契合現階段國情需要 固（gù）態（tài）合金儲氫能否突破氫燃料（liào）產業發展的瓶頸？
來源： 更新：2018-11-28 00:00:00 作（zuò）者（zhě）： 瀏覽：2109次
11月（yuè）17日，“2018中外工程師大會（huì）暨中國(深圳)氫能與燃料電池高峰論壇”在深圳會展中心（xīn）舉行。深圳市佳華利道新技術開發有限公司（簡（jiǎn）稱“佳華利（lì）道”）首席科學（xué）家黃寶泉帶來的關於《固態（tài）合金儲氫和低壓加氫技（jì）術的應用》主（zhǔ）旨演講引起（qǐ）了在（zài）場（chǎng）專家的關（guān）注。在他看來，固態合金儲氫和低（dī）壓加氫（qīng）技術是契合現階段我國國情的儲氫技術的重大突破。
氫作為（wéi）一種清潔燃料,被（bèi）認為是未來有發展前景（jǐng）的能源之一。氫的儲存方法（fǎ）有（yǒu）高壓氣態儲存、低溫液態儲存和固態儲存3種，目前國（guó）內主推的氫燃料電池汽車都應用高壓氣態儲存技術，壓力為35MPa（日本（běn）、美國加州已經（jīng）嚐試推廣（guǎng）70MPa高壓（yā）儲氫技術）。
黃寶泉表示，氫燃料技術的研究和應用必須從全產業鏈的角度進行深入考量，不僅是（shì）儲氫技術（shù），還（hái）包（bāo）括加氫技術和加氫站的建設。而事實上高壓儲氫技術在國內市場推廣仍然麵（miàn）臨不少技術瓶頸。
“卡脖子（zǐ）”問題阻礙產業發展
“在我國，能用的（de）氫能電堆是有的，但能跑的氫燃料汽車是少（shǎo）的，為什麽？原因（yīn）是沒有足夠氫燃料讓（ràng）車跑起來。”佳華利道（dào）董事長淩兆蔚對記者說，“兩年前我們與（yǔ）某幾家客車企業打造的高壓儲氫係（xì）統燃料電池商品車已經向市場推（tuī）廣（guǎng），但一直（zhí）沒能有較大範圍的發展，關鍵（jiàn）是一些‘卡脖子’的問題沒有解決。”
黃寶泉介紹，主要問題包（bāo）括加氫站初（chū）始建設成（chéng）本高，後期運營維護費用大（dà），終端使用成本無法降低。目前國內市場推廣的高壓加氫站，加注壓力為（wéi）35MPa，日供氫量350~500公斤，初（chū）期建設（shè）成本需要人民幣1200萬元到2000萬元左右，在日本（běn）推廣（guǎng）的高壓加氫站，加注壓力達到70MPa，日供氫500公斤，建設成本會（huì）更高，約為人民幣3000萬元左右，以上提到的建（jiàn）設成本僅包含設（shè）備采購（gòu），安裝和場站土建施工成本，不含土地費用。以日供氫量（liàng）500公斤的加氫站推算（suàn），每天隻能滿足不到30台公交車的加氫需求，投入產出比過低。
另外，達到70MPa壓力後，對硬件設施的（de）耐久性是相當大的考驗。很多硬件在使用一段時間後便會出現氫氣泄露的現象。
同時，氫氣壓縮機壽（shòu）命短，技術被國外企業壟斷（duàn），價格昂貴，閥體等關鍵部件同樣依賴進口（kǒu），加氫站後期維護成本高，直接導致氫（qīng）氣終端使用價格居高不下，目前（qián）終端氫氣使用成本（含氣體提（tí）純）處於40~50元/公斤。
另外，高壓加氫站建成之後，站內設施管理、人員上崗培訓更加重要，國內（nèi）相關（guān）管（guǎn）控措施依然不夠健（jiàn）全。
日本、美國加州的高壓儲（chǔ）氫技術已經推廣多年，具備了相關核（hé）心技術的（de）研發、製造（zào）供應體係（xì），但在（zài）我（wǒ）國很多核心技術仍未突破，“如（rú）果這種狀態下強（qiáng）製推廣，未來中國氫燃料產業隻（zhī）能為國外企業打工。”淩兆蔚對（duì）記（jì）者說，“因此，我們要打（dǎ）造的是最符合中國國情的、最安全的、最經濟（jì）的氫燃料（liào）汽車應用技術。”
