2025-11-14 行業資訊
在氫能中長期規劃中,液氫被明確為儲運的重要方式之一。經過近幾年的持續發展,這種原長期主要服務于航天發射領域的氫儲運技術路線,開始快速向民用拓展。目前,國內液氫從液化、儲運到應用的產業鏈條已經基本打通,逐步開始從科技示范向產業應用階段過渡,與此同時,供應鏈也趨于完備。
液氫供應鏈“趨于完備”
氫的液態儲運,是指將氫能從氣態轉化為液態再進行儲存運輸的方法。液態儲氫技術包括低溫液態儲氫、有機液態儲氫、液氨儲氫和甲醇儲氫四類,其中低溫液態儲氫和有機液態儲氫是最主要的兩種液態儲氫技術,兩者相較,低溫液態儲氫因其悠久的歷史和現有的應用場景而在發展上相對領先,本文所介紹的液氫,皆指低溫液氫。
液氫(指低溫液態儲氫)作為解決氫氣大規模、長距離運輸的關鍵路徑,近年發展迅猛。到現在,這一技術在國內已經基本形成從上游液氫生產、到中游儲運、到下游應用在內的產業鏈,并落地了兩大示范項目。
液氫生產方面:中科富海、航天六院已經能每天生產5噸的液氫。國富氫能建成國內首套10噸級民用氫氣液化設備。除了這些代表性企業,國內布局液氫生產裝備與液氫供應的企業在持續增加。今年年初,利源集團百億氫能產業示范基地——首個年產液氫2.3萬噸的氫能供應基地開工。4月15日,旭陽集團5噸/天液氫示范項目順利通過河北省發展和改革委員會審核初選及公示。蜀道裝備目前已完成第二代5噸/天大規模氫氣液化工藝及核心裝備的研發,下一步,其將積極推動液氫技術在軌道交通、低空飛行器等新興領域的示范應用。
成立于2020年科安創能,正在為科研院所、液氫發動機、液氫部件研發等單位提供液氫設備,協助其產品和技術研發工作,同時也在為空天經濟領域客戶提供液氫儲存、液氫加注等技術及服務。據悉,由科安創能協助研發的大型氫液化設備所生產的液氫燃料,已助力某型號火箭順利升空、成功并軌,這也是我國航天領域首次使用全國產的氫液化裝備。去年12月,中科清能自主知識產權5噸/天氫液化裝備成功下線。
液氫儲運方面:儲罐方面,國內固定式大型液氫儲罐技術相對成熟,中集安瑞科旗下的中集圣達因開發出國內首臺400立方米商用液氫球罐;今年7月,航天科技集團六院西發華威公司20m3液氫儲罐自主研發成功;陜西同塵和光可提供儲罐定制服務,可設計制造5~600 L液氫儲罐等。儲運槽車方面:目前國內已有企業,如中集安瑞科、國富氫能,成功研制出40立方米左右的液氫槽車并投入使用,更大容量的產品還在研發和測試中。
液氫加氫站方面:國內已建成多個液氫加氫站示范項目,如北京大興、河北張家口等。相關設備方面,東德氫能推出快易捷液氫加氫站,還研發了液氫柱塞泵,該產品具有占地面積小、功率密度高,維保簡單等特點。
厚普股份及子公司安迪生持續推動氫能加注關鍵部件的技術攻關與國產化替代,也已經形成液氫槍、液氫流量計、液氫泵、液氫真空絕熱低溫管、液氫空溫式汽化器等在內的核心產品矩陣,實現多款液氫核心零部件產品的國產化研發。
車載液氫系統方面:去年,天海工業自主研發的車載液氫瓶在北京航天試驗技術研究所順利通過了液氫介質下的低溫性能測試及安全性試驗。今年6月,中集圣達因自主研發的液氫車載瓶完成液氫介質關鍵性能試驗,實測數據顯示其液氫介質工況下的日蒸發率、無損維持時間、液位監測精度等各項核心指標均達到行業先進水平。
另據悉,未勢能源和河南利源集團成立了合資公司未勢利源,項目一期就投建了車載液氫系統生產線,產能是兩千臺一年,公司預計2026、2027年會逐步有批量需求。
國內制造液氫裝備的項目還在增多。今年6月,嘉興國富氫能特種設備有限公司集液氫裝備智能制造為一體的現代化基地項目正式開工。該項目總投資達5億元,完成后,將配備196臺(套)先進設備,包括加工設備、清洗真空設備、檢測設備及運輸倉儲設備等。該基地將具備年產15000套車載液氫供氫系統和200套液氫船用罐的能力,形成集技術研發、高端制造和場景示范為一體的液氫全產業鏈閉環體系。該項目預計于2027年1月15日正式投產。
液氫閥門方面,根據應用場景的不同,液氫閥門可分為工業用、車載用,其中工業用液氫閥門由于在航天等領域已有充足的應用及驗證,其發展相對會更為成熟;車載液氫閥門,則主要是由工業閥門衍生而來,只不過由于空間限制,無法將體積做大從而提升保溫性,且由于車載屬于移動場景,會涉及各式環境,整體設計理念與工業閥有所區別。目前國內在車載液氫閥門方面,也已形成供應商,包括杭氧工裝、富瑞閥門、未勢能源、蘇州紐威閥門、威蘭閥門、上海齊耀動力、蘇州先創流體等。
