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在全產(chǎn)業(yè)鏈中成本超過30%的氫儲運環(huán)節(jié)如何實現(xiàn)降本增效?

   2023-12-19 白云新能源35570
核心提示:目前,儲氫方式主要有三種,分別是氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫。

氫儲運技術(shù)是氫能利用中的關(guān)鍵一環(huán),也是制約氫能走向規(guī)?;瘧?yīng)用的最大難點。氫儲運是指將制得的氫氣進行壓縮或液化后儲存,再通過車載或管道等方式運輸至下游加氫站、化工企業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域。該環(huán)節(jié)是連接上游供給及下游需求的關(guān)鍵,是整個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中的必不可少的一環(huán)。氫原子半徑很小且非?;钴S,導(dǎo)致儲運技術(shù)難度較高。在“制、儲、運、加、用”的氫能全產(chǎn)業(yè)鏈中,儲運環(huán)節(jié)成本超過30%,大大限制了氫能在下游領(lǐng)域的應(yīng)用,如何實現(xiàn)低成本、安全、高效的儲運氫,是氫能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的重要方向。

目前,儲氫方式主要有三種,分別是氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫。其中,高壓氣態(tài)儲氫是國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的儲氫方式,低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫逐漸進入示范應(yīng)用階段。高壓氣態(tài)儲氫高壓氣態(tài)儲氫是指通過高壓壓縮的方式存儲氣態(tài)氫,其儲存方式是采用高壓將氫氣壓縮到容器里,通常由鋼、鋁、碳/玻璃纖維、高分子材料等制成。高壓氣態(tài)儲氫具有技術(shù)成熟、運輸成本相對低廉、充放速度快、操作方便快捷等優(yōu)點。但受高壓和氫元素特性影響,運輸材料易發(fā)生氫脆,存在泄露風(fēng)險,同時儲氫體積密度低。高壓氣態(tài)儲氫關(guān)鍵設(shè)備為壓縮機和儲氫瓶。氫氣壓縮機主要作用為通過提高氫氣儲存密度和壓力將氫氣壓縮成高壓氫氣。壓縮機在整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈中應(yīng)用廣泛,氫氣生產(chǎn)環(huán)節(jié)中制氫廠需將氫氣壓縮至相應(yīng)的儲氫瓶中;在管道運輸中,需要在運輸途中使用氫壓機為氫氣提供動力;氫氣送至加氫站及下游應(yīng)用端后,需要經(jīng)過壓縮機進行再次壓縮儲存。

圖 1 壓縮機應(yīng)用場景

氫氣儲運環(huán)節(jié)中常用的兩種壓縮機為隔膜壓縮機和液驅(qū)壓縮機。隔膜壓縮機通過膜片在液壓油的推動下來回擺動,從而完成吸氣、壓縮、排氣循環(huán)往復(fù)的過程。隔膜式壓縮機技術(shù)國內(nèi)應(yīng)用成熟度較高,具有氣體無污染、無泄漏、壓縮比較好的優(yōu)點,成為當(dāng)前市場主流,在氫氣壓縮機市場份額達到70%,其中在充裝壓縮領(lǐng)域占比達到90%以上,在加氫站壓縮領(lǐng)域占比超過60%。液驅(qū)活塞式壓縮機利用液壓油驅(qū)動活塞往復(fù)運動從而實現(xiàn)氣體的壓縮,具有結(jié)構(gòu)簡單、體積較小等優(yōu)點,且啟停不影響壓縮機壽命,目前主要應(yīng)用于撬裝式加氫站。

