概念圈|液态储氢技术取得重大突破，2大赛道有望率先发力，液氢储运产业初探

前言：有报道称，液氢储运实现重大突破，我国自主研制的国产“5吨/天氢液化系统冷箱”在北京成功下线。有乡亲希望我能介绍下液态储氢赛道，安排！

一，来龙去脉

12月8日，中国航天科技集团六院航天氢能科技有限公司自主研制的国产“5吨/天氢液化系统冷箱”在北京成功下线。该产品是国内首台连续型转化换热器大型氢液化系统核心设备，其下线标志着我国在液氢高效储运领域实现重大技术突破，在智能化、单位能耗等方面均比肩国际先进水平。

今年以来，一场围绕氢能产业的竞速赛正在上演。在政策与市场的双重驱动下，氢能的应用领域正在不断拓展和创新，据悉，氢的自然属性使其储运难度相对较大，尤其是在纯净状态下不易运输。不少上市公司正针对液态储氢领域进行技术储备。

二，产业背景

1.全球碳中和推动氢能产业发展

氢能是传统化石燃料的理想替代。为应对全球气候变化，满足可持续发展的要求，世界各主要经济体均加快了低碳转型进程，目前已有超过130个国家及地区提出制定碳中和目标，多数国家将在2030年实现中期减碳并于2050或者2060年实现碳中和。在碳中和的大背景下，世界各国加速寻求清洁能源的开发和利用。氢能是传统化石燃料的理想替代，正逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。

中国氢能联盟预计，在2060年碳中和情景下，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中占比约为20%。其中，工业领域用氢占60%，约为7794万吨，交通运输领域占比31%，约为4051万吨，建筑领域和电力领域合计占比约为9%。

2.氢储运为氢能产业发展痛点。

氢的储存-运输环节处于氢能产业链中游，连接制氢和用氢端，我国氢能供需存在错配，同时目前氢储运环节存在成本高、储氢难的问题，因而高效、低成本的氢气储运技术是大力发展氢能产业的必要保障。

成本高：氢气储运环节成本约占产业链所有环节的30%-40%。随着降本诉求的不断提升，储运环节将成为氢能降本的关键环节。

储运难：氢的储存和运输高度依赖技术进步和基础设施建设，是产业发展的难点。

三，储氢方式

主流的储氢方式包含低温液态储氢、有机液态储氢（LOHC）、甲醇载氢、液氨储氢、高压气态储氢和固态储氢。目前高压气态储氢技术主要应用在运输领域，加氢站和燃料电池车上均应用高压储氢瓶作为储氢装置。

对于高压气态储运，当运输距离为50km时，运输成本为3.6元/kg，随着距离的增加长管拖车运输成本大幅上升，当运输距离为500km时，氢气的运输成本达到29.4元/kg。因此，长管拖车只适合短距离运输（小于200km）

低温液态储氢与固态储氢、有机液态储氢对运氢成本对距离不敏感，当加氢站距离氢源点50-1000km时，低温液态储氢运输成本约在14-15.5元/kg范围内，固态储氢运输成本约在11-16元/kg，有机液态储氢运输成本约在16-18元/kg。在中长距离运输下，固态储运、低温液态储运与有机液态储运都具备成本优势。

管道运氢成本主要来源于与输送距离正相关的管材折旧及维护费用，当输送距离为100km时，运氢成本仅为0.5元/kg。但管道运氢成本很大程度上受到需求端的影响，在当前加氢站尚未普及、站点较为分散的情况下，管道运氢的成本优势并不明显。

四，认识低温液态储氢

液态储氢技术是采用低温技术将氢气冷却到液化温度（标准大气压下，-253℃）以下，以液体形式储存在高度真空的绝热容器中。

优点：质量储氢密度高（大于5%），常温常压下液氢的密度为气氢的845倍，适用于距离较远、运输量较大的场合。

缺点：成本高，能效低，存在泄露问题，每天损失可能达到1-2%；绝热系统复杂。

1.行业现状

低温液态储氢技术目前美国、日本等已经实现了大规模的商业应用，国内应用最早起步于军事、航天等领域。随着近年来国内氢能产业兴起，民用液氢领域现已汇聚中科富海、航天101所、国富氢能、鸿达兴业等一批科研机构和企业，在相关技术上屡获重大突破；同时国家已发布液氢生产、贮存和运输的国家标准，这使液氢民用有标可依，实现了我国液氢产业民用领域标准零突破，为液氢进入市场化发展提供重要支撑。

国内低温液氢项目积极推进。国内液氢产能约6（吨/天），主要服务于国内航空航天领域。据不完全统计，近年来国内规划中的液氢项目达到十余项，国企、民企、外企都表现出市场积极性。若规划的氢液化项目如期落地，国内液氢产能将在几年内超过160吨/天，有望超过加拿大成为全球第二大液氢市场。国富氢能、中科富海、航天六院101所等企业为主要供应氢液化系统企业。而在液氢工厂运营方面，国内参与企业包括齐鲁氢能、中科富海、嘉华能源、鸿达兴业等。

