登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
化学元素周期表中排在第一位的元素是什么?对了,氢!我们离不开氢原子与氧原子结合成的水,但对氢的其他应用却知之甚少。而当前,氢的能源化利用趋势愈加明显。结合时下热点,我们来说说,中美两国在液氢方面的发展状况。
不只是交通领域液氢在国民经济中应用广泛
液氢是通过预冷和膨胀节流等工艺,把氢气降温到-253℃从而变成液体,密度可达普通氢气的780倍,使得氢可以高效地储存和运输。液氢液氧推进剂的比推力最高,相同比推力时运载火箭的重量可以下降50%,因此液氢是最先进的火箭推进剂燃料。同时,在-253℃低温下,除了氦、氖稀有气体之外的所有气体杂质都会凝固分离,因此液氢汽化很容易获得6N(99.9999%)及以上的超纯氢。相比于钯膜纯化等气态氢提纯技术,液氢具有应用系统简单、经济、高效可控、不易污染、品质稳定等特点。因此液氢还是全球公认的可以大规模获得超纯氢的先进技术。
超纯氢在电子工业尤其是微电子、光电子产品生产中有极为广泛的的应用市场,包括大规模集成电路芯片、平板显示器、光伏电池等战略性新兴产业。电子工业是超纯氢的最大用户,超纯氢作为还原气体和保护气,主要用于半导体器件、集成电路芯片以及液晶平板显示器生产等领域,且氢气的纯度直接影响最终的产品质量。在冶金工业中,氢气可作为还原剂将金属氧化物还原成金属,也可作为贵金属高温加工时的保护气氛,需要5N的高纯氢。同时在石油炼化加氢精制中采用高纯氢可获得高品质的汽油、润滑油等产品。
国家标准定义氢气纯度大于或等于5N(99.999%)为高纯氢,大于或等于6N(99.9999%)为超纯氢。目前我国高纯氢和超纯氢的消耗量约20万吨/年(据统计2016年全国纯度≥99%的氢产量约700亿Nm³/年,其中95%以上用于炼油、化工生产、电子、冶金等,其余2%~3%为5N以上超纯氢)。其中6N及以上的超纯氢极易被污染、无法气态运输,国内外芯片和液晶显示器生产均是在使用终端的用气点设置纯化器达标后使用,其解决方案往往来自于外资气体公司,进口依赖度高、价格垄断,使得大规模应用受限,影响中国制造业水平。
中美液氢产业差距——美国产能全球首位,中国民用一片空白
全球目前已经有数十座液氢工厂,总液氢产能470吨/天,其中北美占了全球液氢产能总量的85%以上。美国本土已有15座以上的液氢工厂,液氢产能达326吨/天以上,居于全球首位,包括加拿大有80吨/天的液氢产能也为美国所用。欧洲4座液氢工厂液氢产能24吨/天。亚洲有16座液氢工厂,总产能38.3吨/天,其中日本占了亚洲三分之二的产能。全球近500座加氢站中液氢储氢型加氢站占比三分之一,主要分布在美国、欧洲和日本,且其新建的加氢站以液氢储氢型为主。2018年初,日本川崎重工引领的财团与澳大利亚政府达成一致,在维多利亚州建造煤制氢基地工厂和氢液化工厂,预计2022年达产,设计液化能力770吨/天,液化后-253℃的低温液氢最终通过两艘20万m³的液氢船运往日本。
从目前的市场应用来看,美国垄断了全球85%的液氢生产和应用,其中美国AP和PRAX两大集团垄断了美国90%的液氢市场。根据美国氢能分析中心的统计,截至2016年,北美地区共有产能5吨/天以上的大型液氢工厂10座,其中18吨/天以上的有6座,最大产能达到64吨/天。美国的液氢民用占据主流市场,其中33.5%用于石油化工行业,37.8%用于电子、冶金等其他行业,10%左右用于燃料电池汽车加氢站。仅有18.6%的液氢用于航空航天和科研试验。