圖 2 壓縮機類型及對比

(一)氫氣壓縮機逐漸向高壓、大排量、國產(chǎn)化發(fā)展

下游需求倒逼壓縮機逐步向高壓、大排量方向轉(zhuǎn)變。隨著下游燃料汽車氫氣加注壓力的提升續(xù)航里程不斷提升,加注壓力為70MPa的燃料汽車的續(xù)航里程為35MPa的1.6倍之多,倒逼加氫站的壓縮機由目前主流的35MPa壓縮機提升至70Mpa。同時加氫站為滿足大規(guī)模車隊在有限的場地上加注,最佳路徑為增大壓縮機的排量,隨著壓縮機的排出壓力及排量的增加,壓縮效率有望進一步提升。液驅(qū)式壓縮機滲透率提升空間較大。在大排量壓縮機成為未來趨勢的背景下,液驅(qū)式壓縮機憑借排量高、模塊化設(shè)計、體積相對小、維修簡單、密封件壽命高等特點,近兩年關(guān)注度不斷提升,未來液驅(qū)式壓縮機需求有望保持高增。國產(chǎn)化替代趨勢明確。目前加氫站壓縮機成本約占加氫站建設(shè)設(shè)備總成本的30%,進口壓縮機售價為300-500萬元,而國產(chǎn)壓縮機售價僅為100-200萬元,過去加氫站中進口壓縮機占比約為70%,隨著國產(chǎn)品牌技術(shù)迭代及產(chǎn)品性價比提升,目前加氫站國產(chǎn)品牌占有率達到50%,未來隨著加氫站對壓縮機性價比及產(chǎn)品售后維修要求的提高,國產(chǎn)品牌替代空間有望進一步提升。

(二)國內(nèi)氫壓機企業(yè)布局加速

隨著加氫站建設(shè)速度的加快疊加制氫項目迅速落地,氫氣壓縮機未來幾年的需求將迎來快速增長。國內(nèi)氫壓機行業(yè)龍頭企業(yè)為中鼎恒盛,在大流量氫氣充裝壓縮機領(lǐng)域市占率高達90%,在加氫站壓縮機領(lǐng)域市占率為30%。2021年以來氫壓機企業(yè)布局明顯提速,多家企業(yè)中標(biāo)氫壓機采購項目。

圖 3 氫壓機項目情況統(tǒng)計

(三)儲氫瓶為氫能儲存的重要容器

儲氫瓶為氫能儲存的重要容器,高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)通過儲氫瓶實現(xiàn)氫氣的儲存和釋放。根據(jù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)選取材料的不同儲氫瓶主要分為純鋼制金屬瓶(I 型)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶(II 型)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶(III型)及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶(IV 型)。儲氫瓶內(nèi)部主要由內(nèi)膽、中間層、表層三部分組成,內(nèi)膽是儲氫氣瓶的核心部件,主要作用為阻隔氫氣,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型儲氫瓶內(nèi)膽大多為金屬材料,但氫氣與金屬材料接觸會產(chǎn)生氫脆效應(yīng)使金屬塑性下降、誘發(fā)裂紋甚至開裂的現(xiàn)象,不適合長期儲存,Ⅳ型儲氫瓶內(nèi)膽采用塑料等復(fù)合材料,耐氫氣滲透性和耐熱性較好。中間層是比較厚的耐壓層,主要作用為承壓,碳纖維憑借較好的拉伸強度及較輕的重量廣泛用于Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ型瓶中的中間層,表層一般使用玻纖等包裹材料用于保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

(四)儲氫瓶將逐步實現(xiàn)

由I、II、III型向IV型瓶的產(chǎn)品迭代目前I型、II型儲氫瓶發(fā)展成熟、成本較低,但由于儲氫密度較低、質(zhì)量較大、氫脆問題嚴重,難以滿足車載儲氫的要求,通常用于加氫站等固定儲氫領(lǐng)域。III型、IV型高壓儲氫瓶通過使用鋁合金、塑料內(nèi)膽、碳纖維等復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)金屬材料從而減輕儲氫瓶質(zhì)量提升單位質(zhì)量儲氫密度。未來隨著行業(yè)對儲氫要求的不斷提升,儲氫瓶將逐步實現(xiàn)由I型、II型向III型、IV型的產(chǎn)品迭代。

圖 4 I-IV型儲氫瓶參數(shù)

