势银《液氢规模化发展应用调研报告》完成发布,8.13在线讲解

文章来源: 势银能链2021-08-05 14:43:57


摘要:本文内容均来自势银最新发布的《液氢规模化发展应用调研报告》,该报告完整版PPT文件(PDF格式)仅供付费订阅用户查看和使用。

在碳达峰和碳中和的大背景下,氢气凭借其零排放的特质,吸引了大量的关注。随着各个行业对氢气的需求增加,如何安全高效的储存和运输氢气,满足各个行业的耗氢需求,便成了目前急需解决的问题。

相比于高压气氢运输,液氢的运输效率更高、安全性更好,是更理想的氢气储运方式。目前,绝大多数的液氢产能和大规模氢液化工厂集中于北美地区,主要应用于包括半导体、电子行业、冶金等工业领域。

而中国的液氢产能较低,仅有5吨/天,且全部用于航天领域。因此,作为氢能产业的基础,液氢的发展迫在眉睫。

国内企业如中科富海、101所已经开发研制成功1.5吨/天的氢液化装置,大规模的氢液化装置仍待突破,为此势银(TrendBank))研究团队组织开展破解液氢规模化发展应用专题调研。

 

报告要点:

统计国内外液氢产能和应用,阐述液氢规模化发展的必要性。

调研液氢相关政策和标准对液氢规模化发展的积极影响。

深入了解液氢产业链,分析国内液氢规模化发展在设备和工艺上所面临的挑战


政策的支持和标准体系的完善是液氢规模化发展不可或缺的助力

在政策方面,政府出台液氢相关政策的频率日益增高。从2019年至今,已有约60个政策提及液氢,主要集中于长三角、珠三角等地区。国家科技部也已连续三年(2019-2021)开展液氢相关研究项目申报,范围覆盖了氢液化、液氢储运和液氢加注。

产业发展需要国家标准予以规范。液氢三项国标已于2021年4月30日得到发布批准。标准的颁布给企业开展技术研发和建立生产线提供了依据,也给政府审批液氢项目提供了参考。

然而,液氢产业目前仍有部分标准缺失,一定程度上阻碍了液氢规模化发展。随着产业的不断发展,逐步完善液氢标准体系将对液氢规模化发展起到极大地推动作用。

从2019年至今,已有多个氢液化项目陆续上线。势银(TrendBank))推测到2025年,中国液氢年产量可以超过11万吨。未来,政府政策的扶持和标准体系的逐步完善是液氢产业规模化发展不可缺少的助力。

 

产业链突破-工艺设计和关键设备制造面临挑战

液氢产业链分为氢液化、液氢储运和液氢加注三个部分。

报告对目前工业上主流的氢液化工艺进行分析,选取合适液氢规模化发展的工艺流程。目前氢液化主要采用氦膨胀制冷循环和氢膨胀制冷循环。由于氢膨胀制冷循环的单位能耗更低,大规模氢液化装置都采用氢膨胀循环制冷工艺。

放眼全球,掌握氢膨胀循环液化技术的仅有美国空气产品公司、德国林德集团和法国液化空气集团。目前国内对于氢膨胀制冷循环技术仍处于研发阶段,航天六院101所、中科富海和国富氢能都已取得相应技术成果。

国富氢能在河南洛阳投建的氢液化工厂将采用氢膨胀制冷循环工艺,预计于2022年上半年投产,日产量8.6吨。

同时,报告对工艺流程中涉及到的关键设备进行研究,整理了关键设备的供应现状、技术难点和未来发展方向。

虽然目前国内已经拥有较为成熟的液氢储运装备制造技术,但在氢液化装置和液氢加注装置的制造技术上仍有缺失,部分设备仍然依赖进口,包括正仲氢转化器和透平膨胀机。

就正仲氢转化器和催化剂而言,全球只有一家公司可以提供,且随着液氢项目逐渐增多,催化剂市场供不应求,价格飙升。

国内液氢产业要实现规模化生产,氢膨胀制冷循环工艺的应用必不可少。因此,加快氢膨胀制冷循环工艺的设计研究,和氢气透平膨胀机和正仲氢转化器等相关关键设备的国产化制造,将是未来需要攻克的难点。

以上内容均摘自势银发布的研究报告《液氢规模化发展应用调研报告》。该报告共计37页,具体目录如下:

 

1. 液氢规模化急须突破

1.1 未来需要更安全高效的储运技术

1.2 液氢运输效率更高,安全性更高

1.3 国外液氢生产已经大规模化

1.4 中国民用应用仍旧是空白

 

2. 液氢政策突破

2.1 国家层面-鼓励开展液氢相关技术研究,为规模化发展提供技术支持

2.2 地方层面-政策出台密集化,具备规模化生产的土壤

2.3 大规模氢液化项目频繁上线

2.4 液氢产量将在未来激增

 

3. 液氢标准突破

3.1 2021年民用液氢标准颁布

3.2 仍有标准缺失

 

4. 液氢产业链突破

4.1 液氢产业链-氢液化是液氢产业链的关键。

4.2 两种氢液化流程介绍,氢膨胀循环是规模化生产的选择

4.3 氢膨胀循环液化装置-国产化正在起步

4.4 低压氢气压缩机-选型取决于实际工况

4.5 低压氢气压缩机-无油化是潜在发展方向

4.6 氢气增压透平膨胀机-设计和制造难度大,和国际水平有差距

4.7 板翅式换热器-冷量交换场所,国内技术成熟

4.8 正仲氢转化器-国内外技术差距较大

4.9 液氢储运-国际公司占据产业前沿

4.10 液氢储运-技术已掌握,标准是阻碍

4.11 液氢储运-球罐制造是必须克服的难点

4.12 车载液氢系统-更适合重卡,更符合中国国情的选择

4.13 车载液氢系统-商业化仍有距离

4.14 阀门管件-大管径超低温阀门限制了液氢发展

4.15 液氢加氢站-国内市场接近空白

4.16 液氢加氢站-加氢效率更高,成本更低

4.17 设备国产化情况总结-核心技术仍有缺失

《液氢规模化发展应用调研报告》

势银研究报告《液氢规模化发展应用调研报告》在线讲解会,将以直播的形式,于8月13日下午16:30进行,讲解会将对液氢规模化发展应用进行分析。该直播仅供势银会员专享。

 

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