氢听论道:氢能与基础设施(魏蔚研发总监主持)

发表时间:2019-11-01 11:39


“氢听剧场”是佛山国际氢能展极具特色的活动之一,已连续举办两届,是多位行业技术专家以演讲、论道的形式,共同分享氢能行业前沿技术理念及实战干货,并进行产品发布。
以下分享10月27日下午的精彩演讲!

氢听论道主持人

研发总监

Director of R&D

江苏国富氢能技术装备有限公司

Jiangsu Guofu Hydrogen Energy Equipment Co., Ltd.

魏蔚

Wei Wei

氢听论道

魏蔚:非常感谢嘉宾们在周末还来到氢听剧场,刚刚几位嘉宾分享了他们的报告,大家对他们的报告以及行业领域的成果技术肯定有很多的疑问,所以我们特地设了氢能论道的环节。欢迎嘉宾对台上坐的各位专家提出你们的疑问,并互动讨论大家对这个产业技术领域里面的看法和分享大家的经验。

    我们今天主题是氢能和基础设施,来分享的各位专家在氢能装备、关键零部件以及氢源等领域支持氢能产业发展。

    欢迎各位嘉宾,把你们一些经验方向,以及对他们报告里面的一些疑问向各位专家求教。

    首先问一下杨树军总经理,刚刚您分享到70兆帕储氢瓶,说到只有70兆帕的时候四型瓶才有优势,请您介绍一下70兆帕领域三型瓶和四型瓶分别是什么样的发展趋势,中国70兆帕氢瓶的技术发展应该是怎样的方向?

   

    杨树军:70兆帕现在的设计主流还是四型瓶,刚才我说了一下,四型还是它有它的优势,最主要的优势是成本。至于说技术方面,如果三型瓶和四型瓶都达到要求,技术方面不存在问题,产业化就是成本问题,现在成本问题是四型瓶用的纤维是T700级别,它的成本比三型瓶要低,现在三型瓶的技术若真正突破T700级别,成本能降下来,东西能做好,它还是有发展空间。

    现在中国大家比较关心一个问题,四型瓶什么时候能做,什么时候能放开。现在不能做一个是政策问题,一个是技术问题。技术问题是中国前几年四型瓶也出过问题,所以大家态度比较谨慎,所以四型瓶要真正做到安全,在中国能发展起来,我们产业能够健康发展,不会重复出现以前的问题,我认为是趋势,是基于技术成熟的过程。我们能行了,国家认为我们达到了,会放开。两年左右的时间,中国四型瓶可能会大量生产,我是这么理解的。

   

    魏蔚:想问一下武媛方,在固态储氢领域,今年佳华利道公司在加氢站和燃料客车运用储氢,的确给我们行业带来不小的波动。在固态储氢领域,您觉得在商用车,或者重量不太敏感的车型里面会有怎样的发展,在中国固态储氢技术后续主要应用领域是什么?

   

    武媛方:我们和佳华合作今年推出了低压固态储氢燃料电池大巴车,到目前累计运行了1300公里以上,目前运行状况是相对良好的。固态储氢在我们乘用车这快确实存在重量较大的不足,但是在商用这块,对于重量要求不是很严格的,比如说大巴车、物流、叉车、铲车,包括船用、固定式应用等,重量的影响变得小的多,所以我们说在一些特定领域,固态储氢具有相当好的应用前景。

   

    魏蔚:感谢武经理。接下来我想问一下北京科技大学的刘应书教授,您在氢气净化和气体分离领域是非常资深的前辈,随着氢能发展,除了高压常温氢气之外,您刚刚也提到很关注液氢领域发展。液化之前的氢源也是要经过更高要求的气体分离,尤其是在氧含量可能会比直接应用到燃料电池里边的氢气,氧含量控制要求更高,甚至达到ppb级这样一个级别。请问,对于将来规模化的建设液氢工厂,在大规模氢气除氧上你有什么好的意见和建议?

