縫臨氫環境下的安全技術問題仍在研究之中,氫氣管道運輸尚未規模化發展。

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高壓儲氫標準是否需要提高?

國家能源集團北京低碳清潔能源研究院新能源研究中心主任助理何廣利告訴記者,從目前情況來看,要降低高壓長管拖車平均運氫成本,尤爲重要的一點是提高運氫的重量比,且不能增加前後端氫氣的處理難度。這也就意味着,提高儲運氫壓力、適當增加每次運氫的質量是當前有效降低儲運成本的方式之一。

何廣利指出,根據全國氣瓶標準化技術委員會最新標準,對於高壓運氫長管許用壓力標準已提高至30兆帕,預計最快到今年年底市場上將出現相關產品,國內各地區氫氣儲運壓力可能會有所緩解。

有研究機構測算,如果將當前國內採用20兆帕運輸標準提高到歐美國家常見的50兆帕,單車次氫氣運輸量預計將達到此前的3倍,而成本也能夠降低50%左右。持續提高氫氣儲運壓強標準,是否是高壓氣態儲氫的一大發展方向?對此,多位業內專家表示,應保持謹慎。

何廣利認爲,快速擴大氫氣運輸壓力標準仍存在安全性的考量。“氫氣本身具有一定的特性,因氫氣分子較天然氣更小,漏氣風險相對更高,同時目前國內氫氣運輸往往使用鋼瓶,隨着壓力升高,氫氣與金屬發生反應產生氫脆的風險也隨之升高。在缺乏實驗數據與運行經驗的情況下,不能快速提升運氫壓力標準。”

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對於放寬標準,王子緣也強調,無論是高壓氫瓶、液氫儲罐還是輸氫管道,都是承壓裝備,即使技術不斷突破,但是從根本上看依然會有潛在安全隱患,因此必須嚴格滿足相關法律法規及標準的要求。“行業內常提起的放寬氫氣儲運標準,都必須始終建立在做好充分研究與驗證的前提下,安全永遠是產業健康發展的首要因素。”

大規模管道運輸受青睞

從長遠角度來看,對於氫氣儲運降本路徑,業內專家普遍認爲,以大規模管道運輸爲主,配合液氫、高壓氣態儲氫、固體儲氫等多元化方式將成爲行業未來的發展方向。

張家港氫雲新能源研究院院長魏蔚表示,使用高壓長管拖車儲運氫氣僅是權宜之計,從目前來看,提高高壓儲運壓強標準能夠讓儲運難題有所緩解,但我國幅員遼闊,高壓拖車運輸遠不能解決本質問題。

何廣利也指出,在我國氫能實現規模化發展後,氫能行業最低成本的運輸途徑是管道運輸。

“我國氫能產業的現狀就像20年前的天然氣行業。天然氣行業起初也只有高壓天然氣的長管拖車。但隨着行業不斷髮展,國內天然氣成本大幅下降,相關基礎設施也不斷完善。氫氣與天然氣的終端應用場景基本一致,發展路徑也可參考天然氣。”魏蔚指出,“當前國內氫能市場正處於培育階段,待氫能行業實現規模化發展後,氫氣儲運環節的主流將是大規模管道運輸,加上液氫等儲運方式,化學儲氫、固態儲氫等方式也可能起到補充作用。”

對於道路氫氣運輸,王子緣建議,各地可根據自身情況努力創造先行示範條件,通過區域示範,逐步探索30兆帕及以上壓力等級的長管拖車氣態儲運方式,提高氫氣道路運輸效率,研究長管拖車壓力等級提高與氫氣運輸成本下降的關聯性,並根據研究成果,再對道路氫氣運輸標準提出科學、合理的建議。