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摘要：液態(tài)儲(chǔ)氫迎來(lái)發(fā)展轉(zhuǎn)機(jī)，液態(tài)儲(chǔ)氫裝備在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā)。

液態(tài)儲(chǔ)氫迎來(lái)發(fā)展轉(zhuǎn)機(jī)，液態(tài)儲(chǔ)氫裝備在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)蓄勢(shì)待發(fā)。

去年至今，液氫憑借成本低、運(yùn)量大等自身優(yōu)勢(shì)，在國(guó)內(nèi)呈良好發(fā)展勢(shì)頭，比如全國(guó)首座液氫站落地，國(guó)家發(fā)布三項(xiàng)液氫國(guó)標(biāo)，一批氫液化項(xiàng)目落地等。與此同時(shí)，液氫裝備國(guó)產(chǎn)化也在提速。

典型事例包括：4月，中廣核集團(tuán)年產(chǎn)18套氦循環(huán)氫液化設(shè)備1TPD、5TPD液氫機(jī)項(xiàng)目落地河南鞏義；3月，國(guó)富氫能在3月舉行首臺(tái)民用大型液氫儲(chǔ)存容器開(kāi)工儀式，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)在今年8月出廠；2月，中科富海全面開(kāi)工建設(shè)1.5T/D液氫工廠項(xiàng)目，在這之前其1.5 T/D氫液化設(shè)備剛成功出口加拿大。液氫裝備國(guó)產(chǎn)化正迎來(lái)發(fā)展“拐點(diǎn)”。

液氫裝備國(guó)產(chǎn)化迎來(lái)發(fā)展“拐點(diǎn)”

氫能發(fā)展已經(jīng)上升為國(guó)家戰(zhàn)略，氫能是唯一同時(shí)用于交通、儲(chǔ)能、發(fā)電、分布式冷熱電聯(lián)供和工業(yè)生產(chǎn)制造等領(lǐng)域的綠色能源，將為實(shí)現(xiàn)我國(guó)碳中和大戰(zhàn)略起到重要作用。在氫能應(yīng)用中，由于液氫儲(chǔ)運(yùn)運(yùn)量更大、純度高、充裝更快、占地更小，成為面對(duì)未來(lái)更大加氫需求下的更優(yōu)選擇。

液氫的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)，涉及到很多核心部件和關(guān)鍵技術(shù)，氫的液化設(shè)備主要有氦透平膨脹機(jī)、低漏率換熱器、氦螺桿壓縮機(jī)、低溫閥門(mén)、正仲氫轉(zhuǎn)化器等核心部件；而液氫的儲(chǔ)運(yùn)包括液氫泵、液氫儲(chǔ)罐、液氫槽車(chē)等設(shè)備。

長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，由于我國(guó)氫液化發(fā)展較晚，工程實(shí)例較少，加上氫液化本身技術(shù)門(mén)檻比較高，國(guó)內(nèi)液氫關(guān)鍵技術(shù)裝備處于“卡脖子”環(huán)節(jié)。下圖是以氫液化為例、國(guó)內(nèi)歷年主要?dú)湟夯a(chǎn)項(xiàng)目的裝備來(lái)源情況，依賴進(jìn)口程度可見(jiàn)一斑。

但可喜的是，從上圖亦可看到，自去年以來(lái)，這種局面已經(jīng)在逐步發(fā)生改變，液氫裝備開(kāi)始出現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化替代趨勢(shì)。

在氫液化設(shè)備國(guó)產(chǎn)化方面，中科富海做了大量工作。該公司成立于2016年，是以中科院理化所兩代院士、四代人歷經(jīng)六十年形成的大型低溫工程技術(shù)成果為核心而成立的公司?；谧陨碓诘蜏仡I(lǐng)域的核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)，同時(shí)為打破國(guó)外壟斷、提高我國(guó)液氫生產(chǎn)能力，中科富海聯(lián)合中科院理化所自2019年至今先后投入300kg/D、1.5T/D、5T/D、10T/D成套氫氣液化裝置的開(kāi)發(fā)，致力突破高速氫透平膨脹機(jī)、正仲氫轉(zhuǎn)化技術(shù)、超低漏率板翅式換熱器、系統(tǒng)集成智能調(diào)控等自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核心關(guān)鍵技術(shù)，逐步實(shí)現(xiàn)成套裝備國(guó)產(chǎn)化。

目前，其1.5 T/D氫液化設(shè)備在今年1月已成功出口加拿大；位于安徽的1.5T/D液氫工廠項(xiàng)目已于今年2月全面開(kāi)工建設(shè)，預(yù)計(jì)今年6-7月調(diào)試投產(chǎn)。

