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聚焦液氫
陳霖新認為，液氫在氫能產業的儲存、運輸方面具有明顯的優越性，是氫能產業商業化的導入期，積極開發液氫生產技術及其裝備製造是大勢所趨。
從技術角度來講，低溫液態氫更具成本優勢，液氫儲運已漸漸成為未來大規模儲運氫的行業共識。但不得不面對的一個現實是，相比於國外，我國在液氫儲氫方面非常薄弱,更缺乏液氫槽罐車等運輸工具，整體上我國在液氫技術、液氫工廠、相關產業化上幾乎處於一片空白地帶。
對此，近期有不少疑慮聲音認為，液氫這一“空白地帶”固然意味著機遇和前景，但從事物兩面性上來講，如果大規模推廣使用液氫，是否也潛存著一定的不確定因素？即便液氫利遠大於弊，那麼其從技術研發走向大規模商業化應用，還有多長的路要走？
近日，在北京氫能裝備試驗檢測推介會上，全國氫能標準化技術委員會高級顧問、平臺專家陳霖新發表了“加速發展我國液氫技術與裝備的思考”的主題演講，解答了關於液氫技術的眾多問題。
在演講中，陳霖新提出了8個核心觀點，第一元素網整理如下：
1.氫能產業鏈主要包括了四大部分：一是氫源（制氫）。二是氫的儲存與運輸。三是加氫站。四是氫的應用。怎麼比較和怎麼選擇氫源，是很重要的問題。
2.加氫站需要求氫的品質，因此在選擇氫源的時候一定要關注雜質含量。
3.氫是能源載體，應與天然氣、燃油相同監管，但不能改變危化品的屬性，這是制定氫能產業的政策、法規、規範市場等的重要依據。
4.實現氫源低碳低成本的獲得是發展氫能產業的基礎，制定氫能產業規劃建設和運營的重要條件。
5.目前國家建設液氫裝置，液氫相關裝備進口困難、國產化任務迫在眉睫。
6.液氫的製備、儲運及應用裝備技術突破，大概還需要3-5年，預測2030年液氫運輸所佔比例會明顯增大。
7.降低液氫成本的途徑，一是降低能耗，二是氫源，三是降低建設設備的成本。
8.液氫在氫能產業的儲存、運輸方面具有明顯的優越性，是氫能產業商業化的導入期，積極開發液氫生產技術及其裝備製造是大勢所趨。
氫能產業鏈主要包括了四大部分：一是氫源（制氫）。二是氫的儲存與運輸。三是加氫站。四是氫的應用。在我們國家，氫的來源是多元化的，因此氫能發展過程當中怎麼比較、怎麼選擇氫源，當前應該是很重要的問題。
制氫方面，我國從80年代開始研發，現在的產能已經到數十萬立方米，包括天然氣轉化制氫、甲醇轉化、各種含氫氣體的提純等。儲存的方法有幾種：一是高壓氣態儲存，35兆帕、70兆帕或者90兆帕。液氫的儲存主要是儲氫密度比較大。
二是固態儲氫，70兆帕來講，每立方米溶劑的儲氫量大概30公斤不到，也就是300立方米左右。液氫儲存的特點就是儲存密度大，每立方米單位體積的儲存量也大。儲氫材料，有固態儲氫、有機液體儲氫。液氫儲氫還在研究過程當中，距離應用還有相當大的距離。有機液體儲存氫會帶出來雜質，裡面一氧化碳含量和二氧化碳是大大超標的。
氫的儲存容量要合理選擇，無論是作為儲能建設還是作為加氫站來講，怎麼選擇儲氫容量，應該受關注，要根據很多具體情況來確定。
氫的輸送主要有三種方式，一個是高壓氣態運輸，目前在國內外對於氫能汽車的發展是主流技術。二是管道輸送，管道輸送不受限制，規模優先以後，管道輸送會在不久的將來可能成為很主要的運輸方式。
低溫液氫儲氫，最主要的突出優點是剛才講的儲氫量大、安全穩定、輸送效率高，但是液化能耗稍微高一點。剛才我講的，如果說在500公里來講，300公里到500公里液氫能耗高的問題跟高壓氣態氫相比較可以得到緩解。
這是幾種儲氫方式，剛才我說到那幾個儲氫方式，再把它歸納一下。1，金屬氫化物，幾個優點：密度大、純度高、可靠性高、工藝簡單。存在的不足：價格昂貴、結構優化、儲存比較。有機液體儲氫、液氨、甲醇儲氫。很多單位、學校也在研究把液氨、甲醇作為儲氫，國外也在研究，但是現在應用還是比較少。
