液氢助“胖五”一飞冲天 为氢能工业带来春风
日前，被我们亲热地称为“胖五”的长征五号遥三运载火箭在我国文昌航天发射场焚烧升空，成功将搭载的实践二十号卫星送入预订轨迹。
“胖五”是我国首款重型运载火箭，具有将14吨载荷送入地球同步搬运轨迹的运载才干。那么，何种燃料才干助推这一“我们伙”一飞冲天?“液氢—液氧”便是其间之一。
不同于现在惯例火箭运用的化学燃料，“胖五”的燃料大部分是-183℃的液氧和-253℃的液氢，因而又被称为“冰箭”。而此次“胖五”的成功发射，不只证明液氢在我国航天范畴的使用现已老练，也为如火如荼的氢能工业吹来了一股新的春风。
全国氢能标准化技能委员会(氢能标委会)高级顾问、我国电子工程设计院研讨员陈霖新说，因为液氢储运具有显着优势，关于200公里以上的氢运送有很好的使用远景。他以为，液氢要想规模化开展，一定要处理液氢制取的产能问题和配备技能的“卡脖子”问题。
活跃研制液氢是大势所趋
为“胖五”减负增力，液氢—液氧推进剂功不可没。液氢能够用于航天、军事范畴，根据液氢的特性和液氢储运的优越性，在氢能开展备受注重的当下，液氢在民用范畴，尤其是氢能工业的使用场景非常宽广。
据记者了解，一直以来，限制我国氢能工业开展的瓶颈之一便是氢的高密度储运。而液态氢是经过预冷和节省胀大等工艺，把氢气降温到-253℃然后变成液体，液态氢的密度是气氢的780倍，使得氢能够高效地储存和运送。
陈霖新对记者表明，液氢的体积能量密度大约是35MPa高压气氢的三倍，是70MPa高压气氢的1.8倍。尽管从气态氢液化为液态氢需在-253℃完成，能耗较多，可是关于超越200千米的运送间隔，选用液氢时的运送费和能消耗之和均低于高压气氢，所以液氢在规模化开展氢能工业的储存、运送方面具有显着的优势。
当时，氢的运送首要有三种方法：一是高压气态运送，这是现在氢能轿车开展的干流技能;二是管道运送;三是低温液氢运送。尽管我国当今尚以高压气态氢为干流，但陈霖新主张还应活跃进行民用液氢的出产及使用演示。
我国在液氢的制备、储运及使用配备技能上要想取得打破，需要时日，但估计2030年液氢储运所占份额将会显着增大。陈霖新表明，现在在我国活跃开发液氢出产技能及其配备制作是大势所趋，应采纳军民交融方法加速开展进程。
为此，陈霖新介绍，从2017年开端，全国氢能标委会安排国内触及液氢出产运营和液氢配备研讨、制作企业，高等院校编写拟定了《液氢出产体系技能规范》《液氢储存和运送安全技能要求》《氢能轿车用燃料液氢》三项国家标准，在调查研讨、实验检测和总结经验的基础上完成了送审稿，已在2019年10月检查经过，可望在本年年中发布施行。
氢源绿色 氢能才绿色
“胖五”的成功发射，不只推进液氢民用的脚步，也为整个氢能工业吹来一股春风。
关于我国氢能的开展，全国氢能标委会委员、国家动力集团北京低碳清洁动力研讨院氢能技能开发部司理何广利向《我国科学报》介绍了 “大氢能”的概念，即规模化、多元化地使用氢能。
现在，欧洲、日本等国都给予了“大氢能”极大的注重，例如，日本将氢气用于家庭电联产设备，既满意供热需求也能发电，或用氢气驱动燃气轮机等;欧洲一些国家也在天然气管网中掺入氢气，还有一些工厂直接用氢炼钢、炼铁。
反观我国，何广利表明，现在国内氢能工业首要集中于燃料电池轿车，而对其他范畴注重较少。比较欧洲、日本等国，国内的氢能使用仍有待开发。
实际上，除了储氢，制氢也是我国氢能使用的一大妨碍。怎么挑选氢源便是一个很重要的问题。“现在关于氢能的一个误区是总是片面地着重氢能的清洁性。可是，作为一种二次动力，氢能是否清洁取决于氢源的挑选。”陈霖新说。
何广利告知记者，制氢首要有几大来历，即化石燃料制氢、可再生动力制氢和副产氢(化工出产的某些环节作为副产物产出的氢)。面对我国富煤、贫油、少气的情况，有人提出我国氢源首要便是副产氢。
“这句话不非常精确。”陈霖新说，“副产氢自身并不一定是绿色的，出产过程中也会排放出二氧化碳，那么这样产出的氢算蓝氢仍是灰氢?以焦炉煤气为例，其出产过程产出的焦炭和很多副产品，存在碳的分摊问题。”而天然气转化制氢不只相同存在二氧化碳排放，并且还面对我国天然气缺少的问题。
“制氢、氢储运”仍需技能攻坚
陈霖新以为，副产氢在氢能开展初期能够发挥作用，可是氢能的久远开展仍是应该以可再生动力电力水电解制氢为主，或许研讨开发太阳能光解水制氢等。
“我国每年因弃光、弃风、弃水弃掉1000多亿度电，假如用来制氢能够制作200多亿立方米氢。”陈霖新咬牙切齿。他告知记者，“碱性电解槽能够敷衍20%~110%的动摇，而PEM(质子交流膜水电解制氢)电解槽能够敷衍0%~150%乃至200%的动摇。”
“假如能在风能、太阳能资源丰厚的西北地区以及水资源丰厚的西南地区建造水电解制氢和氢储能设备，并以氢管道、液氢运出，既能够处理可再生动力糟蹋的问题，还能够完成低成本、零碳/低碳制氢。”陈霖新说。
可是，陈霖新着重，现在我国的规模化风电、水电、光伏电力制氢及其相关的氢储运配备和工程演示，尚存在严峻缺少，为完成可再生动力制氢取得近零碳低成本的氢源，还应活跃规划建造从制氢、氢储存到运送的演示工程，并着力处理其间的关键技能。