   

    刘应书:谢谢魏博士,这个问题是很大的问题。

    今天固态储氢、液态储氢、气瓶储氢的三家企业都在这里,问我哪一个好,我觉得哪一个都好,但是我觉得哪一个都有问题。高压容器确实压力做得越来越高,相比之下带来容器重量增加,安全性要求提高。我们国家能不能推向应用,这个标准目前还有没有。

    固态储氢只有在重量不是那么敏感的场合它有很好的竞争力,液态是很好的一个发展方向。上次在北京讨论标准的时候,我作为中国气体协会团体标准委员会的主任,所以我特别关注气体杂质的成分,而且它净化的要求,达到ppb级净化要求,从技术上来说没有问题,但是实际运行难度比较大。所以我觉得液氢发展方向是解决对杂质要求的放松,不要搞得那么严格,这是我的一个初步看法,我当时就有这种感觉。

    第二,液化本身的能耗。把气态,氢气降低到20K左右,它能耗跟前面压缩能耗比较,可能需要有一个分析。如果这问题解决,液氢储存密度,气瓶也好,固态物质,都没办法跟液氢比较,所以我觉得液氢是今后值得努力的一个方向。

    魏蔚:感谢刘教授对我们行业的鼓励。今天还有幸请到WEH公司的Sebastian GRAF先生作为我们的嘉宾,他在替代能源领域、汽车工业和传感器技术领域从业十年以上,现在是WEH气体公司大客户经理,负责全球的氢气业务。WEH一直是全球氢气加注系统关键部件的产品的领先者,而且在全球占非常高的市场份额。

    想问一下WEH的技术专家,在70兆帕加氢领域,跳枪的问题,70兆帕加氢枪疲劳的问题,以及因为加注前的预冷导致加氢枪冻住的问题,一直是行业比较关注的三个问题。请问WEH在这方面是如何解决,并能够在世界领先的?

    WEH的确是全球加氢枪领先者,而且占非常高的市场份额。我的美国朋友曾经和我说,美国加氢站既用美国本土的加氢枪,也用德国WEH的加氢枪。但是在70兆帕加氢的时候,它的可靠性,包括这个加氢枪冻在加氢口拔不下来的频率,美国的加氢枪这么多年都没有做过德国的“乡镇企业”。美国人讲的德国乡镇企业大家都非常清楚,在我们探讨和夸奖WEH的时候,也希望他们能把技术经验分享给全球,使得这个产业可以蓬勃向上发展。毕竟全球加氢站基础设施的数量会越来越多,需求会越来越大,只有一家企业占据全球90%的市场份额,这可能也不是特别正常的现象,希望更多的企业进入到这个领域里来。

   

    Sebastian GRAF和梁勇经理:针对于魏博士的问题,加注过程中脱枪的问题。其实最关键的问题,脱枪频率的发生,最关键是取决于车上充气阀。车上充气阀现在看是标准产品。在全球不仅仅是WEH可以生产这个充气阀,还有很多厂家可以生产。其实大家生产都是基于同一个标准生产,但是可能生产工艺会有些不同。我不好评论其他的品牌,但是可以保证德国WEH的充气阀和WEH加氢枪连接过程中是不会实现脱开的情况,尤其是加注的过程中。

    在充70MPa的氢气的时候,经常会遇到经过预冷以后的氢气有时候在充装过程中会有些水分会结冰。基于这种情况,WEH的解决办法是,现在市场推广的TK17这种枪是我们最新发明的一种枪,不能说我们百分之百解决这个问题,但是使用过程,使用一段时间后会建议客户用氮气对枪进行一个吹扫,尽可能避免结冰阻断通气通道。同时在内部设计,考虑一些可容纳固态物质存在的情况,最终现在我们这种枪应用过程确实很少发生冰堵的现象。

    对于充气阀标准来看,希望所有生产充气阀的厂家都能够百分之百的依据标准生产,这样就不会在加氢枪在跟充气阀连接过程中出现问题。现在不好保证其他厂家,但是作为WEH公司来说,我们在全力保障我们所有充气阀依照百分之百标准来生产。如果大家都依照标准生产,充气阀、加氢枪就不会有任何的问题。

   

    魏蔚:非常感谢,我不知道他的回答能不能让大家感受了他们的经验和他们的先进的地方。

    下面把问题的提问权交给台下的嘉宾,你们对台上的嘉宾的各自领域有什么问题,欢迎大家提出来。

   