金屬氫化物已經有小規模的示範，金屬氫化物的儲氫、液態的儲氫，如果我們國家叉車大量的推廣這種方法是最好的，因為叉車用氫量很小，它的氣瓶很小，所以採用這個儲氫都是很好的，對進一步氫能汽車推廣應用有很大的好處。
在2020年預測，主要是高壓氣態氫為主。2030年也會以高壓氣態氫為主，比例有所下降，液氫的比例會加大。我覺得這個比例能不能上去，很關鍵的是我們中國能不能加大液氫的運輸，如果中國把液氫運輸加大，我估計這個比例，2030年現在這個預測可能比例還會加大一點。
因為我們國家現在加氫站越來越多，尤其是中國是商用車為主，商用車加氫站的加氫量較多，每臺車加氫量多，因此用液氫優點更加突出，這個預測是根據目前的預測，尤其對中國的液氫預測可能預測的比較小。2050的預測液氫還會增加。
有機液體儲氫，這個比例我覺得很大程度要取決於日本和我國有機液體儲氫能不能解決純化的問題。我查了資料，日本研究，澳大利亞除了液氫船以外也有有機液體儲氫，但是有機液體儲氫終端要解決純化問題，所以我覺得這個比例，這個預測是一個參考數字，但是尤其到2030年以後到2050年這個數字會不會有變化。
氫燃料電池加氫站的特點：1，加氫站要求氫的品質，嚴格控制雜質含量。因此在選擇氫源的時候一定要關注雜質含量，要是高純氫。
2，當前的主流還是高壓氣態氫，但是我們國家要積極研究研發液氫。
3，十分關注氫氣的特性，就是加氫站的建造要十分關注氫氣特性，易洩漏、易擴散、易著火爆炸，要避免洩漏、擴散、著火爆炸，要求設計建造嚴格按照現在的設計規範，包括加氫站規範，還有儲存容器壓力管道的規範。
4，加氫站和加氣站相似而不相同。原來做加氣站有經驗的單位來做加氫站往往不重視氫的品質和特性，只看加氣站和加氫站的相同性、而沒有注意到不同性，因此在實踐中會導致出問題
5，應該準確進行各種加氫站、合建站佈置和安全設施的佈置。必須要按照規範來做，特別是一些安全技術措施。
6，十分重視設備和管道及附件選擇、質量管控.
目前我們國家加氫站的佈局，現在我們國家加氫站大概現在已經建成加氫站30座左右。截至2019年目前，日本建成109座左右，美國大概60座左右，歐洲大概160多座，包括35兆帕和70兆帕各種類型的加氫站，加氫規模大多為400公斤以下。
加氫站由氫氣壓縮機、儲氫容器、加氫機、站控系統四個主體設備構成。加氫站作為一個站必須要有土建公車、電氣工程、給排水工程、排風工程、安全設施等。
液氫的氫能規模化加氫站，高壓氫氣加註、低溫高壓氫氣加註。低溫高壓氫氣加註，從液氫罐到增壓泵增壓，到加氫之前應該有氣化器，氣化器以後加氫，低溫高壓氫氣加註儲氫密度，這裡介紹是兩種辦法，一個是70兆帕的高壓液氫、氣氫加壓，還有一種是直接加液氫，這種方法存在很多問題，應用當中存在問題，當然現在也有人在用。
這裡著重介紹兩種，一個是70兆帕加註的氣態氫，一個是低溫高壓的氫氣加註，負200多度左右的充裝到汽車上面，這裡面的儲氫密度跟液氫基本上接近，就是低溫高壓。對加氫系統難度有可能很快可以解決，但是低溫高壓的氫氣瓶目前是一個難題，因為負200多度要考慮保溫，到燃料電池反應的時候還是常溫的氣體。
我們國家要多元發展、共享成果。目前我們國家產量2000多萬噸氫的產量當中，生產99%純度以上的氫，其中90%以上是用於原料氣或者生產過程的加氫用，工業氣體應用大概2%到4%，因此在氫能發展的同時，在氫氣、氫源生產的可以和過程加氫和工業氣體用氫協同發展，尤其在氫能產業比較的初期，這樣可以解決氫源的市場問題。
尤其是氫能汽車，汽車工業協會董揚的觀點要發展幾個主要的聚集區，比如長三角、珠三角和京津冀或者成渝地區，怎麼建立比較規模化的氫源站，怎麼樣讓它協同發展，協同發展的同時以便於推廣我們的液氫產業。
