氫能儲運環(huán)節(jié)阻滯是業(yè)界公認(rèn)的行業(yè)堵點之一,需要重點突破。其中站用儲氫容器作為加氫站儲氫裝置的關(guān)鍵組件,引發(fā)行業(yè)的關(guān)注和重視。
隨著新建加氫站數(shù)量逐年增加,加氫站儲氫容器市場規(guī)模增長明顯,同時加氫站走向規(guī)?;泊呱思幼⒛芰μ嵘?、經(jīng)濟性等要求。在此形勢下,國產(chǎn)氣態(tài)站用儲氫容器正加速向更高壓強匹配、更大容積、更大直徑發(fā)展,同時低溫液態(tài)儲氫容器也在研發(fā)推進中。哪些企業(yè)在該領(lǐng)域拔得頭籌?
2022部分企業(yè)“成績單”
在早期,鑒于加氫車輛少、運營成本高、國內(nèi)站用儲罐技術(shù)不成熟等多方因素,國內(nèi)部分加氫站并沒有設(shè)儲氫容器。但是,加氫站如果沒有使用儲氫容器,只能直充,魚雷車壓力逐漸下降時壓縮機效率會非常低,能耗高且不利于壓縮機壽命,并且會增加氫燃料電池車加注時間。
從綜合運營成本考慮,目前加氫站建設(shè)基本都已經(jīng)會選擇加入儲氫瓶組,這在一定程度上也給站用儲氫容器市場的擴容提供了空間。
“現(xiàn)在新建的加氫站在基本已經(jīng)會設(shè)有儲氫容器,配備儲氫容器能夠降低加氫站運營的能耗。”一業(yè)內(nèi)人士指出。
目前國內(nèi)站用儲氫容器基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,以高壓氣態(tài)儲氫為主,儲氫容器結(jié)構(gòu)通常分為旋壓大容積無縫容器、多層儲氫容器等,其中旋壓一體化鋼質(zhì)無縫氫氣瓶組憑借靈活裝配、交貨周期短、產(chǎn)品一致性及穩(wěn)定性強等優(yōu)點成為主流的工藝路線。
從壓力范圍來看,35 MPa加氫站用儲氫容器的設(shè)計壓力一般取45——50 MPa;當(dāng)加注壓力提高至70 MPa時,站用儲氫容器的設(shè)計壓力將相應(yīng)提高至80——100 MPa。
中集氫能科技、浙江藍能是站用儲氫瓶組的主流供應(yīng)商,中材科技、東方鍋爐、國富氫能等也已公開宣布入局。
高工氫電調(diào)研了解到,2022年國內(nèi)企業(yè)在站用儲氫容器的研發(fā)生產(chǎn)、市場銷售等方面均取得了不小的進步。
“2022年中集氫能科技的站用儲氫瓶組實現(xiàn)了300多套的銷售,相較去年顯著增長,另外匹配70 MPa加氫站的99MPa儲氫瓶組實現(xiàn)了批量銷售。”中集氫能科技相關(guān)負責(zé)人表示。
“浙江藍能在2022年也實現(xiàn)了90MPa配套70MPa加氫站產(chǎn)品的應(yīng)用,單瓶容積已經(jīng)可以做到700升以上,在容器外徑、容積及疲勞循環(huán)次數(shù)等方面表現(xiàn)優(yōu)秀。” 浙江藍能燃氣設(shè)備有限公司副總經(jīng)理曹文紅透露。
中材科技的站用儲氫容器產(chǎn)品也已完成產(chǎn)品相關(guān)實驗并取得制造許可,現(xiàn)已經(jīng)取得相應(yīng)等級的特種設(shè)備制造許可、實現(xiàn)批量應(yīng)用,以補齊氫能儲運產(chǎn)業(yè)鏈,打造氫能儲運領(lǐng)域一流企業(yè);東方鍋爐自主研發(fā)的四川首套加氫站用高壓儲氫容器在德陽制造基地制造完工,產(chǎn)品已應(yīng)用于由東方鍋爐西昌市月城加氫站中。
此外,深耕液氫儲運領(lǐng)域的國富氫能也在積極推進站用液氫儲氫罐。2022年3月9日,國富氫能舉行首臺民用大型液氫儲存容器開工儀式。液氫儲存容器產(chǎn)線采用混線生產(chǎn),包含加氫站用液氫儲罐和大型氫液化工廠用液氫儲罐。
預(yù)判市場與技術(shù)發(fā)展趨勢
站用儲氫容器市場確實是一塊前景可期、潛力巨大的蛋糕,中國加氫站儲氫容器市場規(guī)模在持續(xù)增長。
據(jù)高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII)《2022年中國加氫站市場調(diào)研報告》顯示,預(yù)計2025年中國加氫站儲氫容器市場規(guī)模將達到5.6億元,2022-2025年均復(fù)合增長率超過41%,呈現(xiàn)快速增長的發(fā)展態(tài)勢。
2020-2025年中國加氫站用儲氫容器市場需求及預(yù)測(單位:億元)
數(shù)據(jù)來源:高工產(chǎn)研氫電研究所(GGII),2022年2月
數(shù)億級市場等待開啟,面向下一步發(fā)展,氣態(tài)站用儲氫容器正加速向更高壓強匹配、更大容積、更大直徑發(fā)展,同時低溫液態(tài)儲氫容器也在研發(fā)推進中。
高壓強主要匹配70MPa加氫站發(fā)展。2022年國內(nèi)70MPa加氫站的推進力度明顯加大,國內(nèi)加氫站運營企業(yè)在70MPa加氫站建設(shè)及配套方面均已收獲進展,與此同時,站用儲氫容器也正向80——100 MPa配套發(fā)展,上述部分企業(yè)的相關(guān)產(chǎn)品也已經(jīng)進入市場應(yīng)用階段。
更大容積、更大直徑則是對應(yīng)加氫站加注能力的提升。“根據(jù)2022年的市場應(yīng)用來看,單套瓶組的容積量更大了,過去幾年的容積是以6立方、9立方為主,22年以9立方、12立方、18立方為主,單套容積一直在往上走,其實是跟下游加氫站的加注量增長有關(guān)聯(lián)。”中集氫能科技指出。因此,未來推測單瓶容積也將持續(xù)向更大的容積方向發(fā)展。
在直徑方面,不同企業(yè)的站用氫瓶直徑不同,直徑越大對應(yīng)的單瓶容積越大,但對旋壓工藝的處理要求提出了更高的挑戰(zhàn)。
此外,一些企業(yè)也透露出向低溫液態(tài)儲氫發(fā)展的意愿。此前低溫液態(tài)儲氫技術(shù)主要應(yīng)用于軍事與航天領(lǐng)域,商業(yè)化研究與應(yīng)用才剛剛開始,但隨著以國富氫能為代表的企業(yè)在該領(lǐng)域的發(fā)展,將助力站用儲氫容器向更高儲氫效率進階。