    提问:请问一下魏博士,关于储氢技术您觉得有机液氢储氢目前在国内的情况,和其他几种技术比,它的优缺点,还有您的液化储氢和国外气体公司比目前是一个什么水平。第三,一个地区它有氢源,规划氢能产业园过程中,最核心的氢能产业最应该布局哪一个,就是氢能的哪一端。

   

    魏蔚:第一个问题是关于有机液态储氢技术路径和它的评价。我想说,没有任何一种技术可以覆盖所有应用场景,每一种技术都有它应该应用的地方。液氢可能是大功率车载储氢选择了它,这个技术路径和车载储氢高密度、高纯度,以及它的长续驶里程、大功率特点是相联的。一旦有机液态储氢有能力解决它系统上车的复杂性的问题,氢气纯度的问题,大流量、长时间持续供氢的问题等等,我想它也可以走到这个应用场景里头来。

    第二个问题是关于液化储氢的技术和国外的对比。中国的技术和国外的技术相对比,它在不同的阶段是以一种不同的方式来比较的,低温液化这个技术在中国是没有民用的应用经验,但是在航天系统里已经应用了50年。国外在民用商业化方面会比中国有更多的经验,所以说在系统的设计、自动化控制的程度和安全管理方面,尤其是超大规模液氢工厂管理方面,会比中国有更多的优越性。但是中国的优势在于装备制造的成本,以及中国氢气资源禀赋条件。所以说会随着市场的推进,这个技术也会日臻成熟。而且中国目前也是一个非常开放的市场,那么国际交流和相互的促进也会促进这个行业的发展。

    第三个问题关于一个地区要想发展氢源如何布局的产业链。我个人认为氢的产业链非常长,想要在某一个城市完整建设全产业链,这是难度极大的事情。包括现在很多的政府、地方,可能都比较急于求成招商引资,希望在本地建成完整的氢产业链,但我认为这可能是不太现实,会造成大量的资源浪费和一拥而上。氢能随着储运瓶颈的解决,因为当下20兆帕的高压氢有效运输半径就是一个城市的直径范围,100公里左右。当压力提升到50兆帕的时候,它的有效经济运输半径可以覆盖到300公里以上,变成液氢之后,运输半径可以覆盖到1000公里。因此这也是为什么国家技术路线图要先把储运瓶颈打破,这样才能够打破这个产业链在某个城市里面的局限性,以片区和区域经济的形式来发展氢能的话,会使得这个产业有更高的效率和更快的发展。

   

    提问:这个问题请教斯林达杨总,我有个问题:第一,您未来开发70兆帕的四型瓶内胆一般是用HDP或者是尼龙,原因是什么?第二,现在国内国外树脂配合的纤维,关于70兆帕,他们一般不会选择T700这个级别的,他们选择多用720S,或者国产T800。您公司这块开发来讲,70兆帕您是倾向于哪一类,是更高性能720S级别的吗?

   

    杨树军:对于四型瓶的内胆,现在材料选择HDPE比较多,包括刚才您提到尼龙。现在来讲,从我们了解来看,对于氢的渗透性来讲,从这个角度,我们还倾向于尼龙材料,考虑渗透性问题,包括适用温度范围,我们倾向于这个工艺路线。

    对于树脂配合的纤维选择,纤维选择我们实际上目标想让走到T720级别上来,主要考虑成本降低。但是720强度和T700比没有相差特别多。我坚持我们这边,我们目标是至少在这个级别,有可能是720这个状态,如果T700能解决问题,我不会选择更高牌号的纤维去做。

    另外纤维的方向考虑国产化,比如说在T700纤维基础上,某些性能我们需要进一步提高调整,有一些定制也是有可能。至于720,可能从定制开发这个角度来看,它好像不是一个通用的。

   

    提问:如果说内胆问题你们选择尼龙的话,关于高压氢泄漏,你们设计,也就是未来内胆内部需不需要涂层的保护,以防高压氢用到车里面它会泄漏,有没有一个涂层保护?