为了满足高端制造、冶金、能源、电子和航空航天等领域不断增长的需求,近两年来,美国又加大液氢工厂建设力度。PRAX公司2018年11月在德克萨斯州La Porte开工建设第五座液化氢工厂,计划2021年投产,产能超过30吨/天。美国AP公司2019年初在美国西部建造一个日产百吨级的液氢工厂,致力于氢能源市场,向FEF位于加利福尼亚州的加氢站提供液氢。同时法国液空公司也将投资1.5亿美元,2019年初在美国开工建设一座30吨/天液氢工厂。预计2021年美国本土的液氢产能将超过500吨/天。
中国在用的液氢工厂仅有海南文昌、北京101所和西昌基地,均服务航天火箭发射,总产能仅有4吨/天,最大的海南文昌液氢工厂产能也仅2吨/天。中国民用液氢市场一片空白。也正是因为如此,中国液氢生产成本高达500元/kg,是美国的20倍以上(2.5美元/kg),限制了液氢在高端制造、冶金、电子和能源产业等领域的应用,产品质量和制造水平与美国存在较大差距。
美对我国液氢产业的围堵——严格禁运、严禁交流等
美国商务部工业和安全局(Bureau of Industry and Security)所列出的商业管制清单(Commerce Control List)列出了10大类行业,每个行业进一步细分5类,多年来对中国采取严格禁运措施。液氢的主要用途不仅仅是火箭推进剂,同时还为大规模集成电路的研制与生产、高端制造、冶金等提供6N以上的超纯氢,因此液氢的生产和应用直接涉及到10大类行业中的三大类:2类“材料加工”、3类“电子”和9类“航空航天与推进”。
与大规模液氢生产和储运相关系统装备和组件、测试检测与生产装备(如氢液化装置、氢膨胀机、正仲氢转化器、液氢泵、DN50以上液氢阀门等)、材料(超低温用碳纤维增强复合材料)、工艺技术(10吨/天及以上氢液化装置与工艺)等,均在美国对中国的禁运之列。同时,美国政府还禁止NASA(美国航空航天管理局)和美国企业与中国航天系统开展液氢技术领域内任何形式的技术交流与合作。
美国在对中国技术禁运的同时,也限制其盟国向中国出售设备和技术。法国液空和德国林德公司,在上个世界末中国自主开发了小型氦膨胀机和氢液化装置后,开始向中国出售2吨/天及以下的氢液化装置,其规模仅够科研试验用途,而并不向中国开放10吨/天及以上领域的大型氢液化技术与成套装置,同时也禁售DN50及以上的液氢阀门、氢膨胀机和氢潜液泵等关键设备和零部件。
中国在2015年实现了火箭发射场用300m³大型液氢罐的自主设计和小批量生产,打破了发达国家在液氢储存领域的垄断之后,美国企业对中国液氢储运容器的管制开始有所放松。美国Gardner Cryogenics(全球最大的液氢液氦装备供应商)等企业开始谋划特种设备使用进口,将其从未面向中国市场的ISO液氢罐箱,通过国家市场管理局及行业评审机构进入中国使用,其目的是为了支持美国气体公司利用液氢罐箱向中国高价出口和倾销美国的液氢,到中国民用超纯氢市场谋取暴利(中国6N以上超纯氢的制取成本超过150元/kg,是美国本土液氢售价的8倍左右)。此时正值中国企业计划将航天技术军民融合、开展民用液氢储运装备的标准制订和技术应用之际,美国和法国企业在推广自己的装备和推销液氢同时,诋毁中国氢液化技术不成熟、不具有经济性、液氢储运装备安全性不达标等,并质疑中国民用氢液化、储运技术和标准,严重干预和阻碍中国企业液氢储运、制取装备的开发进程。
政策建议——应大规模发展民用液氢生产和储运技术
鉴于液氢在国民生产经济中的重要用途,以及美国对中国在该领域的禁运与围堵,中国企业和科研院所更应自强自立、自主开发,并在全球范围内寻找可以利用和团结的资源。对此我们有如下建议:
1、把规模液氢生产和储运技术列入国家战略和科技部重点专项,鼓励国内高校科研院所和企业开展相关领域的技术开发与产业化,鼓励俄罗斯等友好国家与中国在液氢技术领域的合作交流;
2、积极支持规模液氢工厂示范项目建设,大力支持规模液氢生产、储运技术的军民融合与成果转化应用;
