氢能储运挑战与降本增效的趋势.docx

氢能储运挑战与降本增效的趋势1 .氢能行业蓬勃发展，需要低损耗、灵活性强的存储或体我国氢气产量规模逐年扩大，但大量的氢气只能用于短距离消纳。根据中国氢能联盟发布的数据，2023年全国氢能产量约3550万吨，中国氢能联盟预计到2050年，我国氢气需求量将接近6000万吨，产业链年产值达到12万亿元。根据赛迪顾问的统计，2023年我国氢能资源呈现出“北多南少”的特征，且我国氢气消费的最大应用依然集中在石油精炼、甲醇制取、合成织等短距离消纳领域，交通等需要较长距离的其他领域应用市场尚处于推广阶段，氢气消班仅占比0.1机储存环节关系氢能使用的安全性和经济性，也是产业发展的瓶颈所在。国家能源局在2023年5月6口题为着力破解绿氢输送难题中指出，氢能运输网络的建设是一项系统性工程，应根据市场需求特点，合理匹配各类储运方式，逐步提高氢气储存和运输能力，为构建新型能源体系提供有力支撑。然而氢气在常温常压下具有密度小、易燃易爆等特性，因此氢储运难度较大。此外金属材料在含氢介质中长期使用时，材料由于吸氢或氢渗而造成机械性能严重退化，易发生“氢脆”现象，因此还需注意储氢材料及运氢环境，以保证氢气在运输过程中的安全性。基于氢能应用与氢能制取的区位差异，需要远距离、大容量、低损耗的氢能储运方式。氢气储运主要分为气态储运（高压气态储运和管道运输）、固态储运车、液氢槽罐车三种方式，其中高压气态运输成本随着距离的增加而大幅上升，固态储运车和液氢槽罐车的运输成本对于距离本身不敏感，在加氢站建设不完备的情况下具有长距离运输的成本优势。管道运输的成本主要来闩与输送距离正相关的管材折旧及维护身用，在当前加氢站未全面普及的情况下，管道运氢受运输半径影响难以大面积铺设。2 .高效率、低成本成为储氢行业的未来趋势当前氧气成本过高的原因在于运输环节成本占比过大，占到总成本的30-40%,提高储氢效率和降低成本成为突破氢能行业“卡脖子”的关键。根据张轩等在氢能供应链成本分析及建议中的测算，以煤制氢、管道运输形式的燃料电池车为例，当运输距离突破200km时,氢能储运在氢气成本中的占比突破20%,并随着运输距离的增加而加速增长。与气态、液态储氢相比，固态储氢经济、高效、安全，不需要价格昂贵的储氢设备,运输方便。目前主流的储氢模式分为气态、液态、固态三种，其中气态储氢通常通过压缩氢气至高压罐中实现，是目前最常见的储氢方式，但高压储存对容器的安全性和稳定性要求较高,且运输途中存在较大的损耗风险；液态储氢通过冷却氢气至其沸点以下，使其转变为液态，这种方法适合大规模储氢，但液态储氢对于能耗和储氢设备的要求均较高：固态储氢通过吸附或化合物的形式将氢气储存在固态材料中，安全性较高，并且可以在接近环境的温度和压力下进行，对能耗和设备的要求较低，运输方便。随着固态储氢技术的逐渐成熟，固态储氢在储氢密度和本征安全性能方面优势明显，应用场景有望不断拓宽。近年来便基、钛铁系、帆系固态储氢技术日趋成熟，示范应用取得突破，部分行业头部企业建成吨级镁基储氢材料生产线，产业链上中下游合作加强，不断拓宽固定式、移动式细分应用场景。