3月1日,湖北宜都?xì)潢栃虏牧嫌邢薰緝洳牧享?xiàng)目一期工程正式投產(chǎn),生產(chǎn)出第一批常溫常壓下液體儲氫材料——儲油,標(biāo)志著常溫常壓下氫能安全高效儲運(yùn)技術(shù)經(jīng)過數(shù)年的厚積薄發(fā),已取得長足進(jìn)步,成功進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入階段。
氫能被譽(yù)為“終極能源”,是國際上公認(rèn)的清潔能源,但目前尚未大規(guī)模應(yīng)用,瓶頸在于氫氣在常溫常壓下難以存儲和運(yùn)輸。中國地質(zhì)大學(xué)特聘教授、氫陽公司董事長程寒松帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開發(fā)的常溫常壓下液態(tài)有機(jī)儲氫(LOHC)技術(shù),攻克了氫氣在常溫常壓下液態(tài)存儲和運(yùn)輸這一世界性難題。
液體有機(jī)儲氫技術(shù)是將特定的有機(jī)不飽和化合物(儲油)與氫氣在催化劑作用下發(fā)生可逆化學(xué)反應(yīng),生成烷烴類化合物(氫油)來實(shí)現(xiàn)氫的儲存和釋放。儲油和氫油在常溫常壓下均為液態(tài),類似于石油和汽油,能夠十分方便地儲存和運(yùn)輸,有效解決了氫能源的儲存和運(yùn)輸問題,且“儲油”可重復(fù)利用。
程寒松告訴記者,宜都是氫陽公司儲氫材料的生產(chǎn)基地,儲氫材料項(xiàng)目一期工程的建成投產(chǎn)標(biāo)志著有機(jī)液態(tài)儲氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化邁出了實(shí)質(zhì)性的一步,為該技術(shù)的規(guī);茝V奠定了基礎(chǔ)。目前氫陽公司已經(jīng)完成技術(shù)研發(fā)和中試積累,今年將步入產(chǎn)品商業(yè)化階段,在國內(nèi)試點(diǎn)城市開展產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目,在汽車、輪船、軌道和離網(wǎng)儲能等領(lǐng)域推廣應(yīng)用常溫常壓有機(jī)液態(tài)儲氫技術(shù)。
據(jù)氫陽公司總裁劉波介紹,氫陽儲氫材料項(xiàng)目于2017年11月落戶宜都化工園,項(xiàng)目預(yù)計(jì)總投資30億元,全部建成后可年產(chǎn)100萬噸液體有機(jī)儲氫材料(儲油)。一期工程年產(chǎn)1000噸,已于去年12月29日竣工,今年1月開始調(diào)試,產(chǎn)品主要用于全國各地的產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目,可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值5000萬元。
程寒松認(rèn)為,LOHC技術(shù)與現(xiàn)有的以石油為基礎(chǔ)的儲運(yùn)設(shè)施完全匹配,非常易于大規(guī)模推廣和應(yīng)用。近年來液態(tài)有機(jī)儲氫技術(shù)在日本和歐洲快速發(fā)展,該技術(shù)在脫氫溫度、氫氣純度、脫氫速率、催化劑成本等方面有較大優(yōu)勢,受到國內(nèi)外同行的高度重視。
“有機(jī)液體儲氫技術(shù)可使氫在常溫常壓下安全、穩(wěn)定、高密度地存儲,其運(yùn)輸成本不及普通高壓長管運(yùn)氫車的四分之一,這項(xiàng)技術(shù)為氫的大規(guī)模、長時間儲存和長距離安全運(yùn)輸提供了可能。”程寒松說,該技術(shù)中,氫的儲存是通過氫氣與一類特定液態(tài)有機(jī)化合物在催化劑作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn),類似于在煉油廠中通過催化加氫將石油變?yōu)槠?而氫的釋放則可在相對溫和的條件下通過催化過程完成,脫氫后的載體可以重復(fù)使用,反復(fù)循環(huán)。
程寒松介紹,儲氫載體及其氫化物常溫常壓下呈液態(tài),化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、不易燃、易規(guī);a(chǎn),現(xiàn)有加油站只需略加改造就可以極低成本將其變?yōu)榧託湔。因此,液體有機(jī)儲運(yùn)氫過程完全可以利用現(xiàn)有的以石油為基礎(chǔ)的能源基礎(chǔ)設(shè)施來實(shí)現(xiàn),這樣可以大幅降低氫能技術(shù)規(guī)模化應(yīng)用的成本。
氫能技術(shù)面臨四大挑戰(zhàn)
鏈接
氫能技術(shù)的全產(chǎn)業(yè)鏈規(guī);虡I(yè)推廣,主要面臨以下四大挑戰(zhàn):一是氫的規(guī)模制備;二是氫的安全高效儲存與運(yùn)輸;三是長壽命、低成本、高效率的氫燃料電池;四是氫能基礎(chǔ)設(shè)施(如加氫站)。
目前,氫的規(guī)模制備技術(shù)基本成熟,天然氣重整、石油催化裂解等均已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn),同時,我國的工業(yè)副產(chǎn)氫及煤制氫等產(chǎn)能規(guī)模巨大。另一方面,過去十來年里,我國可再生能源及核能高速發(fā)展,但并網(wǎng)能力不足,導(dǎo)致棄光、棄水、棄風(fēng)、棄核現(xiàn)象嚴(yán)重,利用這些能源通過電解水制氫既可解決大規(guī)模儲能問題,又能解決規(guī)模化制氫問題。
近年來,燃料電池技術(shù)已日趨成熟,燃料電池汽車開始小批量進(jìn)入市場,長壽命、價格合理的燃料電池也逐漸進(jìn)入市場。真正制約氫能技術(shù)發(fā)展的是氫的安全高效儲存與運(yùn)輸技術(shù),基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)架則完全取決于氫的儲運(yùn)方式。