氢储运环节成本高达30%? 万亿产业“卡脖子”问题待解，有机液储运氢成新风口

每经记者 黄辛旭    每经编辑 裴健如

氢能源产业热度仍在攀升。 

日前，工信部等七部门印发的《汽车行业稳增长工作方案 (2023-2024年)》提到，“支持扩大新能源汽车消费；深入推进燃料电池汽车示范稳步提升燃料电池汽车应用规模；完善基础设施建设与运营；鼓励地方加快氢能基础设施建设，推动中远途、中重型燃料电池商用车示范应用。”

实际上，业内对氢能的前景一直保持积极预判。据中国氢能联盟预测，2026~2035年，我国氢能产业产值可达5万亿元，2050年氢能将占我国能源比重的10%以上。

企查查数据显示，目前与“氢能”有关的企业约为4501家。进入2023年，氢能开始“狂飙”，近半年来，新增氢能企业达到432家。氢能也成为资本市场的新宠，今年1月，“氢燃料电池第一股”亿华通成功登陆港股。目前，国鸿氢能、捷氢科技、国富氢能等多家氢能公司也在排队IPO。 

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但一直以来，制约氢能产业发展的问题也十分明显。“我国氢能在地理分布位置上供应与负荷呈逆向分布，氢气资源‘西富东贫，北多南少’，而在需求上恰好相反，因此氢气的储运技术显得至关重要。储运氢环节难度大，这已经成为制约氢能行业发展的瓶颈。”中氢源安首席营销官刘旭表示。

国信证券研报数据显示，氢气储运环节成本约占产业链所有环节的30%~40%。

目前来看，氢能储运技术路线主要有高压气态储运、低温液态储运、固态储运和有机液态储运等几种方式。其中，高压气态储运氢能的方式凭借着技术成熟、结构简单等优势是当前应用较多的方式。但是考虑到危化品属性及运输成本问题，高压气态储运氢一般更适合短距离运输。此外，正是由于高压气态储运氢的危化品属性，加氢站的审批等流程也颇为复杂，这在一定程度上制约了氢能产业的发展。

值得一提的是，有机液态储运氢已被认为是最具前景的氢能储运技术之一。国信证券研报称，有机液态储运氢技术凭借储氢量大，储运、维保安全方便且可多次循环使用的特点，特别适用于跨季节储存以及大规模、长距离运输。

从技术原理来看，有机液储放氢是借助某些烯烃、炔烃或芳香烃等有机液储氢载体和氢的一对可逆反应来实现加氢和放氢。

目前，在国外市场，德国Hydrogenious Technologies公司开发的基于二苄基甲苯为储氢载体的氢储存系统和氢释放系统示范装置已经在多国落地应用，并且已经完成了航运距离超过1.2万公里的氢能运输。在国内市场，有机液态储运氢能也正在兴起。

“我们对比了多种有机液体储放氢介质材料，基于二苄基甲苯的储放氢材料，在化学性质上属于非危化品，无毒无害无腐蚀、不易燃不易爆，安全性有保证。此外，它们在经济性上的优势也十分明显，二苄基甲苯本身是一种高稳定性的商用导热油，生产技术成熟，价格低廉，这非常有利于二苄基甲苯储氢材料的商业化应用。”华东理工大学化工学院教授、博士生导师、中氢源安首席科学家李平谈到了选择二苄基甲苯作为储氢材料的原因。

中氢源安技术总监于飞进一步谈到，有机液可以常温常压储存，沸点高不易挥发，这使得它应用时安全、便捷、损耗少。“利用有机液储运氢的脱氢过程需要有两个关键的要素：第一，一定要有催化剂存在的条件下，氢气才能释放出来；第二还要在合适的温度下，含氢有机液才可以脱氢。所以，在有机液储运氢的过程中相当于上了两把安全锁。”于飞说。

但是，在氢能液态储运的过程中，脱氢能耗大、反应速率慢一直是行业中头疼的问题，如何研制高效低成本的催化剂是一项重大挑战。

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“脱氢催化剂一般会使用贵金属作为活性成分，考虑到脱氢过程难度较大，因此最初设计制备催化剂的时候，采用的贵金属用量较多，催化剂的原料成本就比较高。后来我们主攻降低贵金属用量。现在我们研发的催化剂中贵金属含量已降至上一代催化剂的10%，但在相同温度下，新一代催化剂的脱氢速率反而提升了2倍以上。”据李平透露，催化剂的问题已经得到了有效解决。

此外，在加氢站供氢方面，和高压加氢站内规模化储运氢相比较，有机液储运氢技术具有投资强度低、供氢成本低、建设面积小、审批难度小等优势，这将大幅助力加氢站的建设推广。

从实际的落地情况来看，和国外相比，国内有机液储运氢技术起步稍晚，目前多处于示范阶段为主。随着有机液储运氢技术逐步开始进入应用阶段，不少观点认为，该技术有望成为打破氢能储运技术与成本瓶颈的重要解决方案之一，有助于拓展氢能多元化的应用场景，并大幅降低用能成本。