二晨抡、我國氫能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢

　　氫氣制備方面，“十三五”期間，我國電解水制氫技術(shù)已經(jīng)由試驗示范進入商業(yè)化示范的初步階段。在堿性電解水制氫方面，已經(jīng)建成多個可再生能源與堿性電解水制氫系統(tǒng)結(jié)合的示范裝置椿胯，單機最大容量達到1000Nm³/h，氫生產(chǎn)能力1752×104Nm³/年；質(zhì)子交換膜電解水制氫方面擅耽，單機制氫能力已經(jīng)達到0.5～50Nm³/h；高溫固體氧化物電解水制氫方面赤拒，已經(jīng)實現(xiàn)了千瓦級高溫電解水蒸氣制氫系統(tǒng)集成秫筏；太陽能光催化制氫技術(shù)、熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫技術(shù)等先進可再生能源制氫技術(shù)已經(jīng)開展實驗室級別或中試級別的試驗研究工作挎挖。

　　氫氣儲運方面这敬，我國氫資源中心和氫負荷中心呈現(xiàn)逆向分布，規(guī)慕抖洌化崔涂、大容量氫儲運技術(shù)是提高氫能在終端能源消費占比的重要前提。同時始衅，由于氫能是一種靈活多元且具有物質(zhì)形態(tài)的二次能源冷蚂，適合因地制宜作為長周期缭保、跨季節(jié)儲能形式進行布局，因此蝙茶，大規(guī)模儲氫對保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有重要意義艺骂。“十三五”期間，氣態(tài)儲運技術(shù)方面隆夯，我國已經(jīng)研制出87.5Mpa鋼質(zhì)碳纖維纏繞高壓大容積加氫站用固定式儲氫瓶钳恕，運輸用高壓儲氫工作壓力在20Mpa等級，已建成電解水制氫～摻氫量10%的天然氣摻氫管道示范工程蹄衷；液態(tài)儲運技術(shù)方面忧额，我國航天及軍事領(lǐng)域已經(jīng)具備液氫貯罐的自行研制能力，具備1.5～5噸/天氫液化系統(tǒng)設(shè)計制造能力愧口，已經(jīng)完成針對引進國外5噸/天以上的氫液化工藝包進行國產(chǎn)適應(yīng)性優(yōu)化睦番，正在開展有機液體規(guī)模化加氫與運氫示范耍属；固態(tài)儲運技術(shù)方面托嚣，開展了kW級風(fēng)電制氫、15kg固態(tài)車載儲氫系統(tǒng)示范應(yīng)用恬涧。

　　燃料電池方面注益，在國家和地方產(chǎn)業(yè)政策的支持和鼓勵下，燃料電池技術(shù)尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用得到快速推廣溯捆，蓬勃發(fā)展丑搔。隨著我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐加快，燃料電池清潔低碳提揍、無污染啤月、綜合能源利用效率高的特點使其適合成為多元化供能的主體，從而在提高能源效率劳跃、推動終端用能清潔化谎仲、低碳化方面發(fā)揮不可替代的作用。“十三五”期間刨仑，質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)方面郑诺，我國已經(jīng)突破了10kW級質(zhì)子交換膜燃料電池分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供關(guān)鍵技術(shù)并實現(xiàn)示范應(yīng)用杉武，電堆實測壽命達到9500小時辙诞，實現(xiàn)了5kW燃料電池備用電源系統(tǒng)商業(yè)化生產(chǎn)，燃料效率≥50%轻抱；固體氧化物燃料電池技術(shù)方面飞涂，實現(xiàn)了10kW級的分布式發(fā)電系統(tǒng)及5kW級熱電聯(lián)供系統(tǒng)示范，熱電聯(lián)產(chǎn)綜合效率達到80%以上，自主設(shè)計并建設(shè)了10kW級（2個5kW模塊）整體煤氣化燃料電池（IGFC）發(fā)電系統(tǒng)及CO?近零排放工程示范较店，實現(xiàn)燃料利用率84.5%士八，發(fā)電效率53.3%；熔融碳酸鹽燃料電池技術(shù)中梁呈，完成了10kW～20kW以純氫為燃料的發(fā)電系統(tǒng)的試驗運行婚度，初步具備了由實驗室走向中試規(guī)模的條件。

　　氫氣加注方面捧杉，我國建成加氫站數(shù)量已經(jīng)躍居世界第二陕见，但加氫站關(guān)鍵裝備如加氫機秘血、壓縮機等核心技術(shù)仍然面臨受制于人的局面味抖。提高加氫關(guān)鍵技術(shù)裝備國產(chǎn)化水平的重要意義在于：一是提高能源產(chǎn)業(yè)鏈安全穩(wěn)定水平，二是夯實我國氫能規(guī)幕伊福化發(fā)展的關(guān)鍵基礎(chǔ)仔涩，三是為氫能關(guān)鍵裝備“走出去”提供重要技術(shù)保障。“十三五”期間粘舟，我國已經(jīng)建成的加氫站以35MPa氣態(tài)加氫站為主流熔脂，我國已經(jīng)具備35MPa和70MPa等級氣態(tài)加氫站的集成設(shè)計能力。在35MPa加氫站技術(shù)方面柑肴，開發(fā)了基于國產(chǎn)III型儲氫瓶的快速加氫控制技術(shù)霞揉，國產(chǎn)壓縮機在加氫站實現(xiàn)應(yīng)用；在70MPa加氫站技術(shù)方面晰骑，我國正在開展70Mpa加氫站關(guān)鍵技術(shù)和壓縮機适秩、加氫機關(guān)鍵裝備的技術(shù)攻關(guān)工作。

　　氫安全防控及品質(zhì)保障是氫能健康硕舆、有序秽荞、快速發(fā)展的重要保證。氫具有分子量小抚官、點火能低扬跋、燃爆范圍寬、火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤烊菀装l(fā)生爆轟凌节、高壓高純氫與材料相容性等特性钦听，使得氫能各環(huán)節(jié)應(yīng)用的安全問題都不容忽視，氫能安全利用是氫能大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要前提倍奢。氫氣品質(zhì)保障是保證氫能利用各環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù)裝備的壽命朴上、能效、避免設(shè)備故障的重要方面娱挨，隨著我國氫能步入商業(yè)化應(yīng)用階段余指，氫氣全周期品質(zhì)保障技術(shù)方面的研究和技術(shù)儲備的重要性逐漸凸顯。“十三五”期間，我國在氫氣安全和品質(zhì)保障方面進行了大量基礎(chǔ)科學(xué)研究酵镜。在安全防控方面碉碉，已經(jīng)進行了不同應(yīng)用場景的氫氣擴散、液氫的泄漏淮韭、燃燒及爆炸的理論研究垢粮，建立了高壓臨氫部件及儲氫瓶測試試驗平臺，初步具備臨氫部件及儲氫瓶測試能力靠粪，進行了制氫設(shè)備安全監(jiān)測體系研究和氫氣泄漏爆炸及其防控技術(shù)的研究蜡吧。在品質(zhì)保障方面，我國尚處于技術(shù)跟蹤階段占键，正在建立快速檢測昔善、品質(zhì)管控技術(shù)儲備。（未完待續(xù)）