低壓儲(chǔ)氫能否成為氫能車發(fā)展突破口？

　　汽柴油可以，天然氣可以，氫氣可以嗎？在公眾眼里，氫氣作為汽車燃料是非常危險(xiǎn)的，國家也將氫氣列為?；愤M(jìn)行管理，儲(chǔ)氫、加氫、用氫每個(gè)環(huán)節(jié)都存在安全隱患。另一個(gè)不為人知的事實(shí)是，氫燃料電池以及氫氣儲(chǔ)存、加注設(shè)備的不少關(guān)鍵零部件都需要依賴進(jìn)口，國產(chǎn)同類水平產(chǎn)品價(jià)格偏高，一定程度上也制約了氫燃料電池車的普及與推廣。不過，現(xiàn)在有一種“低壓儲(chǔ)氫技術(shù)”黑科技，或許能加快氫燃料電池汽車來到我們身邊。

　　7月8日，全球首座低壓加氫站（非商業(yè)運(yùn)營）在遼寧省葫蘆島市興城市揭幕，現(xiàn)場展示了低壓儲(chǔ)氫技術(shù)關(guān)鍵部件、加氫全過程以及車輛運(yùn)行情況，吸引了中國工程院院士郭孔輝、中國工程院院士徐志磊、中國科學(xué)院院士都有為三大院士駐足體驗(yàn)。

　　不同于南陽“水氫發(fā)動(dòng)機(jī)”的炒作，此次低壓儲(chǔ)氫技術(shù)的展示將整個(gè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件、每項(xiàng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和技術(shù)思路都拿出來公開交流討論。主要合作方，包括國家相關(guān)部門、地方政府領(lǐng)導(dǎo)都站出來正面交流。興城市人民或?qū)⒙氏茸系蛪簝?chǔ)氫燃料電池公交車。

『全球首座低壓加氫站在遼寧省葫蘆島市興城市揭幕』

　　為加氫站節(jié)約2/3建設(shè)成本

　　氫燃料電池汽車相比純電動(dòng)汽車在續(xù)駛里程、充電時(shí)長、低溫性能方面有明顯優(yōu)勢。國內(nèi)大力推動(dòng)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但真正上路運(yùn)營的氫燃料電池車數(shù)量并不多，其中一個(gè)難點(diǎn)就卡在高壓儲(chǔ)氫技術(shù)的安全性上。

　　目前，國內(nèi)氫燃料電池汽車采用的是35mpa的氣態(tài)壓縮氫氣，未來將會(huì)向歐美正在推廣的70mpa壓力看齊，這意味著槽車將壓力為20mpa的氫氣運(yùn)輸至加氫站后，需通過加氫站內(nèi)增壓設(shè)備多級(jí)加壓后才能加入到氫燃料電池車35mpa壓力的儲(chǔ)氫瓶中。

　　這一過程中，一直處于高壓狀態(tài)的氫氣容易出現(xiàn)泄露，有任何電火花都可能引起爆炸。而我們今天介紹的車載低壓儲(chǔ)氫罐，儲(chǔ)氫壓力僅有5mpa，安全性更高，可以替代布置于氫燃料電池車頂上的巨大高壓圓柱形儲(chǔ)氫瓶，同時(shí)使得加氫站免去了氫氣增壓、高壓加注、高壓儲(chǔ)存設(shè)備的投入，從而也減少了對(duì)增壓、加注設(shè)備關(guān)鍵零部件進(jìn)口的依賴。

　　在加氫站投入成本上，低壓加氫站優(yōu)勢非常明顯。目前，日供應(yīng)能力500kg氫氣的高壓加氫站僅建站投入就達(dá)1200-1500萬元（不含土地費(fèi)用），占地面積約3000平方米，如果采用全套進(jìn)口設(shè)備價(jià)格會(huì)更高，每天僅可滿足30-40輛氫燃料電池公交車的氫氣需求。而低壓加氫站僅需不到400萬元的投入，占地面積僅為300-500平方米。

　　“充電”20分鐘，續(xù)駛300公里

　　我們乘坐的展示公交車上，已經(jīng)沒有了其他氫燃料電池車的高壓儲(chǔ)氫瓶，被體積較小的低壓儲(chǔ)氫罐替代。車輛外觀與普通公交車一樣，駕乘感受與一般純電動(dòng)公交車無異。

