據了解, 目前中國國內的氫燃料電池汽車以使用氣態氫氣為主, 尚未量產使用液態氫氣的氫燃料電池汽車. 但這一局面將可能在未來被打破, 據悉, 一家上海的能源企業正計劃研發製造以液氫為燃料的氫燃料電池汽車和加氫站.
為什麼目前的氫燃料電池汽車都不使用液氫?液氫為燃料的氫燃料電池汽車有何優勢與困難?這一技術在未來是何前景?
技術難設備貴缺指引, 國內廠商難嘗試
據了解, 目前國內可見的氫燃料電池汽車基本上都以氣態氫為燃料, 如長江汽車的燃料電池電池大巴, 佛山飛馳汽車氫燃料電池客車等. 廣東泰羅斯汽車動力系統有限公司總經理張銳明表示, 氣氫燃料電池汽車的技術已經比較成熟, 可以進入商用階段, 但液氫燃料電池汽車技術還不夠成熟, 且成本高昂, 所以氫燃料電池汽車的生產企業大都不選用液氫為燃料.
張銳明表示, 若要以液氫為燃料來驅動燃料電池汽車, 那首先得把氣態氫液化為液態, 這得需要有—253℃的低溫和較高的氣壓環境, 且製成後需要性能優異的絕熱, 抗壓容器來儲存, 不然泄露蒸發量甚大, 難以為汽車動力系統使用.
一方面技術要求很高, 另一方面, 這些材料和設備的成本頗為高昂, 做出來的汽車售價恐怕非汽車市場客戶所能接受. 所以張銳明坦言, 液氫燃料多用於太空梭級別的交通工具, 用於一般的汽車還比較少見.
在加氫站方面, 使用液氫為汽車加註燃料也非易事. 上海氫楓能源技術有限公司總經理助理田麗莉表示, 目前的加氫站以加註壓縮氫氣為主, 沒有使用液氫. 原因除了技術難以實現和設備昂貴外, 還有就是缺少相關的技術標準和政策規範. 田麗莉認為, 在國內出台詳細的液氫加氫站規範前, 他們都不會涉足這一領域.
新技術新優勢, 有企業欲突破空白
但液氫這一空白的領域已被國內企業所重視, 並開展攻關. 近日, 一家名為上海杲晟實業有限公司的企業正在作相關產業規劃, 該公司的相關負責人鄭先生告訴記者, 他們將使用新的技術來合作生產以液氫為燃料的氫燃料電池卡車, 並計劃建立液氫加氫站.
對於為什麼選用液氫為燃料的氫燃料電池汽車, 鄭先生表示有兩大原因:
一, 在使用壓縮氫氣方面, 我國存在明顯短板. 如製造高壓氫氣瓶的碳纖維材料價格較高, 我國企業對此缺少市場定價權;在高壓壓縮機方面, 我國企業目前也沒有達到日韓企業的技術水平, 購買的話費用也不匪;我國企業一直以來是採用35兆帕的氫氣瓶, 相關標準近兩年已被修改, 但是廠家的製造工藝改進尚需要時間適應.
二, 液氫運輸更方便建站更便宜. 傳統的氫氣運輸方式是採用拖管運輸車來運輸氫氣, 而一輛液氫運輸車所運輸的氫氣量, 相當於8到10輛這樣的拖管運輸車, 遠距離運輸的成本優勢, 能輕鬆體現出來. 此外, 建造液氫加氫站, 比建造壓縮氫氣站, 可以省下15%到20%的投資費用.
三, 液氫相對更安全. 壓縮氫氣若泄漏, 壓縮氣體需要迅速尋找空間, 來釋放壓力;液氫是常壓, 即使液氫氣瓶泄漏, 液氫流到地上, 會迅速在一到三分鐘內氣化, 氣化需要吸收熱量, 將空氣中的水蒸氣迅速冷凝, 形成雲, 隔絕氫氣, 不讓其與空氣中的氧氣, 生成可爆炸氣體, 因而比壓縮氫氣更安全. (編者注: 但這些特點目前並未得到權威證實. 有專家指出, 液氫保存條件苛刻, 技術不達標反而容易泄漏, 且泄漏後急劇膨脹, 更容易引起爆炸. 氫氣的使用安全取決於多方麵條件, 目前難有 '更安全' 之說)
就大眾疑惑的液氫儲存和使用的技術問題, 鄭先生表示, 他們已經有了成熟的保溫保冷技術, 能讓液氫的日蒸發量維持在千分之一到千分之二之間. 他們研製的液氫儲罐, 能放置在卡車內, 並讓卡車續航能力行駛1700公裡.
但對於如何實現以上目標數據, 具體的設備效能及產品外觀, 鄭先生以商業機密為由, 不作公布.
此外, 該公司團隊還計劃未來在北京與上海, 深圳和武漢, 武漢和成都之間各建設一條液氫燃料電池卡車的運輸線路. 這三條運輸線沿途將建設四到六座液氫和35兆帕, 70兆帕的壓縮氫氣聯運加氫站.
有方向有新品, 產業方向可關注
對此消息, 有相關專家表示, 液氫作為一種技術方向和商業模式值得行業內企業去關注和了解, 但國內還沒有相應的實物出現, 那就不能認為這是真正的商業化產品.
事實上, 早在2016年北京派瑞華氫能源科技有限公司副總經理何文就曾公開表示, 中國都是以氣態存儲氫氣, 但在未來, 液氫會是一個發展方向. 因為歐美, 日本很多地方用的都是液氫, 氫氣的運輸是以液態來完成.
北京中科富海低溫科技有限公司技術總監熊聯友也在第一屆中國(佛山)國際氫能與燃料電池技術及產品推介會系列活動上介紹, 全球目前加氫站有將近400座, 其中1/3為液態加氫站. 相比氣氫加氫站, 液氫加氫站具體有液體儲氫密度高, 儲運成本低, 儲存壓力低和更安全的特點. 熊聯友認為, 液氫運輸與儲存在未來的氫能產業鏈中將越來越重要, 是FCEV(燃料電池電動汽車)規模化應用的必然手段.