3、鼓励企业先行先试,推动民用液氢生产、储运装备企业标准的制订、实施并逐步上升到国家标准,增强民用液氢市场发展
4、对进入中国市场的美国或其它国家的液氢设备企业,作为监管部门的国家市场管理总局,应组织行业专家对其进行深入考察、技术审查和监管,以学习借鉴其先进技术经验,提升我国液氢设备技术水平。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近日,在2024国际氢能产业发展论坛上,中国船舶集团第七〇八研究所专家携两款最新研发的大型液氢运输船设计方案重磅亮相,并引发业内广泛关注。据悉,此次发布的180000立方米级和20000立方米级液化氢运输船,是目前全球最大舱容的液化氢运输船,目前已完成基本方案论证并联合ABS船级社进行认证,其中20
北极星氢能网获悉,3月21日,北京市市场监督管理局发布北京市地方标准《燃料电池汽车车载液氢供气系统安全技术规范(征求意见稿)》。该文件规定了燃料电池电动汽车车载液氢系统的一般要求、系统安全、部件安全、布置、安装及防护、运行安全和试验方法。适用于燃料电池电动汽车的车载液氢系统。原文如
高效、低成本的氢气储运技术是实现氢能大规模应用的必要保障,国家也提倡探索多种储运技术路线并行发展,液氢因其能量密度高、储存压力低、气化纯度高,有望成为氢能规模化发展的重要方式。中科院理化所长期致力于低温液氢技术与装备研发,并作为联合单位参与国家能源氢储运创新平台建设。在3月26日举
北极星氢能网获悉,3月20日,江苏国富氢能技术装备股份有限公司(以下简称“国富氢能”)向港交所递交主板上市申请。海通国际、中信证券为其联席保荐人。据了解,国富氢能是氢能装备一体化解决方案提供商,专注于氢能的“制、储、运、加、用”全产业链核心装备的研发和制造。截至2021年、2022年及2023
近日,由中科院理化所牵头,中科富海参与建设的国产首套具有自主知识产权的5吨/天大型氢液化装置顺利通过测试验收。该装置运行稳定,各项性能参数均优于设计指标,可连续产出合格液氢产品。该装置的成功运行,标志着我国已全面掌握大型氢液化装备的设计开发、生产制造、集成运营及调试技术,具备大规模
北极星氢能网获悉,近日,中集安瑞科旗下中集氢能液氢事业部所属单位张家港中集圣达因低温装备有限公司(简称“中集圣达因”)设计开发的国内首台商用液氢球罐在安徽阜阳正式开工。据悉,该项目中的液氢球罐为双层真空球形容器,总容积400立方米,液氢装载量可达25吨以上,是国家重点研发计划「可再生
北极星氢能网获悉,3月9日上午,浙江省湖州市长兴县2024年一季度重大项目集中开竣工暨白马湖实验室长兴氢能基地项目开工仪式在长兴县煤山镇举行,标志着白马湖实验室首个实体化运营的基地项目正式进入全面建设阶段,也标志着浙能集团与长兴县又一合作成果落地实施。浙能集团总经理、党委副书记倪震指出
近日,科技部高技术中心下达国家重点研发计划项目综合绩效评价结论的通知,由航天六院北京航天试验技术研究所牵头承担的国家重点研发计划“重型车辆液氢储供关键技术研究”项目顺利通过综合绩效评价。本项目以重型燃料电池车辆用户端液氢储供关键技术研究为切入点,围绕重载燃料电池商用车高密度储供氢
北极星氢能网获悉,2024年3月8日,中国科学院理化技术研究所承担研制的中国科学院先导专项任务——5吨/天级大型氢液化系统在北京通过测试验收。按照任务书指标要求,系统满负荷稳定运行时间8.5小时,低负荷稳定运行时间73小时。在满负荷运行条件下,氢气液化率3070.2L/h(约5.17吨/天),液氢产品的仲
北极星氢能网获悉,1月29日,鄂尔多斯高新技术产业开发区管委会、东胜区人民政府与江苏国富氢能技术装备股份有限公司、蒙发能源控股集团成功签约氢能全产业链高端装备制造基地及氢能综合应用项目。据了解,该项目涵盖大容积储氢瓶、电解水制氢设备、碳纤维产业链、铝管锻造等生产领域,并规划配套新能