對比IV型儲氫瓶高儲氫質(zhì)量密度、低成本等優(yōu)勢明顯。目前35MpaⅢ型儲氫瓶成本為3921美元,而35Mpa Ⅳ型儲氫瓶成本為2865美元,成本下降27%,主要系III型瓶儲罐采用大量金屬鋁材料,而IV型瓶采用價格較低的高分子聚合物并且用量較少。在Ⅲ、Ⅳ型儲氫瓶成本中,碳纖維復(fù)合材料成本占比最大,其中Ⅲ型儲氫瓶碳纖維成本占比達到66%,Ⅳ型儲氫瓶碳纖維成本占比為78%,同時隨著儲氫壓力的提升碳纖維用量逐步增加,35MpaⅢ型儲氫瓶碳纖維成本為3084美元,70 MpaⅢ型儲氫瓶碳纖維成本為3921美元,漲幅達到27%。目前IV型瓶已經(jīng)廣泛應(yīng)用于海外車載領(lǐng)域,而國內(nèi)發(fā)展較慢,主要原因為國內(nèi)技術(shù)落后以及我國氫燃料汽車大部分應(yīng)用于商用車領(lǐng)域,商用車對儲氫瓶的重量及儲氫效率敏感度較低所以IV型瓶優(yōu)勢無法體現(xiàn),并且碳纖維材料、碳纖維纏繞設(shè)備與高壓罐體等加工設(shè)備高度依賴進口也成為阻礙我國IV型瓶發(fā)展的重要因素。未來隨著設(shè)備材料逐步實現(xiàn)國產(chǎn)化替代及規(guī)?;a(chǎn),IV型瓶成本有望下降至III型瓶成本的0.6倍左右,產(chǎn)品迭代逐步提速。

圖 5 Ⅲ、IV型儲氫瓶成本拆分

(五)商業(yè)化應(yīng)用情況

1、高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)成熟,應(yīng)用廣泛。

目前高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)主要應(yīng)用在運輸領(lǐng)域,加氫站和燃料電池車上均應(yīng)用高壓儲氫瓶作為儲氫裝置。

2、加氫站通常使用純鋼制造的I型瓶和II型瓶(鋼制內(nèi)膽,纖維環(huán)向纏繞),工作壓力在17.5-30MPa,體積較大。

加氫站配置250kg的儲氫裝置成本約為170-200萬元以上,折合單位儲氫價格約為6000- 8000元/公斤。

3、車載儲氫瓶主要分III型瓶和IV型瓶兩種。

III型瓶壓強為35MPa,內(nèi)膽采用鋁合金/鋼,包裹材料為碳纖維或者混合碳/玻璃纖維復(fù)合材料。IV型瓶壓強為70MPa,內(nèi)膽采用聚合物(一般包括尼龍,高密度聚乙烯(HDPE),PET聚酯塑料/PA聚酰胺),外部包裹材料主要是碳纖維或者混合碳/玻璃纖維復(fù)合材料。國內(nèi)氫燃料電池汽車配備的儲氫罐主要以35MPa的Ⅲ型瓶為主,而70MPa的IV型高壓儲氫罐,國外已經(jīng)實應(yīng)用,國內(nèi)尚未批準(zhǔn)。在燃料電池車上應(yīng)用的高壓儲氫瓶按照儲氫質(zhì)量折算,35MPa的單價3500-5000元/kg,70MPa的8000-10000元/kg。

圖 6 各種高壓氣態(tài)儲氫瓶、罐分類及特點

低溫液態(tài)儲氫商業(yè)化進一步加快

液態(tài)儲氫技術(shù)是采用低溫技術(shù)將氫氣冷卻到液化溫度(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,-253℃)以下,以液體形式儲存在高度真空的絕熱容器中。低溫液態(tài)儲氫的體積儲氫密度高,液氫密度達到70.78kg/m3,是標(biāo)準(zhǔn)情況下氫氣密度的850倍左右,適用于距離較遠、運輸量較大的場合。但液化過程能耗非常高,液化1kg氫氣大概需要11~12度電,而高壓氣態(tài)儲氫大概只需要2度電。相比于高壓氣態(tài)儲氫,低溫液態(tài)儲氫質(zhì)量密度更大,儲存氫氣純度更高。但為了保證低溫、高壓條件,低溫液態(tài)儲氫需使用具有良好絕熱性能的液氫儲罐以及配套嚴格的絕熱方案與冷卻設(shè)備,同時氫氣液化工程中能耗較大使得低溫液態(tài)儲氫成本較高,低溫液化儲氫的單位成本為高壓氣態(tài)儲氫單位成本的2倍左右,目前低溫液態(tài)儲氫主要應(yīng)用于軍事航天等對氫氣純度要求較高的領(lǐng)域,未來隨著液化能耗的減少及保溫效率的提升,低溫液態(tài)儲氫商業(yè)化進展有望加快。