在淩兆蔚（wèi）看來，推廣使用（yòng）固態合金儲氫技術，目的就（jiù）是解決氫燃料汽車上路（lù）的最後一個（gè）門檻，解決儲氫、加氫的難題。隨著全球氫能產業逐（zhú）漸向中國市場的轉移，中國市場具備了固態合金儲氫技術產業化的發（fā）展條件。
明年將進行試點應用
契合現階段國（guó）情需要固態合金儲氫能否突破氫燃（rán）料產業發展的（de）瓶頸？｜中國（guó）汽車報
黃寶泉（quán）在美國從事了10餘年的（de）儲氫材料合成和（hé）結構的基礎（chǔ）研究。他在（zài）演講中（zhōng）指出，固態合金儲氫和低壓加氫技術已經具備了非常成熟的應用體係，我國豐富的（de）金屬資（zī）源和合金製備能力能保證固態合金儲氫（qīng）技（jì）術的推廣。據悉，常（cháng）用的儲氫合金有鈦錳（měng）係、鑭鎳係、鈦鐵係、鎂係等，其中適（shì）合（hé）汽車使用的材料主要是鈦錳係。
在演講中，黃寶泉將低壓固態合（hé）金AB2儲氫裝置單（dān）元（壓（yā）力（lì）5MPa，有效儲氫（qīng）量為8.4kg，體積376.9L）與高壓氣態儲氫罐（guàn）組單元（壓力35MPa，有效（xiào）儲氫量為9.5kg，體積1295.8L）進行舉例對（duì）比。結論顯示，相（xiàng）同體積下，固態低壓合金儲氫裝置，壓力降低為高壓氣瓶的1/7，可有效儲存的氫氣質量（liàng）為高壓氣瓶的（de）3倍。
據悉，佳華利（lì）道針對日行300公裏行駛裏程需（xū）求的9米公交車研發的第一（yī）台合金（jīn）儲氫係統產品，通過測試顯示儲氫質（zhì）量數據達到16.8公斤，未（wèi）來隨著新材料研發和製造工藝的成熟，儲（chǔ）氫質量密度有望得到更大的提升。
黃寶泉認為，固態合金儲氫市場前景（jǐng）廣闊，適用於城市（shì）客車、重型卡車、物流車和叉車（chē）等（děng）。合金儲氫技術可（kě）實現大於5000次的循環（huán）充放，足夠覆蓋客（kè）車使用生命周期（qī），降低用戶運營維護成本。車輛報廢後，合金（jīn）可回收（shōu）再利用。
另外，合金儲氫技術簡化加氫站建設過程。固態合金儲氫技術僅需要6MPa，不（bú）需要向國外進口昂貴（guì）的隔膜式壓縮機和其他硬件，隻需要常規（guī）20MPa壓（yā）力的（de）長管拖（tuō）車就可以作為（wéi）加氫站使用，令初始建設成本降至人民幣700萬元以下。另（lìng）外，實現了簡化後的加氫站，占地麵積也僅為（wéi）500平方米左右。更重要的是，低壓加氫站日供（gòng）氫量完全取（qǔ）決於長管拖車和加氫口（kǒu）的周（zhōu）轉率（lǜ），如此一來，加氫的車輛不（bú）再需（xū）要受限於原來高壓加（jiā）氫站的日供氫量（liàng），終端用戶的氫氣使（shǐ）用成本（含（hán）氣體提純（chún））可降低至20~30元/公斤。
淩兆蔚說：“我們申請了固（gù）態合金儲氫技術（shù）車輛使（shǐ）用的相關企業標準，在向國家相關部門報備之後即（jí）可試銷，計劃明年上半年建立應用試點，已（yǐ）經有（yǒu）多個地方政府明確表（biǎo）示願意進行（háng）合（hé）作。”
固態（tài）合金儲氫技術有哪些不足嗎？“有，但可以接受，並且已經有明確的改進思路和方法。”淩兆蔚表示。固態合金儲氫技術相比高壓儲氫技術，儲存同等（děng）質量的氫氣，整個係統需（xū）要的質量會更（gèng）大、更重，一定程度（dù）上減少車輛的續駛裏程，但依然能滿足車輛300公裏以上（shàng）的續駛裏程需求（qiú），且係統占用體積非常小，未來第二代係統整體會更（gèng）輕，將會大大增加車（chē）輛續駛裏程。
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