國(guó)富氫能在今年3月舉行了首臺(tái)民用大型液氫儲(chǔ)存容器開(kāi)工儀式。該液氫儲(chǔ)存容器設(shè)計(jì)尺寸為200立方米以上，儲(chǔ)氫量超過(guò)14噸，預(yù)計(jì)在今年8月左右可以出廠。該液氫儲(chǔ)存容器出廠后，將會(huì)應(yīng)用于齊魯氫能一體化及儲(chǔ)氫裝備制造項(xiàng)目中。

據(jù)悉，液氫儲(chǔ)存容器產(chǎn)線采用混線生產(chǎn)，包含加氫站用液氫儲(chǔ)罐和大型氫液化工廠用液氫儲(chǔ)罐，總體產(chǎn)能為50套/年；待未來(lái)三期裝備基地建設(shè)完工后，預(yù)計(jì)產(chǎn)能可達(dá)到每年100套以上。

此外，中國(guó)航天科技集團(tuán)六院101所（下稱“航天六院101所”）是國(guó)內(nèi)最早進(jìn)行航天氫能利用技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)，其依托于自身在發(fā)展液氫等領(lǐng)域具有一定優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)已逐步形成了以氫液化裝置、液氫工廠、液氫加氫站、車(chē)載液氫供氫系統(tǒng)、氫能裝備檢測(cè)等為主的具體業(yè)務(wù)。

去年9月，其研制的我國(guó)首套自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的基于氦膨脹制冷循環(huán)的氫液化系統(tǒng)調(diào)試成功，該套系統(tǒng)包括透平膨脹機(jī)、控制系統(tǒng)、壓縮機(jī)、正仲氫轉(zhuǎn)化器等核心設(shè)備在內(nèi)的90%以上的設(shè)備完全國(guó)產(chǎn)。

其他企業(yè)，去年12月，奧揚(yáng)科技首次公開(kāi)亮相了其獨(dú)立研發(fā)、設(shè)計(jì)、制造的500L液氫供氫系統(tǒng)。同年6月，北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所成功完成國(guó)內(nèi)首例車(chē)載液氫瓶火燒試驗(yàn)。在這一年，鴻達(dá)興業(yè)也宣布募資55億用于液氫等項(xiàng)目。富瑞特裝也已宣布募資布局車(chē)用液氫供氣系統(tǒng)及配套氫閥研發(fā)項(xiàng)目。

在國(guó)家大力發(fā)展氫能的風(fēng)口下，液氫產(chǎn)業(yè)乘勢(shì)而上，液氫裝備在多家企業(yè)的推動(dòng)下迎來(lái)了國(guó)產(chǎn)化替代的發(fā)展拐點(diǎn)。

液氫經(jīng)濟(jì)型顯著，相關(guān)裝備前景廣闊

這些企業(yè)入局液氫裝備領(lǐng)域，一方面源于液氫儲(chǔ)運(yùn)可有效降低氫能“制-儲(chǔ)-運(yùn)-用”產(chǎn)業(yè)鏈綜合用氫成本，在降本趨勢(shì)下前景非常廣闊。

比如在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，液氫的百公里運(yùn)輸費(fèi)用只有20MPa長(zhǎng)管拖車(chē)的10%-15%，經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸距離可達(dá)1000km以上；在加注環(huán)節(jié)，一般來(lái)說(shuō)，氣氫給35MPa車(chē)輛加注的綜合能耗在3-4 kWh/kg，給70MPa車(chē)輛加注的綜合能耗在6-8 kWh/kg，而液氫即使給70MPa高壓車(chē)輛加注的綜合能耗也不超過(guò)2 kWh/kg，能耗優(yōu)勢(shì)明顯；在加氫站方面，同樣加氫規(guī)模的加氫站，采用液氫技術(shù)可減少設(shè)備臺(tái)套數(shù)，并減少占地面積，建設(shè)成本可比高壓氣態(tài)加氫站減少15-20%。

另一方面，與整個(gè)液氫產(chǎn)業(yè)鏈正在釋放巨大的市場(chǎng)需求相關(guān)。

氫液化端，近一兩年，國(guó)內(nèi)液氫生產(chǎn)項(xiàng)目明顯增多，以下僅是最近幾個(gè)月國(guó)內(nèi)開(kāi)工的液氫生產(chǎn)基地項(xiàng)目。在國(guó)家推進(jìn)液氫發(fā)展的背景下，此類項(xiàng)目還將持續(xù)增多，這對(duì)液氫裝備市場(chǎng)而言將是一個(gè)龐大的增量市場(chǎng)。