圖 7 不同儲氫技術(shù)單位成本對比

商業(yè)化應(yīng)用情況

(一)低溫液態(tài)儲氫技術(shù)目前美國、日本等已經(jīng)實現(xiàn)了大規(guī)模的商業(yè)應(yīng)用,國內(nèi)應(yīng)用最早起步于軍事、航天等領(lǐng)域。隨著近年來國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)興起,民用液氫領(lǐng)域現(xiàn)已匯聚中科富海、航天101所、國富氫能、鴻達興業(yè)等一批科研機構(gòu)和企業(yè),在相關(guān)技術(shù)上屢獲重大突破;同時國家已發(fā)布液氫生產(chǎn)、貯存和運輸?shù)膰覙?biāo)準(zhǔn),這使液氫民用有標(biāo)可依,實現(xiàn)了我國液氫產(chǎn)業(yè)民用領(lǐng)域標(biāo)準(zhǔn)零突破,為液氫進入市場化發(fā)展提供重要支撐。

(二)液氫槽罐車價格為350萬/臺,可儲存4300公斤液氫,液化過程耗電約為15KWh/kg。

(三)2021年1月,清華聯(lián)手北汽福田的全球首輛35噸級、49噸級分布式驅(qū)動液氫燃料電池重型商用車成功問世,順利通過綜合測試。2021年2月,上海重塑、佛燃能源、國富氫能、泰極動力簽署協(xié)議在佛山合作推進“液氫儲氫加氫站項目。

固態(tài)儲氫研發(fā)有望提速

根據(jù)全球風(fēng)能理事會(GWEC)發(fā)布的《2023年全球風(fēng)能報告》顯示,2022年全球風(fēng)電新增吊裝容量達到77.6GW,其中陸上風(fēng)電裝機68.8GW;海上風(fēng)電裝機8.8GW。固態(tài)儲氫技術(shù)是通過物理或化學(xué)方式使氫氣與某些金屬或合金反應(yīng)以后可以生成金屬氫化物,來實現(xiàn)氫氣的儲存,生成的金屬氫化物在加熱后再釋放氫。從材料分類上有金屬合金、碳材料等。金屬氫化物合金又可細分為稀土系、鈦鐵/錳系、釩系和鎂系等。固態(tài)儲氫的儲氫密度可以達到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氫氣的1000倍,超過低溫液態(tài)儲氫。

商業(yè)化應(yīng)用情況

(一)固態(tài)儲氫從體積儲氫密度、安全性等因素考慮,是最具商業(yè)化發(fā)展前景的儲存方式之一。

(二)固態(tài)儲氫目前在交通領(lǐng)域起步相對較早,氫能自行車、兩輪車、燃料電池叉車、加氫站均有示范項目;國內(nèi)企業(yè)如厚普股份也在開發(fā)車載固態(tài)儲氫瓶,目前鈦系儲氫裝置售價在2萬元/kg,未來希望通過規(guī)?;a(chǎn),降至8000元/kg以內(nèi)。

(三)固態(tài)儲氫在電力調(diào)峰領(lǐng)域也有示范項目,包括華電集團、云南電科院、有研科技集團等在四川瀘定、昆明、張家口建設(shè)了相關(guān)示范項目。

(四)在備用電源領(lǐng)域,應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、社區(qū)等工商業(yè)的示范項目。

(五)在工業(yè)領(lǐng)域:目前化工上使用的是高壓儲氣罐,安全性存在挑戰(zhàn)、復(fù)雜度很高。而固態(tài)儲氫可以作為長期的儲存,減輕安全壓力;還可以實現(xiàn)工業(yè)副產(chǎn)氫凈化-儲運一體化。一輛儲運車可直接充裝和純化1.2噸氫氣,得到99.999%的高純氫,有效降低儲運成本。

圖 8 國內(nèi)固態(tài)儲氫發(fā)展情況

固態(tài)儲氫具有高體積密度、高安全性、快速沖放氫等優(yōu)點,適合長距離運輸。按照原理,固態(tài)儲氫分為吸附儲氫和化學(xué)儲氫兩大類。

(一)吸附儲氫:

利用范德華力在比表面積較大的多孔材料上進行氫氣的吸附。多孔材料能夠?qū)崿F(xiàn)快速吸氫-放氫,同時物理吸附活化能小,氫氣吸附量僅受儲氫材料物理結(jié)構(gòu)因素影響。

主要的吸附儲氫材料包括:

1、碳基材料:石墨烯、碳納米管、富勒烯等;

