中科院谢秀娟：我国已研制出1.5吨/天液氢装备

氢能是机遇，液氢是未来！近日,由氢能观察主办的CHEC2021世纪氢能与燃料电池产业大会上，中国科学院理化技术研究所研究员谢秀娟向与会代表详细介绍了我国乃至全球在液氢领域关键技术与关键装备的发展情况。
2020年4月，国家能源局发布《中华人民共和国能源法（征集意见稿），氢能被列入能源范畴。2020年6月，氢能先后被写入《2020年国民经济和社会发展计划》、《2020年能源工作指导意见》。2020年9月，五部委联合发布《关亍开展燃料电池汽车示范应用的通知》，采取“以奖代补”的方式，氢燃料电池汽车示范应用推广城市群。截止2020年12月，全国范围内省及直辖市级氢能产业规划超过30个， 地级市及区县级的氢能项目规划超过50个，氢能源发展已上升为国家战略！
谢秀娟表示，当氢能大规模应用时，储氢密度是关键性经济指标之一。液氢储氢密度高、工作压力低、安全性好。在储运方面，液氢储运经济性更好：运量更大、充装更快、占地更小，是面对未来更大加氢需求下的更优选择。同时，液氢还有氢气纯度高、增加电池寿命及电量、液态储氢量大，加氢站占地面积小等优点。通过对比可看出，高压氢气集束管压力为200~700bar，储氢量为300~1000kg，占地面积为 60~80㎡；液氢低温液体储罐压力则为1~2bar，储氢量达400~6000kg，占地面积仅15~30㎡，液态储氢优势明显，而且液化过程杂质被固化，纯度大于5N。

欧美日等发达国家都在积极开展液氢制取工作，目前，北美有超过20套液氢制取装备，总产能达到400吨/天，欧洲4套，总产能达到20吨/天 ，日本5套，总产能 30吨/天，而我国有4套，总产能5吨/天。实际上，我国已研制出1.5吨/天的液氢制取装备，单套≥5吨/天的液氢制取装备还在研制中。
关于液氢储运方面，谢秀娟介绍，目前国际上，液氢球罐已达到3500 m³以上，主要用于液氢工厂和航天发射场，液氢槽车达到360m³，广泛应用于液氢储运。2019年12月11日，全球首艘液氢运输船在日本下水，该船全长116米，宽19米，约8000吨，使用1250立方米的真空隔热双壳结构液化氢储罐；川崎重工曾表示，力争2030年前后实现商用化。我国已开发300m³移动式和固定式液氢贮罐，并成功应用于航天发射场，而大型液氢球罐和民用液氢槽车也已开始研制。

在加注方面，目前，全球400多座加氢站中有1/3以上为液氢加氢站，具备液氢储存气态70MPa加注能力，以美国居多，其次是日本。国内已具备35MPa/ 70MPa气氢加氢站自主研发和建造能力，液氢加氢站建设还处于起步阶段，谢秀娟认为，我国氢能应用规模市场前景广阔。
随后，谢秀娟着重介绍了液氢应用关键技术及关键装备进展情况。她表示，理化所是国内唯一综合性低温科学与技术研究机构，1956年便成功实现氢液化，目前，在液氢、液氦、超流氦温区、大型低温制冷装备等方面的研究，已经突破系列关键核心技术，并具有非常强的延续性。同时，理化所在高速氦透平膨胀机、低漏率铝板翅式换热器、高精滤油系统、气动低温调节阀等关键装备的研发上也取得了极大的进步，成功研制国产化氢/氦制冷机装备18套，实现系列化，1.5吨/天氢液化器实现出口加拿大！