其中,未勢能源已突破液氫溫區超低溫自適應內漏密封技術、低功耗電磁驅動技術等關鍵技術難題,開發完成車用液氫過流閥、電磁液氫截止閥等系列閥件,并配合液氫系統進行搭載車輛試驗。蘇州先創自主研發的包含液氫安全閥、液氫減壓閥、液氫集成式調壓閥、液氫截止閥、液氫過流閥等共10款車載液氫供氫系統閥門已形成小批量銷售規模,并已在液氫重卡等車載液氫供氫系統中裝配應用。
下游應用端:北汽福田和一汽解放,都已經推出了續航1000公里的液氫重卡。中國船舶集團已經發布了他們研發的萬噸液氫船。去年,國內已經實現了液氫無人機的飛行測試。也是在去年,由中國海油氣電集團執行的全球最遠液態氫海運示范項目運輸船順利抵達深圳鹽田港,完成首船噸級以上液態氫長距離跨洋運輸。今年1月9日,國內首個液氫驅動的噸級eVTOL無人飛行器成功試飛。今年3月,由航天六院101所自主研發的國內首款百公斤級車載液氫系統“賽道1000”完成與一汽解放藍途“星熠”液氫燃料電池牽引車的跑車測試。
據不完全統計,目前國內液氫產業鏈企業已經超過30家,發展迅速,在明顯從“0-1”向“1-10”階段邁進。隨著國內在液氫技術攻堅上持續取得新進展,以及場景日益豐富,涌入液氫賽道布局的企業應該會越來越多。
兩大示范項目落地探路液氫商用
除了產業鏈在日漸完善,目前國內已經打造出兩個液氫示范項目。
其中一個示范項目是中科富海牽頭,聯合中國科學院理化技術研究所、北京特種工程設計研究院、同濟大學、西安交通大學等9家單位共同承擔的全國首條民用液氫全產業鏈示范工程。該項目位于位于安徽省阜陽市民用液氫工廠,核心設備成功突破了6項關鍵核心技術,包括:1)大規模高效液氫制取裝備的氫氣液化工藝流程優化、正仲氫轉化及換熱一體化、重載氫氣透平膨脹機以及集成與調控技術;2)基于氫氣制冷循環的液氫制取裝備總成以及智能運行控制技術;3)大溫差交變載荷條件下大型真空液氫球罐及液氫汽車罐車總體結構安全設計與絕熱技術;4)大型液氫球罐現場建造技術;5)基于液氫儲存的高效壓縮與快速加注技術;6)氫液化、儲存、加注安全風險評估與預防關鍵技術。
項目液氫制取裝備的核心設備由中國科學院理化技術研究所研制,已經實現5噸/天氫制取裝備的關鍵技術和核心設備的自主可控,裝備液化能力達到5.27噸/天,生產每千克液氫能耗為11.8千瓦時,在阜陽民用液氫工廠截至今年10月,已連續穩定運行超過168小時。
項目成功研制出基于國產化低能耗液氫制取裝備建成的民用液氫工廠、400m3高真空多層絕熱高性能低蒸發率大型液氫球罐與40m3液氫運輸汽車罐車、液氫儲存型氣氫加注站、集成化/智能化液氫工廠與液氫加氫站安全風險遠程監測預警平臺。
另一個示范項目是國家釩鈦高新區液氫全產業鏈項目。該項目位于四川攀枝花,總投資8300萬元,包括建設一座液氫工廠并配套液氫重卡。項目精準地串聯起了從生產到應用的完整閉環,將直接服務于國內首批先進液氫重卡的路試與運營,推動交通運輸領域的清潔化。項目生產的液氫純度能確保達到99.999%、力爭達到99.9999%,能為高端制造業賦能。
兩大液氫示范項目的落地,為國內液氫的商業化破局奠定了基礎,讓業內外看到了這一技術路線商用的可能性。
值得一提的是,政策也在為液氫商業化鋪路。交通運輸部最近發布的《氫氣(含液氫)道路運輸技術規范》將于2026年3月起正式實施,標志著液氫道路運輸的合法化和標準化邁出關鍵一步。在這兩大示范項目的帶動及政策的加持下,國內液氫產業有望很快進入發展的快車道。
國內液氫產業鏈在趨于完備,整體處在了從科技示范向商業應用過度的階段。液氫發展潛力巨大,但它前方的道路也是充滿挑戰的,包括裝備低蒸發率設計和材料性能、降低全鏈條成本、完善基礎設施網絡等。這需要產業鏈上下游企業、科研機構以及政府的持續共同努力。可以看見的是,已經在有越來越多的上下游企業與科研機構在這條路上“狂奔”。液氫真正“解題”商業化的時間,應該我們比想象的要快。
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