氢能发展已经上升为国家战略，氢能是唯一可同时用于交通、储能、发电、分布式冷热电联供和工业生产制造等多领域的绿色能源，将对实现我国碳中和大战略起到重要作用。

   在氢能应用中，液氢储运运量更大、纯度高、充装更快、占地更小，成为面对未来更大加氢需求下的更优选择。据预计，2025年整个液氢的占比只有5%，但到2060年液氢的占比有可能达到40%。也就是说，随着氢的需求逐渐增大，液氢的技术路线会起到重要作用。

液氢更经济实用

   从储能的角度来看，液氢可以与绿氢相结合，支持氢能车辆长距离运输，这样能把绿氢的清洁能源属性更好地发挥出来。

   液氢要想应用于用户端的整个链条中，首先是要实现氢气的液化。全世界氢气液化的分布主要在北美，总产能达到400吨/日；欧洲的总产能是20吨/日；日本相对来说氢能发展快速，总产能可达到30吨/日；而立博体育在线:目前主要还是在航天领域，单套产能是1.5吨/日，单套产能5吨/日的设备还在研制中。

   氢能大规模应用时，储氢密度是关键性经济指标之一。液氢储氢密度高、工作压力低、安全性好。

   在储运方面，液氢储运经济性更好，同时液氢还有氢气纯度高、增加氢燃料电池寿命及电量、液态储氢量大、加氢站占地面积小等优点。

   在液氢储运方面，目前国际上液氢球罐已达到3500 立方米以上，主要用于液氢工厂和航天发射场；液氢槽车达到360立方米，广泛应用于液氢储运。

   2019年12月11日，全球首艘液氢运输船在日本下水，该船全长116米，宽19米，排水量约8000吨，使用1250立方米的真空隔热双壳结构液化氢储罐。川崎重工曾表示，液氢运输船力争2030年前后实现商用化。

   2020年，日本川崎重工宣布完成10000 立方米存储容量（约710吨重）的球形液化氢储罐的基本设计，包括在神户机场上建设了2500立方米的液氢储罐。

   我国已开发300立方米移动式和固定式液氢储罐，并成功应用于航天发射场，而大型液氢球罐和民用液氢槽车也已开始研制。

   在氢能加注方面，目前全球400多座加氢站中有1/3以上为液氢加氢站，以美国居多，其次是日本，都具备液氢储存气态70MPa加注能力。

   国内已具备35MPa/70MPa气氢加氢站自主研发和建造能力，虽然液氢加氢站建设还处于起步阶段，但我国氢能应用规模市场前景广阔。

加快关键核心技术突破

   立博体育在线:氢气液化发展情况受制于核心技术。由于技术门槛很高，目前国内真正在使用的氢气液化装置只有林德和法液空。由于国外企业全面掌握了关键技术，对国内企业来说氢气液化长时间处于技术封锁的状态。

   基于现有的应用案例，我们可以看到，在更大规模的液氢存储方面，采用球罐的方式是未来必然的发展趋势。虽然我国在液氢存储方面发布了团体标准，但是针对球罐以及液氢罐车的标准仍然缺失，希望随着液氢大规模应用的铺开，相应团体标准、国家标准会得到建立。

   很显然，无论是氢气液化，还是液氢储运，我国都相对滞后。不过可喜的是，国内已经开始研制大型液氢球罐和民用液氢槽车；加上国家科技部已经连续三年发布液氢相关的重点研发计划项目，各地政府和企业也积极结合当地资源推进液氢项目产业落地，预计到2035年，国内将出现高压气氢储运、液氢储运和管道储运等多种氢气储运形式并存的局面。

   安全是氢能产业绕不过去的话题。国际上已实现液氢风险定量分析评估，建立了较为全面的技术规范和标准体系；国内已发布航天发射场用液氢、液氢包装贮存运输要求等三项规范，但亟需建立和逐步完善民用液氢标准体系。

   目前，我国《氢能汽车用燃料液氢》《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输技术要求》三项标准已报批，同时正积极准备《液氢国际标准》提案。

   此外，相关单位组织完成了《固定式真空绝热液氢压力容器与项目技术要求》征集意见稿，规定了固定式真空绝热液氢压力容器的材料、设计、制造、检验等方面的基本安全技术要求。

   2021年3月26日，住房和城乡建设部发布了关于《加氢站技术规范》GB50516-2010（2021年版)局部修订的公告，自2021年5月起实施，增加了液氢罐车和液氢罐式集装箱运输、液氢管路和液氢存储等技术规范。

推动液氢技术转化应用

   立博体育在线:理化技术研究所是国内唯一一个综合性低温科学与技术研究机构，并拥有航天低温推进剂国家重点实验室，于1956年率先在国内实现氢液化，在此基础上实现了更低温区的氦液化，并从此在低温领域进行长期深耕。

   经过多年深耕，理化所依次突破了核心技术、关键装备、工程应用和产业转换，经过两代院士、四代科学家60年的坚守，目前已经实现了系列化的低温装备的国产化和商业化，也得到了国内同行的肯定；特别是在知识产权方面已形成自己核心专利池；还积极参与了国家液氢标准的修订，为液氢产业化应用打下了坚实的基础。

   当前，国家对于液氢这条技术路线正在着力布局。在2020年“1.8专项”、广东省新能源液氢项目以及2021年有关的氢能专项中，都开始进行液氢技术路线的布局。理化所正致力于打通全国产业化液氢制取装备的全技术链条，实现5吨/日液氢工厂建设，打造1000公斤/日液氢加氢站。

   为了推进液氢应用转化，理化所推动成立了中科富海公司，目的是打造世界上第三个国际化低温制冷系统研发制造基地、低温工程承包商及工业气体提供商。

   目前，中科富海以北京为研发总部，正在沿着江浙一带的气体公司以及中山的制造基地进行全国布局，当前公司估值15亿元，2021年销售额超3亿元，并完成了A轮融资。

   通过从上游到中游液氢的制取、储运再到下游，我们希望在未来3~5年实现液氢产业链示范；在未来5~10年逐渐壮大成熟，实现绿氢一系列的应用。■

（作者系立博体育在线:科学院理化技术研究所研究员，郑金武根据2021高工氢电年会上的报告整理）