氢听剧场：李怀恩——《安瑞科氢能储运加技术实践与优化》

安瑞科氢能储运加技术实践与优化

Practice and optimization of hydrogen energy storage, transportation and HRS technology

大家下午好，我向大家作的报告是关于氢能储运加技术方面的实践与优化。

先简单给大家介绍一下氢能源产业链，我看了一下咱们今天报告的大多主题的内容都是关于右上角这一块燃料电池系统这部分的内容，我要讲的实际上是关于氢能源这个产业链从上游、中游到下游，这块我们重点聚焦的是中游这部分，关于氢气的储运加的内容，这块是作为安瑞科从2006年开始一直聚焦的业务。包括我们可以看到在中游的储运加这一块分为两条线：上面那条线是气体液化液氢的线，下面那条线是高压气体储运加这条线。接下来重点介绍一下高压气体储运加这一块发展的趋势、实践和产品以及技术上的升级。

从氢气压缩机母站，就是从制氢厂到拖车运输，再到加氢站，再加注到车里面，我概要的把这部分产品和技术给大家做一个汇报。

这张图大家可以看到目前主要的氢气储存和运输的几种方式，从上到下依次是高压气体的储运，液化氢气的储运和吸附式的氢气储运。其中吸附式的又包括金属储氢、有机液体储氢等方式。这个表里列了这几种不同的氢气类型储运的优点和缺点，还有主要的设备。

这些技术从诞生到现在，每一种技术都已经有50-60年的发展历史了，这个技术其实并不是新的技术，直到现在还仍然不断的更新、创新、发展。这些方面我们还有很多工作可做，随着氢能事业的发展，有不断的产品和技术在出来。

从前主流的运氢产品，大家可以看到，因为氢气作为二次能源，它主要是从工厂制造出来的，不管是工业副产还是专业的电解水制氢，还是天然气制氢、甲醇制氢等等制氢工厂，他是备制造出来需要分销到下面的使用单位。目前主流分销的储运方式主要是长管拖车，我们作为2006年在中国第一家公告上市的长管拖车，是作为主流的厂家在提供这种产品，大家看到的图表里面列的是我们目前主要的20兆帕工作压力的长管拖车的几种传输形式。通过这个表里面大家可以看到我们目前这种运输主要的问题，就是运输的效率现在还是对于我们整个氢能行业的发展是存在一些制约，效率不是太高。

我们现在在做的尝试和进展是提高拖车的工作压力，这样可以大幅的提高单车氢气的装载量，我们可以由原来每车不到400公斤，370-380公斤可以单车拉到620多公斤。这样到加氢站里头可以大量节省单车氢气运输上面分摊的成本。这个产品我们已经完成了样机的测试，现在马上在年底会取得国家相关部门的审批报告。

这个图表可以比较一下，从现在的20兆帕到30兆帕，到将来压力提升到50兆帕，我们单车从氢气装载量和卸气量，还有对于运费的下降它的一个变化趋势。50兆帕的这种拖车在国际上、在欧美市场实际上已经应用多年了，但国内目前还是仅限于20兆帕，目前短期的目标是要把它突破到30兆帕。

接下来关于储存，储存这一块主要是涉及到目前就是在场站内氢气的储存，我们目前主流的储氢产品大直径无缝长管的设计压力就是50兆帕，工作压力是45兆帕，这是为目前35兆帕的加氢站做配套的。对于70兆帕的加氢站，我们还有工作压力87.5兆帕的产品。这个我们已经连续为国内很多加氢站提供配套，而且产品累计出口美国、加拿大、韩国。    这个表是我们现在做的一个对比，就是目前在加氢站里头用到的三种主要的储氢容器的结构形式。第一种就是绕带式的高压容器，昨天在主会场的报告里头也多次提到了这种容器，第二是层板包扎的高压容器，还有一种是安瑞科的气瓶组。大家可以从产品规格、重量、特点、储氢量和价格我们都做了简单的罗列和对比，针对我们不同的用户需求和不同的应用和工艺的设计，咱们加氢站里头这几种形式都有不同的选择，实际上主要的是上面两种和下面气瓶组的区别，因为上面两种区别不大，结构形式一个层板包扎，一个绕带式都是单瓶是5立方、7立方、10立方的。下面这个气瓶组可以灵活的进行组合，就是有助于在加氢站里面按照高中低压的压力升级和数据控制盘配合，优化加氢站内部的工艺流程，缩短压缩气瓶时间，降低能耗，这是加氢站里头详细设计的时候需要考虑的问题，就不展开说了。

下一步是到车辆上面，车辆上面车载的发展大概是经过这几代的发展，从1型瓶、2型瓶、3型瓶、4型瓶到现在目前已经在航空航天应用的5型瓶。目前我们在燃料电池汽车上使用的装置主要是3型瓶，铝内胆碳纤维全环绕的这种气瓶。目前我们正处在一个关键的时刻，什么时刻？在本届佛山会议上，昨天我们国家塑料内胆的碳纤维标准已经正式发布了，意味着咱们4型瓶将正式进入中国的市场，加快推动我们的氢能源产业的发展。

关于4型气瓶的标志性事件个给大家介绍一下：第一是5月12日安瑞科与挪威HexagonCompositesASA公司签定意向合作协议协议，引进技术合作生产，他是全球最大的4型瓶的技术和产品的供应商，我们要跟他在中国成立合作公司，共同推出相应的4型瓶的产品。第二个是7月21日本年度17号国家标准发布修改单，有两项内容，第一是将《燃料电池电动汽车车载氢系统技术条件》测试方法里面的主要对工作压力的限制由35兆帕提升到了70兆帕。还有包括昨天实际上在我们的会议上发布的，实际上是在10月8日就已经正式实施的，就是关于塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶标准的正式发布。这些都为4型瓶在氢能行业的发展铺平了道路。