　　不過，低壓儲(chǔ)氫技術(shù)并非沒有劣勢。

『固態(tài)合金儲(chǔ)氫裝置』

　　與氫氣壓縮至高壓氣態(tài)乃至液態(tài)的儲(chǔ)存形式不同，低壓儲(chǔ)氫是通過金屬粉末（特定合金成分）吸附的方式將氫氣儲(chǔ)存在重量較大的金屬罐體中。儲(chǔ)存同等質(zhì)量的氫氣，低壓儲(chǔ)氫罐雖然體積只有高壓儲(chǔ)氫瓶的三分之一，但重量卻增加不少。

　　在氣耗方面，應(yīng)用低壓儲(chǔ)氫技術(shù)的車輛比高壓版本車型高出約0.3kg/100km，實(shí)際氣耗在4.0-4.3kg/100km，處在可接受的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)間；加氫15kg用時(shí)約20分鐘，可滿足車輛300km以上的運(yùn)營里程需求。由于系統(tǒng)質(zhì)量較大，低壓儲(chǔ)氫技術(shù)短期內(nèi)不適合在乘用車領(lǐng)域推廣，卡客車、工程機(jī)械有著更好的應(yīng)用場景。

　　此外，即將推向市場的低壓儲(chǔ)氫合金材料雖然經(jīng)過了成本和循環(huán)壽命要求的多方考量，但確實(shí)存在重量儲(chǔ)氫密度偏低（≤2wt%）的缺點(diǎn)，且吸放氫過程伴有一定的熱效應(yīng)產(chǎn)生和平臺(tái)壓力的變化，通過對(duì)新材料的進(jìn)一步優(yōu)化，下一代產(chǎn)品在重量儲(chǔ)氫密度上會(huì)有所提升。

『低壓儲(chǔ)氫燃料電池車氫氣加注口』

　　相對(duì)而言，低壓儲(chǔ)氫罐價(jià)格仍然較高，同等儲(chǔ)氫量下要比高壓儲(chǔ)氫瓶貴出約20萬元，未來若可規(guī)?；l(fā)展，成本或大幅下降。值得注意的是，從低壓儲(chǔ)氫技術(shù)所需的金屬成分的提取到儲(chǔ)氫罐的生產(chǎn)，全部過程都可實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，合金材料也可回收再利用。

　　產(chǎn)業(yè)化是最終目標(biāo)

　　“我們面臨的是如何讓氫能利用開發(fā)更好更快的產(chǎn)業(yè)化，否則發(fā)展氫能就沒有任何意義了。”中國工程院院士郭孔輝的評(píng)價(jià)更加貼近市場。

　　技術(shù)的創(chuàng)新永遠(yuǎn)無窮無盡，但產(chǎn)業(yè)化要受制于多種條件。低壓儲(chǔ)氫技術(shù)距離真正市場化推廣還有一段距離，更需要國家和地方政府的正確引導(dǎo)與支持。在葫蘆島市人民政府市長王力威看來，氫能源是一個(gè)很尖端的話題，這個(gè)產(chǎn)業(yè)仍是剛剛起步，引進(jìn)創(chuàng)新技術(shù)的目的是要謀求實(shí)用化、應(yīng)用化、產(chǎn)業(yè)化。

　　在本次活動(dòng)期間，遼寧佳華新能源與葫蘆島新奧燃?xì)?、航錦科技分別簽訂了加氫站建設(shè)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議、高純度氫氣供應(yīng)戰(zhàn)略合作框架協(xié)議；佳華利道與深圳市新能源車輛應(yīng)用推廣中心簽訂了低壓合金儲(chǔ)氫式氫燃料電池車輛應(yīng)用推廣框架合作協(xié)議；興城市人民政府與綠航星際簽訂了氫能源研發(fā)戰(zhàn)略合作協(xié)議。

　　這些協(xié)議的簽訂標(biāo)志著地方政府和企業(yè)對(duì)氫能應(yīng)用全面發(fā)展的決心，也提高了低壓儲(chǔ)氫技術(shù)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的成功概率。