氢储运是氢能产业中的重要一环,目前其成本在整个氢能产业链中的占比约为30%-40%,直接影响着氢能产业链的降本空间和规模化发展。在近期举行的多个氢能会议上,多位业内人士指出,目前我国氢能产业整体发展速度较为缓慢,主要原因就在于储运成本高企。
储运成本中短期难下降
“事实上,我国氢能供给存在着错配关系。氢气资源'西富东贫,北多南少',而需求恰好相反。目前看,尤其在我国西部地区,如何将大量绿氢资源运输出来,储运技术就显得至关重要。”江苏国富氢能技术装备股份有限企业联合创始人、战略科学家魏蔚说。
氢储运是氢能产业发展中的重要一环。从现状看,高压气态储氢运氢仍是我国使用最多的方式。不过,由于氢气密度非常小,单车氢气运输量少,导致运输效率低、成本高。
中国科学院院士、国际氢能与燃料电池协会理事长欧阳明高算了一笔账:从氢能运输角度看,原料氢成本是11元/千克,如果用拖车输送20兆帕的氢气瓶,100公里需10元/千克,加氢站的成本费用为10元/千克,加氢车辆的最终费用为30元/千克以上。
“因此,提高储运压力是解决上述问题的途径之一。”欧阳明高表示,如果氢瓶的压力提高到50兆帕,单车运氢可接近1吨,运输成本就会大幅下降。“目前,车用氢瓶压强大多为35兆帕,中期看,成本不太可能突破。”
未势能源科技有限企业技术中心氢能技术开发部总监王东雨告诉《中国能源报》记者:“目前以最低价的工业副产氢为例,出厂价为平均13元/千克,经过运输成本、加注分销成本及损耗分摊,枪口价达到30元/千克-35元/千克,致使整个燃料电池汽车的能耗成本远超燃油与电动车。”
也有氢能企业人士透露,以70兆帕氢瓶为例,储1公斤氢大概需6000元-7000元,但目前,只有20兆帕的长管拖车上路,单辆车只能运输200-300公斤,有时运输几百公里,价格就要翻一倍。“运输效率低不说,价格也难以承受。”
掣肘产业链发展
氢储运就像人体的血管,将氢气供应给用氢端的各地区,一旦关键通道没有建成或无法匹配氢能上下游的供需需求,整个行业发展就会像人体组织缺血一样“坏死”。
据魏蔚先容,氢气和天然气的性质、特点、状态和应用场景高度相似,当前的氢储运问题和当初天然气面临的难题差不多,都有础设施不完善的问题,这也是产业发展必经的阶段。“目前,我国有400多座加氢站,由于氢气储运难,使得部分加氢站加氢能力不足,使用效率也不高。”
王东雨也表示,车载储氢系统受制碳纤维价格影响,目前看不到成本下降的路径与时间,导致整车购置成本大于纯电车辆。“此外,储运环节离不开氢安全保证,也导致储运环节技术突破较缓慢。”王东雨进一步分析,因为严苛的安全验证与准入要求,甚至对临氢的金属材料和非金属材料都要做大量试验,每种材料的更换也需要重新进行安全验证与准入申请,导致储运设备成本无法有效降低。
管道运氢或成优选
如何破解氢储运难题?“管道运输将成为未来解决大规模、长距离绿氢运输的优选方案。”欧阳明高坦言。
浙江清华长三角研究院氢燃料电池汽车技术研究中心主任章桐先容,目前氢的储运技术各式各样,存储中有固态、气态、液态,储运既有有机液体,也有固体储氢、液氢和高压氢气管网。
“总的来说,储氢方式多种多样,技术也是百花齐放,而从技术路径看,长距离大规模运输主要考虑管道和液氢运输方式。”章桐说,“从这个角度分析,技术手段已经具备,只考虑如何进一步加大规模化应用。”
《中国能源报》记者注意到,管道运氢作为大容量、低成本的运输方式,日益受到国内能源企业重视,甚至有企业负责人表示,未来管道输氢建设将促使氢能产业发生革命性变化。“一旦实现氢气管道运输,输氢成本将大幅降低。”
“从今年开始,中石化、中石油分别都进行了管道送氢,每公斤氢运输100公里,成本从10元降到0.5元,变成原来的5%。”亿杰锋源实行董事王海峰说,“这个结果很好,相当于在内蒙古制氢运到北京,管道输送成本基本在3元/公斤-4元/公斤,而制氢成本为8-10元,运到北京加5元。个人认为,这是未来打通产氢和消纳能源不平衡的重要环节。”
“低成本的运氢方式,一方面会促使氢能大规模应用;另一方面,可再生能源投资大幅增加后,将极大优化能源结构。”王海峰说。(记者 张胜杰)