3月1日,湖北宜都氫陽新材料有限公司儲氫材料項目一期工程正式投產,生產出第一批常溫常壓下液體儲氫材料——儲油,標志著常溫常壓下氫能安全高效儲運技術經過數(shù)年的厚積薄發(fā),已取得長足進步,成功進入產業(yè)化導入階段。
氫能被譽為“終極能源”,是國際上公認的清潔能源,但目前尚未大規(guī)模應用,瓶頸在于氫氣在常溫常壓下難以存儲和運輸。中國地質大學特聘教授、氫陽公司董事長程寒松帶領團隊開發(fā)的常溫常壓下液態(tài)有機儲氫(LOHC)技術,攻克了氫氣在常溫常壓下液態(tài)存儲和運輸這一世界性難題。
液體有機儲氫技術是將特定的有機不飽和化合物(儲油)與氫氣在催化劑作用下發(fā)生可逆化學反應,生成烷烴類化合物(氫油)來實現(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輸,有效解決了氫能源的儲存和運輸問題,且“儲油”可重復利用。
程寒松告訴記者,宜都是氫陽公司儲氫材料的生產基地,儲氫材料項目一期工程的建成投產標志著有機液態(tài)儲氫技術產業(yè)化邁出了實質性的一步,為該技術的規(guī)模化推廣奠定了基礎。目前氫陽公司已經完成技術研發(fā)和中試積累,今年將步入產品商業(yè)化階段,在國內試點城市開展產業(yè)化示范項目,在汽車、輪船、軌道和離網儲能等領域推廣應用常溫常壓有機液態(tài)儲氫技術。
據(jù)氫陽公司總裁劉波介紹,氫陽儲氫材料項目于2017年11月落戶宜都化工園,項目預計總投資30億元,全部建成后可年產100萬噸液體有機儲氫材料(儲油)。一期工程年產1000噸,已于去年12月29日竣工,今年1月開始調試,產品主要用于全國各地的產業(yè)化示范項目,可實現(xiàn)產值5000萬元。
程寒松認為,LOHC技術與現(xiàn)有的以石油為基礎的儲運設施完全匹配,非常易于大規(guī)模推廣和應用。近年來液態(tài)有機儲氫技術在日本和歐洲快速發(fā)展,該技術在脫氫溫度、氫氣純度、脫氫速率、催化劑成本等方面有較大優(yōu)勢,受到國內外同行的高度重視。
“有機液體儲氫技術可使氫在常溫常壓下安全、穩(wěn)定、高密度地存儲,其運輸成本不及普通高壓長管運氫車的四分之一,這項技術為氫的大規(guī)模、長時間儲存和長距離安全運輸提供了可能。”程寒松說,該技術中,氫的儲存是通過氫氣與一類特定液態(tài)有機化合物在催化劑作用下發(fā)生化學反應來實現(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使用,反復循環(huán)。
程寒松介紹,儲氫載體及其氫化物常溫常壓下呈液態(tài),化學性質穩(wěn)定、不易燃、易規(guī);a,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,液體有機儲運氫過程完全可以利用現(xiàn)有的以石油為基礎的能源基礎設施來實現(xiàn),這樣可以大幅降低氫能技術規(guī);瘧玫某杀。
氫能技術面臨四大挑戰(zhàn)
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氫能技術的全產業(yè)鏈規(guī)模化商業(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輸;三是長壽命、低成本、高效率的氫燃料電池;四是氫能基礎設施(如加氫站)。
目前,氫的規(guī)模制備技術基本成熟,天然氣重整、石油催化裂解等均已實現(xiàn)規(guī)模化生產,同時,我國的工業(yè)副產氫及煤制氫等產能規(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,但并網能力不足,導致棄光、棄水、棄風、棄核現(xiàn)象嚴重,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);茪鋯栴}。
近年來,燃料電池技術已日趨成熟,燃料電池汽車開始小批量進入市場,長壽命、價格合理的燃料電池也逐漸進入市場。真正制約氫能技術發(fā)展的是氫的安全高效儲存與運輸技術,基礎設施構架則完全取決于氫的儲運方式。