2.低温液氢全产业链

液氢产业链主要包括氢液化、液氢储运和液氢加注环节。

氢液化：目前大型的液氢工厂普遍采用液氮预冷型Claude系统，液化流程中主要用到压缩机、换热器、低温透平膨胀机、正-仲氢转换器以及节流阀等设备。

液氢储运：低温液氢的存储技术关键在于液氢储罐，根据其使用形式可分为固定式和移动式，大型的固定式储罐一般都采用球型，中小型的液氢储罐普遍采用立式或卧式的圆柱形。移动式液氢储罐厂采用卧式圆柱。国产化方面，目前我国已经完全具备了生产液氢贮罐的能力。

液氢加注：液氢泵是提高能效、降低成本并适用于液氢产业市场化和大规模应用的关键核心设备。目前国内液氢泵正在进行国产化替代。

3.发展前景

目前国内液氢产业氢气压缩机与换热器基本已经实现国产化，透平膨胀机和正仲氢转化器等设备国产化仍需攻克难点。透平膨胀机工作温度低，转速高，性能影响因素较多，研制难度较大。国外德国林德集团、美国空气产品公司和法国液化空气集团已掌握成熟的氢/氦透平膨胀机技术，国内氢/氦低温透平膨胀机的研制起步较晚，目前北京航天六院101所、中科富海和国富氢能等企业或机构具备自主知识产权并开发出相关产品。

五，认识有机液态储氢

有机液态储氢（LOHC）技术是一种新型、高储氢密度的储氢技术，在氢气大规模储运和跨洋运输与国际氢贸易方面有着很好的发展潜力。其原理是借助某些烯烃、炔烃或芳香烃等不饱和液体有机物和氢气的可逆反应、加氢反应实现氢的储存，借助脱氢反应实现氢的释放，质量储氢密度在5%-7.5%，储氢量大，储氢材料为液态有机物，可以实现常温常压运输，方便安全。

1.行业现状

有机液态储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，可应用于跨季节储存以及大规模、长距离运输。国内技术起步稍晚，目前多处于示范项目为主，已在加氢站、建筑供热、工业领域推进有机液态储氢应用。

从国内有机液态储氢公司技术来看，主要以乙基咔唑类、甲基环己烷类以及二苄基甲苯类为主。从国内公司项目及产品来看，目前以武汉氢阳能源、南通久格、青岛海望、陕西氢易能源、陕西御氢、中船七一二所等为代表的企业及机构已经开发出有机液态储氢材料，储氢/脱氢装机，车载供氢系统以及加氢装置，产业化整体推进中。

六，相关上市公司

蜀道装备：公司拥有氢液化装置、深冷分离制氢、液氢储罐等相关技术专利，公司已具备制氢、氢液化、氢储运及加注等氢能源装备的设计、制造一站式解决方案提供能力，并正探索研究氢燃料电池等技术和产品应用。

冰轮环境：公司在氢能装备领域蓄势研发工作进展顺利。2021年上半年公司联合有关科研院所研制的喷油螺杆氢气输送压缩机，燃料电池空气压缩机，燃料电池氢气循环泵，高压加氢压缩机产品通过了中国通用机械工业协会的科学技术成果鉴定，鉴定意见为，研发的喷油螺杆氢气输送压缩机，燃料电池氢气循环泵，填补了国内空白，产品整体性能达到国际先进水平，研发的燃料电池空气压缩机的主要性能指标，高压加氢压缩机的整体性能达到国际先进水平。另外，公司参与起草的液氢储存和运输国家标准获批。之前，公司研发的氢液化领域新型高效氦气螺杆压缩机被国家能源局遴选为第一批能源领域首台（套）重大技术装备项目。

中泰股份：公司作为天然气行业的领先企业，已在天然气液化的制备环节占据了绝对的龙头地位，同时，公司抓住能源“十三五”规划中天然气的发展机遇，依托资本平台，通过重组方式进入天然气运营环节，顺利打通天然气产业链的中下游产业链，成为国内优秀的清洁能源供应与运营商；公司已在氢能源的制氢-储氢-加氢站全产业链有所布局。公司具备成熟的大规模制取高纯度氢的技术以及业绩，在煤制氢的深冷分离工艺段已取得国内领先地位；氢液化领域，公司具备为大规模氢液化提供核心设备的业绩，同时，将借助重组标的公司成熟的加气站网络，利用公司现有技术布局加氢站，在氢能市场化应用时可快速切入市场。

以上是我自己收集的资料，也就是和大家一起分享下。

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