近日,中集安瑞科研制的国内首台商用液氢罐车正式下线。受访专家认为,随着氢能产业频获政策支持,绿氢项目在我国遍地开花,氢能的大规模储运时代或将到来。首台商用液氢罐车的下线拉开了液氢商业化应用序幕,未来在各方力量加持下,我国液氢产业将进一步加强经济性、技术性及国产化突破,为推动氢能产
北极星氢能网获悉,近日,北京航天试验技术研究所承担的集团公司自主研发项目“液态储氢加氢示范系统及其关键设备研制”课题通过了航天科技集团验收。加氢站技术突破、设施完善和快速布局是氢燃料电池汽车推广应用、氢能产业加快发展的前置条件。为解决国内加氢站建设和运行维护成本高、周期长、关键设
据外媒报道,Ship-aH2oy将应用兆瓦级液态有机储氢LOHC技术的绿氢,在船上开发和应用零排放推进技术。欧洲气候基础设施和环境执行机构已拨款1500万欧元支持该为期5年的项目。该项目由17家合作单位共同承接。该项目结合应用LOHC和固体氧化物燃料电池SOFC为动力总成,和传统内燃机相比改进明显。项目开发
北极星氢能网获悉,近日,清德氢能完成1200万人民币的天使轮融资,本轮融资由上海小苗独家投资。据悉,本轮融资资金主要用于研发液态有机载体的储运氢和打造固态储氢材料生产线。
御氢科技与北京石油化工将在液态储氢技术(涵盖氢能源的制、储、运)应用全产业链展开合作。
2021年8月12日,由御氢科技、瀚海氢能联手中国建筑西北设计研究院打造的西部氢都实验基地项目建设启动仪式举行。这将是全国首个有机液态储氢及氢储能研究的综合性实验室。
2021年8月12日,由陕西御氢氢能源科技有限公司、西安瀚海氢能源科技有限公司联手中国建筑西北设计研究院打造的西部氢都实验基地项目建设启动仪式在西咸新区秦创原先导区举行。这将是全国首个有机液态储氢及氢储能研究的综合性实验室,该实验室将建成国内领先、西部首创的氢能研发利用绿色生态实验基地。
近日,鹿特丹港务局、库尔码头、千代田公司和三菱公司签署了一项协议,共同参与研究商业规模氢气进口的可行性。利用千代公司久经考验的氢存储和传输技术SPERAHydrogen将海外的氢气资源运输到鹿特丹港口的库尔码头。
引言:氢燃料电池汽车(FCV)具有高效率和近零排放的特点,将在新能源汽车中占据重要地位已成为不争的事实,多个国家都投入大量的资金和人力,进行技术研发和应用示范工作。与早期的内燃机氢能汽车相比,燃料电池氢能汽车能量转化形式虽有区别,但氢气的经济存储供应依然是其动力系统的瓶颈之一。由于常
2500多公里日夜兼程,鸿达兴业自主生产的液氢于近日顺利运抵广州。在我国氢能产业热度逐步升温的大背景下,鸿达兴业液氢运输的成功,标志着国内液氢长距离运输迈出了重要一步,也为今后液氢规模化运输积累宝贵的数据经验。在液氢顺利实现长距离运输的情况下,粤港澳大湾区氢能源产业链大规模商业化运营
势银氢电注意到,今年以来,中、韩两国液氢产业相关动作频频。种种迹象表明,继日本和美国之后,中国与韩国的液氢产业也进入了建设和发展期。(来源:微信公众号“势银氢电产业聚焦”ID:energylink)中国林德中国首个液氢项目签约11月5日,在第三届中国国际进口博览会上,林德公司和浙江嘉兴港区开发
2020年7月10日,吉电股份与青岛海望签署了《战略合作协议》。资料显示,青岛海望是依托西安交通大学孵化的专业的氢能储运公司,拥有全球领先的有机液体储氢(LOHC)技术。双方通过战略合作,共同推动氢能产业发展,实现互利共赢。(来源:微信公众号“燃料电池与氢能观察”ID:asiachemhfc)亚化咨询《
4月25日晚间,广汇能源发布公告,截至目前公司氢能示范项目全面进入到试生产运行阶段,电解水制氢+工业副产氢+储氢+加氢+运氢+用氢全线贯通。试运行情况加氢装置:2024年3月16日,氢能示范项目加氢站氢气分析纯度达99.998%,达到车用燃料氢气的标准,随着第一辆氢能重卡加注氢气完成,项目加氢部分进入