2、金屬骨架化合物(MOF),具有高孔隙率、高比表面積、高孔徑調(diào)控性、高孔形狀調(diào)控性、高功能基團調(diào)控性;

3、多孔聚合物。

(二)化學(xué)儲氫:

主要材料包括:

1、儲氫合金:鎂基、LaNi5、TiFe等;

2、配位氫化物: LiBH4、NaAlH4等;

3、有機化合物:氨硼烷;

4、氨基/亞氨基化物。

以鎂基儲氫材料為例,吸氫反應(yīng)動力學(xué)過程可以分為四個步驟:

1、在范德華力作用下,氫分子吸附于金屬表面;

2、氫分子解離為H原子;

3、H原子從表面向金屬內(nèi)部擴散,進入金屬原子結(jié)構(gòu)間隙;

4、隨著體相中H原子濃度的增長,開始形成α相固溶體,隨著氫原子濃度繼續(xù)增加,產(chǎn)生β相金屬氫化物。

吸放氫是一個多元、多相的氣—固反應(yīng)過程,每個反應(yīng)階段具有不同的能壘。放氫過程:反應(yīng)步驟為上述的逆反應(yīng),需要對儲氫材料進行處理,如調(diào)節(jié)溫度、壓力等條件。

短期車載儲氫滿足需求,液氫管道運輸趨勢明確

(一)車載運氫是目前運氫的主要方式

目前隨著下游氫能需求的不斷增加以及制氫企業(yè)與使用氫氣的企業(yè)分布不均勻,氫氣的運輸成為氫能發(fā)展道路上的關(guān)鍵一環(huán)。氫氣的運輸環(huán)節(jié)在氫氣總成本中占比達到20%-30%,氫氣的的運輸方式主要由氫氣的儲存形式及運輸距離決定。高壓氣體儲氫主要通過長管拖車和管道運輸兩種方式,長管拖車適合短距離、小規(guī)模的氫氣運輸,管道運輸適合大規(guī)模、長距離的氫氣運輸,目前由于我國氫能處于發(fā)展初期,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不完善,長管拖車仍為主流的運氫選擇。低溫液體儲氫主要通過液氫槽車進行運輸,適用于長距離、輸運量大、氫氣純度要求高的氫氣運輸,目前我國液氫槽車運輸主要用于航天及軍事等細分領(lǐng)域,海外液氫槽車運輸發(fā)展較為成熟應(yīng)用廣泛。

圖 9 不同氫氣運輸方式對比

(二)長管拖車目前是我國氫氣運輸?shù)闹髁鬟x擇

長管拖車技術(shù)成熟,為目前我國氫氣運輸?shù)闹饕绞?。制氫廠制得的氫氣在通過壓縮機高壓壓縮后儲存在儲氫瓶中,然后由長管拖車運輸。長管拖車通常具有 6~10 個大容積儲氫瓶,但由于氫氣密度小,而儲氫壓力容器自重大,所以最終拖車所運氫氣的質(zhì)量只占總運輸質(zhì)量的 1%~2%,運輸量大約為260-460kg/車。長管拖車目前只適用于運輸距離較近(運輸半徑300公里)、輸送量較低的運輸場景,隨著運輸距離從50公里提升至500公里,長管拖車成本由4.3元/kg提升至17.9元/kg,其中人工費用和油費是導(dǎo)致長管拖車成本快速增加的主要影響因素。

圖 10 隨著運輸距離的提升,長管拖車成本快速上升

(三)管道運氫是未來大規(guī)模、長距離運氫的必然趨勢

隨著未來氫氣需求的不斷增加,管道運氫是實現(xiàn)大規(guī)模、長距離輸氫的主要方式。管道儲氫相較于長管拖車具有運輸體量大、距離遠、能耗損失低、經(jīng)濟高效等多重優(yōu)勢。但其鋪設(shè)難度大、投資成本較高,當(dāng)運輸距離由150公里提升至550 公里時,氫氣管道投資建設(shè)費用由9.6億提升至35.43億。我國管道運輸研究起步相對較晚,輸氫管道規(guī)模較小,總里程約400公里,在用管道僅有百公里左右,主要由中國石油、中國石化、國家電投等大型國企建設(shè),在化工園區(qū)內(nèi)應(yīng)用為主。海外氫氣管道起步較早,目前全球氫氣輸送管道總里程已超過5000km,美國輸氫管道總里程已超過2700km排名第一,歐洲氫氣輸送管道長度也達到1770km,未來隨著氫氣需求不斷提升,我國管道輸氫的必要性將不斷凸顯,根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書》測算,2030年我國氫氣管道總里程將達到3000公里。