   

    杨树军:涂层保护,现在我倒是没有考虑这个问题。

   

    提问:我是本次大会的主办方,我还有另外一个工作是服务南海氢能基础设施的监管。我们在工作过程中碰到一个问题,现有的站里面,每年氢耗在10%以上。他们讲氢耗是由于计量不准确,还是站内一些损耗,哪些会是最重要的因素。另外,听到其他站可能达到20%的氢耗,原因是什么?为什么问这个问题,因为南海对于加氢有补贴,每公斤有20块钱的补贴。假如这个计量不准确的话,以什么为标准?是以进站数据为计量标准,还是以加出去的氢气计量为标准?当然现在都是加到车的数据为标准,怎么解释这个氢耗,这个账算到谁身上?如果算到加氢站,站损失就大,10%到20%损耗在它身上,他们也急需解决这个问题。请教一下专家,到底怎么衡量它。

   

    魏蔚:我总结刚才嘉宾的问题,当前中国加氢站有10%的氢气损耗,这个损耗是因为计量不准确还是因为其他技术操作的原因,如何避免这种计量损耗,包括在管理方面有什么样的建议。

   

    我说一下我的看法,氢气的分子是非常小的,比之前的天然气要更加容易泄漏。现在很多制造装备企业也好,或者是装备的管理也好,可能会忽略掉一些氢气的特殊的性质,所以会使得这些连接转注操作管理上会有氢气损耗。我们现在所了解到,包括现在从高压氢气长管拖车到加氢站上的储氢瓶组的连接,还有压缩机到加氢口到加注枪上的连接,它是有泄漏的。

    当然,好的操作管理会使泄漏数量减少,但是这种差异是非常大的,管理上的差异,还有你所选择设备上的差异,以及你在管理上有没有及时发现这些泄漏,并且对它做出一定措施。刚刚说补贴的问题,我建议要补它实际加注了多少,而不是它进气多少。作为加氢站它应该是一个零售商,对自己货品应该有一个很好的管理。进了货自己没管好,丢失了很多,实际卖掉的少。少掉的这些应该是你来买单,而不应该是国家或客户来买单。

    听一下德国专家对我们有什么好的建议。

   

    Sebastian GRAF和梁勇经理:关于10%的损失,我是第一次听到,因为在国外没有听到这个事情。第一,作为加氢枪的生产厂商,可以确认加氢枪出现泄漏,这块肯定有损失,但是可以确认一点,我们的加氢枪在加氢过程中连接非常紧密,不出现这种情况。但是加氢枪会有一点点氢气损失,但这个量非常少。主要是在加氢结束过程中会有一点点管漏里边的氢气会放空。因为这个放空的氢气是为了保证加氢枪与充气阀能安全断开这一点氢气的损耗可以忽略不计,非常小。

    在加氢枪,如果要跟车上充气阀中间压力没有泄掉,加氢枪不能断开,必须要把压力泄掉。压力泄掉氢气去哪了?去到大气里边,这是我们加氢泄漏的。

    加氢枪以外可能发生的点就非常多,比如加氢机这一块,比如说压缩机这一块等等,可能每一个点都会有一些泄漏。从我个人经验来讲,氢气分子量非常小,想把氢气百分之百密封是不可能,每天在各个泄漏点都有氢气泄漏,这个可能也会成为加氢氢气损失的一部分。但是能不能达到10%,这还需要详细的统计。

   

    提问:我现在听到的答案都是没有提“计量”,其实主要泄漏来自于管理,来自于整个站各个环节有可能泄漏的地方,对我们来说是个好事情,我们有机会去改进它,是这样吗?

   

    魏蔚:据我们了解,虽然氢气的分子量比较小,密度比较小,当然它也存在计量误差。但是目前精度要求,计量误差可以控制在1%以内的。而因为计量产生的损耗不会超过1%而高达10%的情况。事实上高精度的计量,目前氢气质量流量计,这次展会来了很多流量计参展商,你也可以了解一下。他们这些经过标定的氢气计量的精度其实是很高的。尤其是对于常温下氢气计量不是特别难的一个技术,将来液氢的计量可能误差会大一点,但是高压氢气计量还是很清楚的。更多的是由于泄漏、操作管理、设备质量各个方面而引起的氢气的损耗。

   

    刘应书:问杨总,四型瓶70兆帕的气瓶,没有标准是不允许使用,哪怕你的技术开发得很好。我问一下标准有没有开始,进展到什么程度?

