我國于2024年2月1日正式施行的新版《產業結構調整指導目錄(2024年本)》鼓勵類項目中,氫能源儲運低溫密封被列入。氫能源儲運低溫密封,即低溫液氫儲運密封。
氫能源是清潔可再生的綠色能源,制備可以光伏發電、風力發電產生的電能,電解水制氫得到,作為燃料使用,氫能燃燒熱值高,燃燒后的產物為水,其生產使用過程中無污染,在實現“碳中和”目標中優勢突出,被譽為“21世紀終極能源”,產業發展受到多國政府重視。
氫能源產業鏈上游為氫氣制備,中游為氫氣儲運,下游為氫氣應用。在氫氣儲運領域,可以采用氣態儲氫、液態儲氫、固態儲氫三種方式。液態儲氫,通過降溫使氫氣液化,具有儲氫密度大、體積占比小、安全性好等優點,低溫液氫存儲在高真空絕熱容器中,對容器的密封性能要求高。
氫能沸點低(-252.78℃),低溫液氫儲運過程中容易吸熱揮發,因此其儲運需要采用耐低溫、耐高壓、密封性強的容器。低溫液氫儲運可以采用瓶、罐、管道等方式,常見的儲運方式主要是將低溫液氫存儲于儲氫罐中,依靠槽車、火車、駁船進行運輸,儲氫罐需進行嚴格密封。
從材料選擇方面來看,低溫液氫儲運密封件可以采用奧氏體不銹鋼、鋁合金、銅合金、鎳合金、鈦合金等金屬材料,以及聚四氟乙烯(PTFE)、聚三氟氯乙烯(PCTFE)等聚合物材料;從結構方面來看,低溫液氫儲運密封件通常采用金屬密封與聚合物密封相結合的密封方式,以保持穩定的密封性能。
新思界
行業分析人士表示,低溫液氫儲運在大規模、遠距離氫能源儲運領域競爭優勢大,目前主要用于航天領域,雖然在車載儲氫領域也擁有廣闊發展空間,但由于容器技術還存在瓶頸,未能實現商業化應用。2024年3月,航天科技集團六院101所牽頭承擔的國家重點研發計劃“重型車輛液氫儲供關鍵技術研究”項目取得重大突破。
2021年,我國液氫相關國家標準出臺并實施,包括《液氫生產系統技術規范》、《液氫貯存和運輸技術要求》、《氫能汽車用燃料液氫》;2023年,《氫能產業標準體系建設指南(2023版)》印發,從國家層面對氫能源產業鏈標準體系建設進行指導。由技術突破、國家政策標準出臺兩大方面來看,我國低溫液氫市場空間大,低溫液氫儲運密封擁有廣闊發展前景。
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