圖 11 管道運輸初始投資成本較高

(四)短期內(nèi)管道運氫技術(shù)成熟度較低、初始投資成本較高

目前制約管道運氫發(fā)展的主要因素為技術(shù)因素和投資成本因素。技術(shù)方面,受氣體性質(zhì)差異、摻氫比、管道材質(zhì)和外部環(huán)境等影響,氫氣進入管道后容易產(chǎn)生氫脆、滲透和泄漏等風(fēng)險,所以未來低成本、高強度的抗氫脆材料、高性能的氫能管道的設(shè)計制造技術(shù)以及應(yīng)急和維護的技術(shù)將成為關(guān)鍵。同時目前我國管道復(fù)合材料、氫氣計量的設(shè)備閥門、儀表等核心設(shè)備材料依賴進口,未來相關(guān)裝備國產(chǎn)化有望成為趨勢。投資成本方面,由于純氫管道初始投資較大,氫氣長輸管道的造價約為30-95萬美元/公里,高于天然氣管道價格數(shù)倍,不適合作為氫能發(fā)展的初期使用,利用天然氣管道或管網(wǎng)輸送摻氫天然氣可實現(xiàn)我國現(xiàn)有在役天然氣管道和城市輸配氣管網(wǎng)的充分利用,便于氫氣大范圍、長距離、低成本運送,目前我國已順利開展運營多個摻氫管道項目,未來有望快速實現(xiàn)摻氫的商業(yè)化及由摻氫到純氫運輸?shù)倪^渡。

圖 12 天然氣摻氫為目前管道運輸?shù)闹髁鬟x擇

(五)未來液氫運輸滲透率有望提升

低溫液態(tài)氫氣儲運相較于高壓氣態(tài)氫氣儲運的優(yōu)勢在于運輸成本低、純度高、計量方便等,液氫一般采用車輛或船舶運輸,液氫槽車是液氫運輸?shù)年P(guān)鍵設(shè)備,當(dāng)槽罐車容量為65m3時可運輸4000 kg的氫氣。相較于氣氫運輸分散生產(chǎn)后進行運輸,液氫一般采用集中生產(chǎn)統(tǒng)一運輸?shù)姆绞健.?dāng)氫氣深冷至 20 K 液化后能量密度遠大于氣氫,所以液氫需要的公路運力遠小于氣氫,日本的液氫和氣氫對公路車運力要求為 1∶6,而美國則高達 1∶20。目前我國由于沒有先進的大規(guī)模氫液化工廠,氣氫運輸在總成本上尚占據(jù)優(yōu)勢,當(dāng)運輸距離從50公里提升至500公里時,液氫槽車的運輸價格在13.51-14.31元/kg范圍內(nèi)小幅提升。但美日等發(fā)達國家已經(jīng)將液氫的儲運成本降低到高壓氣氫的八分之一左右,隨著我國氫氣液化產(chǎn)能的不斷提升,液氫儲運未來有望成為我國氫能運輸?shù)囊环N重要方式。

(六)隨著氫氣需求的提升,逐漸實現(xiàn)

由長管拖車向管道運氫的轉(zhuǎn)換氫能運輸成本與儲運距離和儲運量有著密切關(guān)系,通過對長管拖車、管道運輸及液氫運輸三種運輸方式成本進行對比,短期來看,在短距離(300公里以內(nèi)的城市內(nèi))低用量運氫方面,高壓氣態(tài)長管拖車成本低于低溫液態(tài)儲運成本,符合目前我國氫能發(fā)展初期的要求。中期來看,在中距離(300公里以上的城際間)低用量運氫方面,低溫液態(tài)儲運成本低于高壓氣態(tài)長管拖車成本,未來隨著氫能需求逐步增加及氫氣液化產(chǎn)能、技術(shù)的不斷提升,液氫儲運滲透率將逐步提升。長期來看,管道運輸成本最低,未來隨著大規(guī)模、長距離運氫成為趨勢,管道運氫將成為主流選擇。

圖 12 天然氣摻氫為目前管道運輸?shù)闹髁鬟x擇

來源:白云新能源


 
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