   

    杨树军:四型瓶70兆帕现在没有这个标准,但是如果想做,要做企业标准,只能是做企业标准。前两天考虑做团体标准,但是起草工作还没有正式开展起来。如果开展起来,团体标准大家可以参照去做。另外一种就是没有标准,我们想要做产品只能是起草企业标准。

   

    魏蔚:我补充一下,国家法规和标准原则上不会禁止我们做什么,但是你要做什么事情会需要一个依据,国家市场监管总局特种设备安全监察局,对于没有标准的设备是允许企业以技术评审的方式先行先试,逐步上升到行业标准和国家标准。我不知道杨总认为我这个解释是不是对。

   

    杨树军:很专业。

   

    魏蔚:现在论坛已经到一个比较热烈的环节,专家已经开始互相提问。我刚刚想问一下德国专家,70兆帕加氢枪,我相信WEH做了很多技术储备,也听了您解释。您那里在70兆帕的加注软管寿命方面,我听说像丰田在进行70兆帕加氢的时候,它的加注软管寿命只有1000次到1500次左右,就要更换加注软管。在70兆帕加氢的效率和成本方面,您是怎么看的?

   

    Sebastian GRAF和梁勇经理:作为一个加注系统的生产商,对于软管我们一直意识到软管有它的使命,尤其是对于70兆帕的工作压力。现在我们推荐客户供货时间三年,三年大概能充装1500次到2000次寿命,三年就建议客户更换软管。我们作为一个生产厂商,三年对于客户来讲时间太短了,增加了客户的一些额外成本。但是从安全性的角度来讲,70兆帕的工作压力,软管疲劳还是非常快的,我们觉得安全高于一切,还是应该在三年把软管更换掉。

   

    魏蔚:我想说的是次数,而不是年数。您刚刚强调大约使用1500次左右,70兆帕就要更换。因为当下70兆帕的乘用车还没有广泛推广,很多70兆帕加氢站,一天加不了几辆车,甚至几天加不了一辆车。随着将来乘用车大规模发展,像我们现在加油站这样的频率,一天加几十辆车甚至上百辆车的时候,软管的寿命还能保三年吗?如果是按照次数来算,一天如果加一百辆车,你这个软管可能15天寿命就到了,我不知道这个理解是不是有问题,还是未来我们还需要继续考虑70兆帕安全怎么解决,希望您能给个说法,或者解释,让我们也解惑一下。

    对于发展70兆帕,当下最迫切最关注的就是安全问题。大家提的问题无论是跟斯林达杨总的问题也好,还是提问给WEH也好,我们深深关注70兆帕这个系统过程当中的安全。

   

    Sebastian GRAF和梁勇经理:首先作为加注系统的生产商,必须说明一点。软管不是我们做,也是我们供应商在做。我们现在提供的软管已经是全世界非常好。但确实,我们的供应商给出我们这样的一个寿命,我们给出的也是这样一个寿命。所以将来70兆帕的车在路上会更多,加氢频率更高的话,相信加氢软管制造商能够发展更耐久的软管,因为一定所有的系统所有的系统适应市场不断的发展。

   

    魏蔚:感谢德国专家。

   

    武媛方:我向刘老师请教一个问题,在氢气纯化技术方面,氢气中的硫化物、碳化物、氧气等这些杂质气体,最有效的纯化方法是什么。对比我们需求的高纯氢,能否达到我们使用的要求?

       

   刘应书:对于粗氢来说,现有的材料都是满足要求了的。但是如果要进一步达到高纯氢ppm以下,ppb级的,某一种材料肯定是难以解决所有的问题。应该是吸附剂和催化剂为主的结合体,应该是一种混合技术。未来我不知道有没有可能探索,比如说液化过程中能不能把大部分的杂质固化掉,在固化过程中把它们过滤。这只是我个人的一种想法。从材料角度讲,应该是吸附和催化相结合的技术路线,有可能有些材料还是要针对性研发。

   

    提问:请教刘教授,在气体提纯方面(氢气),我刚才学习您PPT的内容,比如说焦炉尾气提取氢气的话,它含的杂质,一方面是提纯技术是否成熟,另一方面是煤制氢现在成本。

   