北极星氢能网获悉,4月23日,中国雄安2024年氢能燃料电池公交车采购开标,第一中标候选人为厦门金龙,报价2499.5万元。第二名至第四名分别为北汽福田、雄安绿欣睿控新能源、桂兴机电设备,报价分别为2260万元、2499万元、2499.7万元。根据招标文件,本次招标项目业主为中国雄安集团交通有限公司,招标
北极星储能网获悉,4月25日,国家金融监督管理总局发布关于推动绿色保险高质量发展的指导意见。其中提出,推动能源绿色低碳转型。针对太阳能、风电、水电、核电等能源产业生产、建设和运营期间的风险特性,提供全生命周期保险保障。探索推进新型储能、氢能、生物质能、地热能、海洋能等新能源领域的保
北极星氢能网获悉,4月24日,重庆市经信委发布《重庆市首台(套)重大技术装备推广应用目录(2024年版)》,其中包括加氢站成套设备、车用燃料电池系统测试平台、氢燃料电池观光车、35MPa车载储氢系统等,共七项氢能相关产品纳入名单。具体详情如下:
北京时间4月24日晚,国际顶级学术期刊《自然》(Nature)杂志在线发表南开大学电子信息与光学工程学院罗景山教授课题组与英国剑桥大学、瑞士洛桑联邦理工学院团队在光电催化水分解制氢领域取得的联合研究进展。该研究题为“Highcarriermobilityalongthe[111]orientationinCu2Ophotoelectrodes”。团队基
北极星氢能网获悉,据海德氢能消息,4月24日,壳牌与海德氢能先进制氢项目启动仪式于荷兰阿姆斯特丹举行。该项目于2024年第一季度正式进入实施阶段,基于新一代方形插片式电解水制氢系统氢舟,海德氢能将为壳牌提供先进制氢解决方案,共同推进大规模绿电制氢领域合作。
作为典型的资源型城市,山西太原因地制宜,在传统产业转型中创新做法,不再单纯依靠资源消耗,在加快形成新质生产力的当下,找到拉动经济发展的新动能。今年,太原市民绿色出行清单上多了一个新选项——氢能公交专线。沿着公交一路向南,记者来到清徐精细化工循环产业园,公交车所用的高纯氢就来自这里
进入2024年,氢能在政策端的扶持力度来到了一个新高度,在政策端引导下氢能有望迎来爆发阶段,今年或将成为氢能源产业爆发元年。氢能的大规模商业化发展,正迎来一个难得的时机。自从前几年国家和地方政府发布各种氢能规划之后,今年以来,氢能产业在务实具体的支持政策开始快速扩容升级。今年,氢能作
北极星氢能网获悉,据攀枝花发布消息,4月18日,攀枝花氢能产业园正式揭牌。攀枝花氢能产业园选址钒钛高新区,占地面积约126亩,是集钛双极板研发制造、氢燃料电池生产、氢燃料电池汽车制造和PEM电解水装备、高压储氢材料及储氢设备、加氢装备制造等为一体的高端氢能产业园,力争实现氢能产业产值突破1
近日,在2024国际氢能产业发展论坛上,中国船舶集团第七〇八研究所专家携两款最新研发的大型液氢运输船设计方案重磅亮相,并引发业内广泛关注。据悉,此次发布的180000立方米级和20000立方米级液化氢运输船,是目前全球最大舱容的液化氢运输船,目前已完成基本方案论证并联合ABS船级社进行认证,其中20
北极星氢能网获悉,近日,两辆以氢为燃料的汽车实现了北京到上海1500公里长距离运输测试,这是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试。该氢燃料车装备了180千瓦氢燃料电池系统,搭载货物为氢燃料电池冷却液、柴油车尾气处理液等环保科技产品,整车重量达28吨。车辆从北京大兴出发,历
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!