對於氫能產業鏈發展需要明晰的幾個問題：一是氫是能源載體，應與天然氣、燃油相同監管，但不能改變危化品的屬性，這是制定氫能產業的政策、法規、規範市場等的重要依據。
二是實現氫源低碳低成本的獲得是發展氫能產業的基礎，制定氫能產業規劃建設和運營的重要條件。發展氫能的目的就是要低碳，要搞實現氫源低碳低成本的獲得，是發展氫能產業的基礎，也是制定氫能產業規劃建設和運營的重要條件。
三是我國氫的總產量約為2000多萬噸/年，分別為原料氫、煉化生產過程加氫、工業氣體，作為能源載體目前只是示範，但是它們使用要求是很不相同的。
四是氫能基礎設施不僅僅是加氫站、制氫、儲存與運輸不可缺。
目前加氫站建設多了以後，氫源的問題、儲存問題是不可忽略的問題，當前應該精準的突破加氫站制氫設施的瓶頸，加大規劃、建設和支持力度，這樣才能解決氫源問題。
液氫的基本特性，主要兩點，低溫，就是負253度。降低能耗就是要合理選擇流程、合理選擇壓縮機、提高透平壓縮機的效率降低能耗，提高換熱器。它的成本，降低液氫成本的途徑，降低能耗是一方面，第二氫源的問題，第三建設設備的成本。
現在全球液氫的產能480噸/天，其中美國、加拿大佔了85%，我國現在只有3座，位於北京、西昌和文昌，每天大概1-2噸，目前主要用於航天和軍用。我國當前液氫生產比較低，液化設備由美國的AP、普萊克斯、法國法液空、德國林德等廠商提供的，國內航天101所、中科富海、國富氫能等單位都在進行氫液化系統的研究開發，在液氫應用方面，美國有約33.5%的液氫用於石化系統，18.6%液氫用於航空系統，大約10%的液氫服務於燃料電池車輛的加氫站。
氫液化設備工藝的狀況。目前國家建設液氫裝置，液氫相關裝備進口困難、國產化任務迫在眉睫。美國商務部、大規模儲運設備的限制、管制，對於航天領域也是有管制的，還有尤其是對10噸以上的氫液化基礎設備、液氫閥門、膨脹機、液氫泵等關鍵設備是有限制的。
國產化任務迫在眉睫，我國應當大力推動航天液氫技術軍民融合、開展民用液氫裝備的研發和標準制定。好在我們在101的積極配合下，我們氣標委會已經制訂了三個標準。
液氫的主要工程應用前景，一個是航天，一個是車輛，一個是用氫裝備供氣系統。
還有工業用氫，不詳細講了。這裡主要想多說一句的是，因為我國的氫能汽車主要以重卡、物流車、客車為主，未來可能潛艇等等都能用，所以我們一定要抓緊對於液氫的研究。
液氫在氫能領域中的應用制氫成本的比較。液氫從成本上是高的，但是高壓氫的氫源成本是一樣的，但是加工成本就是運輸成本是比較高的。
液氫通過船運輸是日本目前世界範圍內分配氫能源的一種有效的方式。我們國家特別是大江大河的運輸，像西南雲貴川地區大量的水電富餘氫。
這是應該明晰的幾個問題：氫液化過程能耗高，可以由其在儲運及應用端的優勢來解決。液氫的製備、儲運及應用裝備技術突破。重點研發液氫工藝、膨脹機和其他關鍵部件，有技術基礎的單位協同攻關，大概還需要3-5年就可以突破這個技術。液氫的安全性有待普及。液氫的標準規範應該抓緊做。
液氫和氣態氫的安全性相似，只要認真執行準規範的規定要求，正確的設置安全設施，全面遵守安全操作規程，就可以避免事故和危險的發生。
最後，目前隨著我國氫能產業的高速發展，氫源、氫的儲存運輸設施和加氫站的建設正在成為發展氫能產業必須精準解決的“瓶頸”。
液氫在氫能產業的儲存、運輸方面具有明顯的優越性，在氫能產業商業化的導入期，積極開發液氫生產技術及其裝備製造是大勢所趨。各地區（地、市）應根據氫能產業的應用場景，充分利用自身特點，基礎條件，規範建設液氫製備、儲運的示範或基礎項目，為加速建設我國的液氫生產、儲運供應鏈做出貢獻。
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