每(mei)經記者(zhe)｜黃辛旭    每(mei)經編輯｜裴(pei)健如

氫能源(yuan)產業熱度仍在攀升。 

日前，工信部等七部門印發的《汽車行業穩增長工作方案 (2023-2024年)》提(ti)到，“支(zhi)持擴大新能源(yuan)汽(qi)車(che)消費；深入推(tui)(tui)進燃料電(dian)池汽(qi)車(che)示(shi)范(fan)穩步(bu)提(ti)升燃料電(dian)池汽(qi)車(che)應用(yong)規模；完善基礎設(she)施(shi)建設(she)與運營；鼓勵地方加快氫能基礎設(she)施(shi)建設(she)，推(tui)(tui)動(dong)中遠途、中重型燃料電(dian)池商用(yong)車(che)示(shi)范(fan)應用(yong)。”

實際(ji)上，業內對氫(qing)能(neng)的前景一直(zhi)保持積極預判。據中國氫(qing)能(neng)聯盟(meng)預測，2026~2035年(nian)(nian)，我(wo)國氫(qing)能(neng)產業產值可達5萬億元，2050年(nian)(nian)氫(qing)能(neng)將占我(wo)國能(neng)源比重(zhong)的10%以上。

企查查數據顯示，目前與“氫能”有關的企業約為4501家。進入2023年，氫能開始“狂飆”，近半年來，新增氫能企業達到432家。氫能也成為資本市場的新寵，今年1月，“氫燃料電池第一股”億華通成功登陸港股。目前，國鴻氫能、捷氫科技、國富氫能等多家氫能公司也在排隊IPO。 

圖片來源：每經記者 黃辛旭(xu) 攝

但一直以來(lai)，制(zhi)約氫能(neng)產業發(fa)展的問題也十分明(ming)顯。“我國氫能(neng)在地理(li)分布位置上(shang)供應與負荷呈(cheng)逆向分布，氫氣(qi)(qi)資源(yuan)‘西富東貧，北多南少’，而在需求上(shang)恰好相反，因此氫氣(qi)(qi)的儲(chu)運(yun)技術顯得至關重要(yao)。儲(chu)運(yun)氫環節難度(du)大(da)，這已經成為(wei)制(zhi)約氫能(neng)行業發(fa)展的瓶頸(jing)。”中氫源(yuan)安首席(xi)營(ying)銷官劉旭表示(shi)。

國信證券研報數據顯示，氫氣儲運環節成本約占產業鏈所有環節的30%~40%。

目前來(lai)看，氫(qing)(qing)能(neng)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)技(ji)術路線(xian)主(zhu)要(yao)有高(gao)壓氣(qi)(qi)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)、低溫液(ye)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)、固態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)和有機液(ye)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)等幾(ji)種方(fang)(fang)式。其中，高(gao)壓氣(qi)(qi)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)氫(qing)(qing)能(neng)的方(fang)(fang)式憑借(jie)著技(ji)術成熟、結構簡單等優(you)勢(shi)是當前應用較多(duo)的方(fang)(fang)式。但是考慮到危(wei)化品屬性(xing)及運(yun)(yun)輸成本問(wen)題，高(gao)壓氣(qi)(qi)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)氫(qing)(qing)一(yi)般更適(shi)合短距離(li)運(yun)(yun)輸。此外，正是由于高(gao)壓氣(qi)(qi)態(tai)儲(chu)(chu)(chu)(chu)運(yun)(yun)氫(qing)(qing)的危(wei)化品屬性(xing)，加氫(qing)(qing)站的審(shen)批等流(liu)程也頗為(wei)復雜(za)，這(zhe)在(zai)一(yi)定程度上制約了氫(qing)(qing)能(neng)產(chan)業的發(fa)展。

值得(de)一(yi)提(ti)的(de)是，有(you)機(ji)液態儲(chu)(chu)(chu)運氫(qing)(qing)已(yi)被認為是最具(ju)前景的(de)氫(qing)(qing)能儲(chu)(chu)(chu)運技(ji)術之一(yi)。國(guo)信證券研報(bao)稱(cheng)，有(you)機(ji)液態儲(chu)(chu)(chu)運氫(qing)(qing)技(ji)術憑(ping)借儲(chu)(chu)(chu)氫(qing)(qing)量大，儲(chu)(chu)(chu)運、維保安全(quan)方便且可多次(ci)循環(huan)使用(yong)的(de)特點，特別適用(yong)于跨季節儲(chu)(chu)(chu)存以及大規模(mo)、長(chang)距離(li)運輸。