    刘应书:您的问题首先是焦炉尾气提纯氢气现在技术怎么样;第二个问题是粗氢之后我要加以纯化,成本怎么样?这个成本跟谁比?跟电解水比,电解水可能不需要纯化。

    第一个问题,现在焦炉煤气提纯氢气现在是一个非常普及的技术,非常成熟,主要采用变压吸附的方法,当然它前面还有几道净化的措施。比如脱除尘,还有相应的一些焦油系列的物质,它必须要处理的,否则会毒化我们的分子筛。这个技术已经在冶金企业,包括焦化广泛使用,就是变压吸附流程,这个技术没有问题。焦炉煤气也好还是煤制氢也好,所有的出来一般是99%、最多是99.9%纯度的氢气。达到燃料电池氢气所要求的痕量气体纯度,有可能对硫化氢、二氧化碳、甲烷,类似这样的气体必须要纯化。大规模制氢,加上纯化以后,它的成本目前来看也比电解水制氢要低。首先氢气原料回收过程中它的能耗很低,因为大部分能产氢的系统都是压力比较高的系统,所以在变压吸附过程中几乎没有能耗成本,不要加压的,所以它前面提纯成本非常低。后面纯化要看来源,成本也不同。但是整体来说,它也没有水电解的电耗高。所以目前来说,化石能源制氢方法还是主要的一个方法,这也是形成目前这个局面的一个重要原因,谢谢。

   

   

    提问:问一下武经理,对于固态储输挺感兴趣,因为近段时间的佳华利道一直跟我们联系。刚才您在讲的过程中提到金属30、40度左右就能释放出氢气,能够达到35兆帕。是否可以这样理解?在整个加氢站就可以把压缩机去掉,在加氢系统压缩机可以不存在?

   

    武媛方:这一块我们金属氢化物作为静态压缩的功能确实是有的,因为我们通过对储氢合金平衡压的调控,能够达到它在室温或者水浴温度四五十度的时候放氢压力较高,包括在做的一些项目,正在研制满足75兆帕充氢需求的固态氢压缩系统,因此对于静态压缩它是有一定应用的前景。但是您说是否能取代压缩机,因为我们现在还属于示范研发阶段,所以需要更多的验证,包括国家科技部的项目最近也推金属氢化物进行氢压缩,通过两级或三级压缩实现高压供氢。对比现行压缩机的话,它的成本高、故障率较高,我们也希望金属氢化物能够发挥它更大的作用。

   

    魏蔚:WEH产品的质量应该说不光是在中国,在全球都是得到公认的,而且也占据了全球最大的市场份额,随着氢能的产业的发展,不仅是中国,全球的氢能产业都在发展,因此,WEH公司的生产能力和供货周期目前是行业里面最为头疼和吐槽最多的,我想请问一下,WEH在满足全球氢能产业的迅速发展方面有没有什么样的布局和规划?

   

    Sebastian   GRAF和梁勇经理:刚才魏博士的问题还是说到了我们公司的痛点,我们参加这个展会这么长时间跟我们的所有的客户都在接触,大家吐槽的是我们公司交货期时间太长,其实说到了一个很关键的问题,我们WEH公司在前三年没有预料到氢气的市场会发展的这么迅猛,尤其在中国,尤其在亚洲发展这么迅猛,这样其实导致我们在氢气这一块的生产能力并没有相应的提高,但是现在市场已经摆在这里,市场压迫着我们不得不去改变我们的生产流程,改变我们所有的生产工艺,提高我们的生产效率,提高我们的供货周期,相信在接下来的一段时间,我们会听到市场上会听到WEH的交货周期比以前更快了。

   

    魏蔚:我们期待WEH的加注系统产品有更多的表现和更多的市场占有率。其他嘉宾还有问题要问吗?

   

    提问:各位专家大家好,我想问关于加氢站的问题,加注中的问题,我们35兆帕,或者70兆帕的车在设计之初有一个续航里程的考究,对储氢容器有一个储氢量的要求,在实施加注的过程中怎么保证储氢量?据我了解可能会有一些差距,可能就是说在实际应用过程中达不到续航里程。能不能把目前国外加氢站怎么保证加注的储氢量?相关的经验跟我们国内的同行们传递一下?

   

魏蔚:我没有太明白,是指加不满还是储氢量不够?

   

    提问:我们35兆帕的车要加35兆帕的气体,我们加到35兆帕的时候温度是超出我们在给客户提供的储氢量的温度,比如说客户要60公斤的气,这个我们是按照GB35544标准是15℃,按照这个算我的氢气满足了60公斤,但是在加氢的时候实际上我加的氢气最终的温度更高,当时实时的储氢量是不足的。我也不可能等温度降下来补加氢气,是不是可以超压加氢,或者是其他的办法?在国外是怎么处理这个问题的?