加注端，去年我國(guó)在浙江平湖已建成首個(gè)液氫加氫站；同樣在這一年，佛燃能源、國(guó)富氫能等四大企業(yè)聯(lián)袂推進(jìn)“液氫儲(chǔ)氫加氫站項(xiàng)目”，根據(jù)協(xié)議，四方將發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，推動(dòng)建設(shè)不少于三座液氫儲(chǔ)氫型加注站。基于液氫加氫站的顯著優(yōu)勢(shì)，目前全球400多座加氫站中有1/3以上為液氫加氫站。未來(lái)，隨著國(guó)內(nèi)液氫加氫站數(shù)量逐步增多，相關(guān)裝備在這方面的市場(chǎng)空間也是巨大的。

下游應(yīng)用端，去年9月，清華聯(lián)手北汽福田推出全球首輛35噸級(jí)、49噸級(jí)分布式驅(qū)動(dòng)液氫燃料電池重型商用車(chē)，并順利通過(guò)綜合測(cè)試。這意味液氫重卡市場(chǎng)應(yīng)用機(jī)會(huì)已出現(xiàn)。

再結(jié)合國(guó)家科技部已經(jīng)連續(xù)三年發(fā)布液氫相關(guān)的重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目；日前發(fā)改委發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035 年）》也明確提出要推動(dòng)低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用等驅(qū)動(dòng)因素，液氫裝備在不久的將來(lái)迎來(lái)廣闊的市場(chǎng)空間是必然。

“氫能產(chǎn)業(yè)是實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)的有效方式。目前，氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用最為廣泛，我國(guó)汽車(chē)保有量龐大，一旦將其中1%替換成氫燃料，就能形成巨大的氫能市場(chǎng)規(guī)模，而如果氫的供應(yīng)端有5%-10%使用液氫，其形成的液氫需求及規(guī)模不容小覷。”一位業(yè)內(nèi)人士如是表示。

“我們做過(guò)預(yù)計(jì)，在2025年整個(gè)液氫的占比只有5%，但到了2060年它的占比有可能達(dá)到40%，也就是說(shuō)隨著氫的需求逐漸增大，液氫的技術(shù)路線會(huì)起到重要的作用。”另一位致力于液氫項(xiàng)目研發(fā)的業(yè)內(nèi)人士判斷。

挑戰(zhàn)還存在，液氫發(fā)展尚處示范階段

液氫是未來(lái)氫能規(guī)模應(yīng)用的重要解決方案，液氫裝備市場(chǎng)前景可期，不過(guò)就目前而言這一領(lǐng)域的發(fā)展還存在一定的限制因素。

一方面，盡管?chē)?guó)內(nèi)液氫項(xiàng)目落地速度加快，多家企業(yè)涉足液氫裝備市場(chǎng)并取得一定突破，但我國(guó)裝備的性能、成本控制等方面和國(guó)外仍有一定差距，同時(shí)在一些核心零部件、閥門(mén)、控制元器件、液氫泵等方面還未擁有核心技術(shù)。國(guó)內(nèi)液氫裝備企業(yè)仍需進(jìn)一步加大研發(fā)力度，加速相關(guān)設(shè)備、零部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。

另一方面，在標(biāo)準(zhǔn)方面，去年國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委發(fā)布了三項(xiàng)液氫國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：GB/T40045-2021《氫能汽車(chē)用燃料液氫》、GB/T40060-2021《液氫貯存和運(yùn)輸技術(shù)要求》、GB/T40061-2021《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》，使液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展有據(jù)可依。但在更具體的層面，還存在標(biāo)準(zhǔn)缺失的問(wèn)題。

比如在液氫儲(chǔ)運(yùn)方面，基于應(yīng)用案例，可以看到，未來(lái)往更大規(guī)模的液氫存儲(chǔ)，采用球罐的方式是一個(gè)必然發(fā)展趨勢(shì)。但是現(xiàn)有的團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)在針對(duì)球罐以及液氫罐車(chē)的標(biāo)準(zhǔn)方面，還是缺失的。

此外，由于此前缺乏氫液化在民用領(lǐng)域的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，目前相關(guān)的項(xiàng)目落地、審批、安全評(píng)估等各地的管理辦法不盡相同，全國(guó)也還沒(méi)有明確統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上也影響了液氫發(fā)展的進(jìn)程。

在這些核心技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題尚未解決前，液氫產(chǎn)業(yè)目前仍處于技術(shù)經(jīng)驗(yàn)積累和示范階段。 

原標(biāo)題：液氫裝備國(guó)產(chǎn)化“拐點(diǎn)”已至