下面我们可以简单的看一下T4气瓶在氢能能源应用方面的优势，涉及的就是它的容重比的变化，包括它的使用寿命和密度，在这个里大家都可以清楚的看到，这个我就不一一展开讲了。

为什么一定要过度到4型瓶？大家在座的各位参加这次活动都是从事于氢能源行业的，氢能源行业主要是集中在交通领域的应用，是氢能源应用的一个非常大的分支，如果4型瓶不推广，我们其实在交通领域最大的车型乘用车就不可能真正的推广。如果只靠商用车和重载车，它是不足以支撑交通领域能源的应用发展的，只有4型瓶这个技术在行业里头推广应用，乘用车大力发展推广起来，那么它才能真正作为交通领域的能源被规模化的推广应用，所以4型瓶其实是现在制约咱们国内氢能发展的一个瓶颈。大家都知道在国际上4型瓶在乘用车里面的应用是非常普遍的，但我们现在还没有，所以4型瓶在中国是一定要发展的。

我做的第二个报告内容是关于氢气加注的实验和进展，重点说一下压缩机增压设备。这个图片给大家展示的是在加氢站里头几种核心的设备：从母站的装车氢气压缩机、长管拖车，加氢站压缩机，到站内储气瓶，到加氢机，一直到车载的供气系统，这是核心的设备。

安瑞科和德国的HOFFOR的签订了独家的成交协议，引进了HOFFOR隔膜压缩机的机头，在国内成套组装，一方面是为了保证用到最先进的隔膜压缩机的技术，另一方面是为了降低产品的成本，在保证质量的同时，可以得到一个比较好的性价比。

这是我们现在正在做的母站的压缩机，排气压力有22兆帕和33兆帕，就是为我们现有的长管拖车和将来的长管拖车进行准备的。

这是加氢站内用到的每天500公斤/天的隔膜压缩机，大家可以看到它主要的技术数据，我们隔膜压缩机技术特点这里就简单罗列一下：第一就是它的密封性非常的好，它的密封性最高可以达到10的负4次方到10的负6次方的压力，这个可以用到核电厂的高放射性的区域的一些气体使用的。第二是高压缩效率，这主要是得益于膜片结构设计，它整个的容积压效率非常的高。第三是高膜片的寿命，我们压缩机在合同上承诺的是8000小时，我们只承诺这一个数据就够了。第四是可靠的膜片破裂检测系统，这个膜片破裂检测系统是非常重要的技术，我们对加氢站有了解的朋友可能知道，因为这个装置如果不好的话会造成加氢站内的事故，在我们国内加氢站有发生过这种事故，就是因为膜片破裂检测没有好好的工作。第五是独立的电动辅助加油泵，这是专门增加的，其他厂家可能没有这个装置。第六是气体脉动抑制，这是符合国际通行的API6188关于压缩机的标准做的配置，这可能也是其他厂家没有配置的。第七是全面的冷却系统，我们的排气温度非常的低，可以提高膜片的寿命，提高整机的使用寿命，独立的油压检测系统这是我们独有的技术，目前全球只有HOFFOR这个品牌有这个技术。第九是独有的液压油的补偿泵技术。限于时间关系，技术特点就不一一展开讲了。

优化站内储氢系统配置这一块，刚才提到关于加氢站面对的一些痛点，就是主要面对的是刚才提到的拖车本身拉的汽比较少，到了站内还存在一部分气卸不下去，我们站内配的这个储气瓶和储气罐，把车上的气卸到里面去，有多少能拿出来使用？这是我们整体做加氢站设计需要考虑的问题。这一块是需要有一些算法的，就是说数据控制盘要跟储氢瓶组结合起来做一个非常好的配合，达到我们加氢站的目标：第一个是要提高长管拖车的卸气率达到最高，降低拖车运输成本。第二要使站内的储氢量利用率达到最高，大幅减少压缩机的工作时间，节能降耗，提高整站长远的运行效率。这是在加氢站设计的时候必须要重点考虑的几个方面。

我们这块在传统的加氢站这个角度上，我们有一项技术是可以把拖车的卸气率持续提高到95%，我们的长压可以到1个兆帕，但氢气现在还做不到，因为氢气这种特殊的性质，我们正在开发这个技术，现在我们的卸气率可以最高做到89%，未来要做到95%。这个表里列出来的可以看到，咱们佛山这边大部分的加氢站拖车卸气率达到7兆帕都是非常高的一个数字了，所以里面如果到7兆帕，里面有140多的公斤氢气是卸不出来的，要拉回去，这方面一是降低拖车的效率，二是降低拖车运输效率。这一块因为时间关系我就不详细说了。

总结一下我们的优势：一二三四五，大家直接看一下就可以了。

最后简单介绍一下中集集团下面能化板块的业务，我们总部在中国的深圳，下面有集装箱、道路运输车辆、海空物流、空港，我们属于中集下面的能源化工装备板块，主要从事的是清洁能源、天然气、氢气等供应气体的储运装备的集团公司，我们企业是遍布在全国各地和欧洲、美国，都有工厂。简单的情况是这样，主要的应用领域大家可以看一下。

我的报告就到这里，谢谢大家！