   

    魏蔚:我想这位嘉宾的问题更希望德国专家帮我们分享国外氢气加注的经验,因为氢在加注的过程中有剧烈的温升,当压力到达的时候温度比较高,而实际氢瓶的装载量不满,想请问德国专家国外在氢气在充装过程中针对氢气的温升有什么好的经验使得加氢更加有效率。我也想请杨总给我们解释一下在35兆帕,或者70兆帕高压中,针对刚刚嘉宾提的问题,我们氢瓶制造厂可以做什么工作?

   

    杨树军:我们气瓶设计的时候考虑到温度,比如说15℃是70兆帕,或者35兆帕,但实际上有一个温升压力的问题,正常允许达到最高压力允许会提高一些,比如说温升压力正常使用温度最高是85℃,在85℃的情况下,气瓶压力允许达到35×1.25倍的工作压力。对于加氢站我倒不熟悉怎么控制,我们最终的量还是在15℃之下,我装2公斤的氢气应该是可以达到的,达不到的话,我理解实际温升到多少了,是不是到工作压力就停下来了,而温度降低后这个压力降得也非常厉害,我是这么理解的。

   

魏蔚:按照压力来充装肯定是加不满,我们的氢瓶是不是允许压力略高,允许的范围是多少?

   

    杨树军:这个跟实际的温度有关,实际温度可以监测,实际的温度跟压力是一个对应的关系,实际上还是温升理论计算的关系,我们加注同时可以监测温度,对应的压力不超过一定的范围,从这个角度解决这个问题,可以真正达到我们想要的量,并且还能保证气瓶不至于说在真正达到85℃极端的温度下,实际压力不超过1.25倍工作压力,这样气瓶应该还是安全的。

   

魏蔚:下面我们听听德国专家是怎么解释这个问题的。

   

    Sebastian   GRAF和梁勇经理:确实在欧洲没有碰到过这个事情,我也不能给大家一个很好的建议,非常抱歉。

   

提问:我就想问一下加氢站能不能超压加氢,我们气瓶有一个余量,加氢的设备能不能允许?这样可能更好理解一些。

   

魏蔚:刚刚德国专家已经说了,没有这个说法。

   

    Sebastian   GRAF和梁勇经理:这个没有关系,我们加氢枪的安全系数放的非常大,您说的在35兆帕把工作压力提高到40兆帕和50兆帕都没有关系。

   

魏蔚:这个是管理的问题,不管是氢瓶的制造厂,还是关键零部件的制造厂,设备的安全余量没有问题,但是如何来管理操作者,给你放出10%的余量你就会想20%,如何来管理和如何做是管理者的责任,您觉得国家标准、市场监管、安全监督会同意你这样做吗?如果同意你可以做。

   

    提问:您好,我这边有几个问题想问一下,今天我看是液态储氢、固态储氢和容器储氢大家都有讲到,我想了解一下这三个技术成本的差多少,未来大家一致认为液态储氢是解决长距离运输的方案,液态储氢它的成本和容积有什么关系?第二个问题,我看到魏总的PPT,你们除了开发车载液体储氢,还有开发1000到3000立方的大型液态储氢,这个应用场景是怎么样的?我们车载储氢是小容积的,还有它的市场将来容量是怎么样?第三个问题,液态储氢我们有一个氢气液化的过程,能耗是比较高的,这个方面贵公司有没有一个能耗怎么样的?有没有降低能耗的方案?

