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国内首个液体储氢材料项目投产
2019-03-05 来源:中国化工报 点击
关键词:储氢

 3月1日,湖北宜都氢阳新材料有限公司储氢材料项目一期工程正式投产,生产出第一批常温常压下液体储氢材料——储油,标志着常温常压下氢能安全高效储运技术经过数年的厚积薄发,已取得长足进步,成功进入产业化导入阶段。

  氢能被誉为“终极能源”,是国际上公认的清洁能源,但目前尚未大规模应用,瓶颈在于氢气在常温常压下难以存储和运输。中国地质大学特聘教授、氢阳公司董事长程寒松带领团队开发的常温常压下液态有机储氢(LOHC)技术,攻克了氢气在常温常压下液态存储和运输这一世界性难题。

  液体有机储氢技术是将特定的有机不饱和化合物(储油)与氢气在催化剂作用下发生可逆化学反应,生成烷烃类化合物(氢油)来实现氢的储存和释放。储油和氢油在常温常压下均为液态,类似于石油和汽油,能够十分方便地储存和运输,有效解决了氢能源的储存和运输问题,且“储油”可重复利用。

  程寒松告诉记者,宜都是氢阳公司储氢材料的生产基地,储氢材料项目一期工程的建成投产标志着有机液态储氢技术产业化迈出了实质性的一步,为该技术的规模化推广奠定了基础。目前氢阳公司已经完成技术研发和中试积累,今年将步入产品商业化阶段,在国内试点城市开展产业化示范项目,在汽车、轮船、轨道和离网储能等领域推广应用常温常压有机液态储氢技术。

  据氢阳公司总裁刘波介绍,氢阳储氢材料项目于2017年11月落户宜都化工园,项目预计总投资30亿元,全部建成后可年产100万吨液体有机储氢材料(储油)。一期工程年产1000吨,已于去年12月29日竣工,今年1月开始调试,产品主要用于全国各地的产业化示范项目,可实现产值5000万元。

  程寒松认为,LOHC技术与现有的以石油为基础的储运设施完全匹配,非常易于大规模推广和应用。近年来液态有机储氢技术在日本和欧洲快速发展,该技术在脱氢温度、氢气纯度、脱氢速率、催化剂成本等方面有较大优势,受到国内外同行的高度重视。

  “有机液体储氢技术可使氢在常温常压下安全、稳定、高密度地存储,其运输成本不及普通高压长管运氢车的四分之一,这项技术为氢的大规模、长时间储存和长距离安全运输提供了可能。”程寒松说,该技术中,氢的储存是通过氢气与一类特定液态有机化合物在催化剂作用下发生化学反应来实现,类似于在炼油厂中通过催化加氢将石油变为汽油;而氢的释放则可在相对温和的条件下通过催化过程完成,脱氢后的载体可以重复使用,反复循环。

  程寒松介绍,储氢载体及其氢化物常温常压下呈液态,化学性质稳定、不易燃、易规模化生产,现有加油站只需略加改造就可以极低成本将其变为加氢站。因此,液体有机储运氢过程完全可以利用现有的以石油为基础的能源基础设施来实现,这样可以大幅降低氢能技术规模化应用的成本。

氢能技术面临四大挑战

  氢能技术的全产业链规模化商业推广,主要面临以下四大挑战:一是氢的规模制备;二是氢的安全高效储存与运输;三是长寿命、低成本、高效率的氢燃料电池;四是氢能基础设施(如加氢站)。

  目前,氢的规模制备技术基本成熟,天然气重整、石油催化裂解等均已实现规模化生产,同时,我国的工业副产氢及煤制氢等产能规模巨大。另一方面,过去十来年里,我国可再生能源及核能高速发展,但并网能力不足,导致弃光、弃水、弃风、弃核现象严重,利用这些能源通过电解水制氢既可解决大规模储能问题,又能解决规模化制氢问题。

  近年来,燃料电池技术已日趋成熟,燃料电池汽车开始小批量进入市场,长寿命、价格合理的燃料电池也逐渐进入市场。真正制约氢能技术发展的是氢的安全高效储存与运输技术,基础设施构架则完全取决于氢的储运方式。

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