從技(ji)術原理來看，有機液儲放氫(qing)是借(jie)助某些(xie)烯(xi)烴、炔烴或芳香烴等有機液儲氫(qing)載體和(he)(he)氫(qing)的一對可逆反應來實現(xian)加氫(qing)和(he)(he)放氫(qing)。

目前，在國外市場，德國Hydrogenious Technologies公司開發的基于二芐基甲苯為儲氫載體的氫儲存系統和氫釋放系統示范裝置已經在多國落地應用，并且已經完成了航運距離超過1.2萬公(gong)里(li)的氫能(neng)運輸。在(zai)國內市(shi)場，有機液(ye)態(tai)儲運氫能(neng)也正在(zai)興起。

“我們對比了(le)多種有(you)機液體儲放氫(qing)介質材(cai)(cai)料，基于二(er)(er)芐(xia)(xia)基甲(jia)苯(ben)(ben)的(de)儲放氫(qing)材(cai)(cai)料，在化(hua)學性(xing)(xing)質上(shang)屬于非危(wei)化(hua)品，無毒無害無腐蝕、不(bu)易燃不(bu)易爆，安(an)全性(xing)(xing)有(you)保證(zheng)。此外，它(ta)們在經濟(ji)性(xing)(xing)上(shang)的(de)優勢(shi)也十分(fen)明顯(xian)，二(er)(er)芐(xia)(xia)基甲(jia)苯(ben)(ben)本身是一種高穩定性(xing)(xing)的(de)商用導熱油(you)，生(sheng)產技術(shu)成熟，價格低廉，這非常有(you)利(li)于二(er)(er)芐(xia)(xia)基甲(jia)苯(ben)(ben)儲氫(qing)材(cai)(cai)料的(de)商業(ye)化(hua)應用。”華東(dong)理工(gong)大(da)學化(hua)工(gong)學院教授(shou)、博士(shi)生(sheng)導師、中(zhong)氫(qing)源安(an)首席科學家李平談到了(le)選擇二(er)(er)芐(xia)(xia)基甲(jia)苯(ben)(ben)作(zuo)為儲氫(qing)材(cai)(cai)料的(de)原(yuan)因。

中氫源安技術總監于飛進一步談到，有機液可以常溫常壓儲存，沸點高不易揮發，這使得它應用時安全、便捷、損耗少。“利用有機液儲運氫的脫氫過程需要有兩個關鍵的要素：第一，一定要有催化劑存在的條件下，氫氣才能釋放出來；第二還要在合適的溫度下，含氫有機液才可以脫氫。所以，在有機液儲運氫的過程中相當于上了兩把安全鎖。”于飛說。

但是，在氫能液(ye)態儲(chu)運的(de)(de)過程中，脫氫能耗大、反應速率慢一直是行業中頭疼(teng)的(de)(de)問題，如(ru)何(he)研制高效低成本(ben)的(de)(de)催(cui)化劑是一項重大挑(tiao)戰(zhan)。

圖片來源：視覺中國

“脫氫催化劑一般會使用貴金屬作為活性成分，考慮到脫氫過程難度較大，因此最初設計制備催化劑的時候，采用的貴金屬用量較多，催化劑的原料成本就比較高。后來我們主攻降低貴金屬用量。現在我們研發的催化劑中貴金屬含量已降至上一代催化劑的10%，但在相同溫度下，新一代催化劑的脫氫速率反而提升了2倍以上。”據(ju)李平透(tou)露，催化劑的問題已經得到了有效解決。

此外，在(zai)加氫(qing)站(zhan)供(gong)氫(qing)方面，和高(gao)壓(ya)加氫(qing)站(zhan)內規模化(hua)儲運氫(qing)相比較，有機液儲運氫(qing)技(ji)術具有投資強(qiang)度低、供(gong)氫(qing)成本低、建(jian)設(she)面積小(xiao)、審批難度小(xiao)等優勢，這(zhe)將(jiang)大幅(fu)助力加氫(qing)站(zhan)的(de)建(jian)設(she)推廣(guang)。

從實際的(de)(de)落地情況來看，和國(guo)外相比，國(guo)內(nei)有(you)機液儲運氫(qing)技(ji)術起(qi)步稍晚，目前多處于示范(fan)階段為(wei)主。隨著有(you)機液儲運氫(qing)技(ji)術逐步開始進(jin)入(ru)應用階段，不少(shao)觀(guan)點認為(wei)，該技(ji)術有(you)望(wang)成為(wei)打破氫(qing)能儲運技(ji)術與成本(ben)(ben)瓶頸(jing)的(de)(de)重要(yao)解決方案之一，有(you)助于拓展氫(qing)能多元(yuan)化的(de)(de)應用場景，并大(da)幅降低用能成本(ben)(ben)。