   

    魏蔚:我先说一下我的看法,我不知道是不是我的PPT误导了你,我里面提到了真正要做到大规模的运输,液氢效率并不是最高的,最高的效率是氢气管道,运输领域里面终极方向是管道大规模运输,液氢只是管道运输的一个补充,每一种技术路线都有它的应用场景,如果你硬生生非要在一个水平线上比较各个技术的成本,我觉得这是不具备可比性的,好比有的地方需要山珍海味,有的地方需要小麦和大米,这不是一个场景下,它并没有特别的比较价值,尤其对管道也好,液氢也好,只有在超大规模的时候才有经济性。你也提到了能耗的问题,如果氢的液化每天只有几吨的规模,液化的单位能耗是非常高的,超过20千瓦时/kg,这种液化是两吨左右的液化能力,但是如果当液化能够达到200吨/天的时候,它的单位能耗会降低到6度电以下,能耗差了3倍都不止。管道也是一样,这么大的基础设施投资可能要几千亿,这根本不是某个企业可以做的起来,现在觉得高压氢成本很高,氢气的成本降不下来就是因为运输的瓶颈,而在高压氢这样一个生产规模上跟液氢跟管道比成本没有可比性,因为他们不在一个规模领域。

    你刚刚还问了一个问题,就是大型的氢液化工厂,我里面有1000方 ,3000方的液氢储罐,氢液化的话一天如果液化能力到达70吨的时候,这个时候每天液化出来液氢的量就要达到上千方了,当你有了一定规模的时候需要的储氢量是非常大的,就象现在的液化天然气,大型的几十万方的储罐也是有的,现在液化天然气是一个什么样的基础设施的规模?未来十年、二十年之后,氢气的基础设施跟当下天然气是有一定的可比性的。其他几位嘉宾有没有什么意见和看法,也欢迎高压氢、固态储氢的专家在这个领域里面提一下我们的观点。

   

    武媛方:我试着回答一下第一个问题,关于不同的储氢方式,我十分赞同魏总说的针对不同的领域有适合各自的应用方向,在成本这一块,目前还没有一个相对明确的方式来评价,尤其是对于我们固态储氢,很多还处于示范应用的阶段,当它形成一个商业化、批量增加时,成本才有可比性,谢谢。

   

魏蔚:我再补充一下,关于车载储氢,液氢并不适合小容积车载储氢的方式,因为液氢温度比较低,容易汽化,将来汽车上高密度的车载储氢更多还是依靠高压,中国有600万辆的天然气汽车,以液化天然气为车载储气方式的只占到了大约15%左右,而车载氢气将来以高压方式储存氢可能占更高的比例。我个人依然认为,在车载这个领域里面,如果走纯氢的路线,车载这个领域还是会以高压氢为主,包括深冷高压,而不会更多采用液化的应用场景,只有当车载储氢的规模超过了80公斤以上,在特别大的重型机械、船舶、列车这个领域才会普及到液氢的储氢方式,但这个数量跟庞大的乘用车和中小型的商用车这个数量级是没有办法比的。

   

提问:我问一个比较冷门的话题,气瓶出厂的时候有氮气保护,年检的时候需要里面有氮气置换,我想怎么保证氮气的品质?里面的杂质能够符合燃料电池的要求,有没有专门在氮气杂质的检测手段?还是我们有专门氮气提纯的模式?谢谢?

   

杨树军:目前我们每个气瓶出厂的时候都会进行气密试验,充气的氮气基本上都是液氮,或者工业用的氮气,正常这个气源是符合相应的国家标准,再有一个我们充的时候是通过阀门充进去的,阀门本身有过滤的作用,我们做完试验,正常我们开始泄放,最后我们留有一部分的氮气,这个氮气也是我之前加的时整个过程是可以保证我们使用的清洁度,因为现在清洁度这一块控制一般会提到颗粒度达到多少,我们还是可以达到标准的。

   

提问:目前氮气是不是市场上销售的高纯氮气?

   

    杨树军:是这样,对于35兆帕我们有两种,一种是直接的气态,一种是液态,液态经过汽化增压,主要是这两种气源。

   

魏蔚:时间过的非常快,我们的氢能论道嘉宾和专家的互动环节已经过了一个多小时,我们也听到了他们分享很多的经验,我们也看到了大家对这个行业的关注和对行业的期待,应该说安全和装备的制造是保证我们这个产业健康发展的重要推手,基础设施和装备制造,包括对应这些领域所做的科学研究都是非常必要的,氢能领域技术的发展博大精深,这个行业的未来还是源远流长,我们向在这个领域里面深耕多年的科研技术人员,科研院所,向浙江大学,向北京科技大学,向有研工程等等这样的公司表示感谢,我们也向这些制造业企业里面坚持多年深耕,并以工匠精神制造产品的企业表示感谢。感谢各位嘉宾,我们今天的氢能论道节目到此结束。



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