在氢能全产业链中,氢的储运是制约我国氢能和燃料电池产业发展的关键环节,因为氢气特殊的物理、化学性能,使得它储运难度大、成本较高。关于氢气的储运问题,业内一直在研讨之中。目前的技术条件下,不同的运氢方式均有一定程度的危险性。高压运输方式具有易爆的危险性,液氢运输方式在热量丢失后,会气化使容器内压力越来越高,形成易爆的危险特征、管道运输的输氢管长期处于高压下,易产生氢脆现象,使管道断裂产生泄露。高压气态储氢高压气态储氢存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。在高压运输方式中,目前美国已出台了相应的标准设计,如长管拖车需符合DOT-3AA/3AAX压缩气体运输标准,使其安全系数达到、出台的E-8009标准,限定了储氢材料的钢材成分以及可承受的压力等;我国上海则通过控制运氢外部温度和时间段来提高运氢的安全性,如当户外气温大于30℃,能在夜间运输。高压气体运输方式存在一定的危险性,但能通过适当的方式降低风险。液氢运输的能量效率高,*液化过程就消耗三分之一的氢能量,还存在氢气蒸发和运输设备绝缘的复杂技术要求。上海工业氢气运输

低压氢气的管道运输在欧洲和美国已有70多年的历史。1938年,位于德国莱茵—鲁尔工业区的HULL化工厂建立了世界上首条输氢管道,全长208公里。目前,全球用于输送工业氢气的管道总长已超过1000公里,操作压力一般为1-3MPa,输气量310—8900Kg/h,其中德国拥有208公里,法国空气液化公司在比利时、法国、新西兰拥有880公里,美国也已达到720公里。在美国,管道输氢的能量损失约为4%,低于电力输送的电力损失(8%)。实际上,目前的天然气管道也可用来输送氢气。值得注意的是,尽量使用含碳量低的材料来制造管道,并加强维护,减少因氢脆现象(氢脆——金属由于吸氢引起韧性或延性下降的现象)而导致氢气逃逸。对于大规模集中制氢和长距离输氢来说,管道运输是合适的。 重庆氢气运输储存液态氢的运输得到回报,每日运输量为10吨,运输距离超过200公里时,液态氢的运输相当有优势。

长管拖车是国内普遍的运氢方式。这种方法在技术上已经相当成熟。但由于氢气密度很小,而储氢容器自重大,所运输氢气的重量只占总运输重量的1~2%。因此长管拖车运氢只适用于运输距离较近(运输半径200公里)和输送量较低的场景。其工作流程如下:将净化后的产品氢气经过压缩机压缩至20MPa,通过装气柱装入长管拖车,运输至目的地后,装有氢气的管束与车头分离,经由卸气柱和调压站,将管束内的氢气卸入加氢站的高压、中压、低压储氢罐中分级储存。加氢机按照长管拖车、低压、中压、高压储氢罐的顺序先后取出氢气对燃料电池车进行加注。该方法的运输效率较低。国内标准规定长管拖车气瓶公称工作压力为10-30MPa,运输氢气的气瓶多为20MPa。运输成本随距离增加大幅上升。当运输距离为50km时,氢气的运输成本,随着运输距离的增加,长管拖车运输成本逐渐上升。距离500km时运输成本达到。考虑到经济性问题,长管拖车运氢一般适用于200km内的短距离运输。从拆分的成本结构来看,人工费与油费是推动成本上升的主要因素。固定成本占运输成本的40%-70%,随着距离增加,其占比逐渐下降。为保证氢气供应量,加氢站所需拖车数量随着距离增加也相应增加:当距离小于50km时。
液态氢气运输1.槽罐车液氢运输液氢运输是将氢气于零下253摄氏度的低温下转化为液体形态,采用槽罐车进行运输。相对于高压气态运输,液态氢具有更高的体积能量密度,因而运输效率大幅度提升。如国外常见的液氢槽罐车(tanker)水容积可达到65m3,单次可装载液氢约4300kg,运送能力是集装管束拖车的10倍。但氢气液化能耗较高,相当于被液化氢气热值的约33%,同时在运输过程中具有极高的保温要求以防止液氢沸腾,因而成本高昂。2.有机载体储氢运输(LOHC)有机载体储氢运输是一种新型的实现氢气液态运输的技术方案。该技术利用某些烯烃或芳香烃等有机液体(LOHC)与氢气在催化剂作用下产生加氢反应,生成氢键复合物,从而实现氢气在常温常压下的安全高效运输。在运输目的地,对复合物进行脱氢处理,以获取氢气。该技术方案的优势相当明显,但目前仍处于试验阶段,技术成熟度低。一方面,LOHC及催化剂的成本尚不明确,另一方面,加氢及脱氢处理使得氢气的高纯度难以保证。。目前工业上氢气的制造主要有水电解制氢气甲醇裂解制氢气、天然气裂解制氢气、氨分解制氢气等几种制造方式。

氢气用气态长管拖车运输的。常温常压下,氢气是一种极易燃烧,无色透明、无臭无味且难溶于水的气体。氢气是世界上已知的密度小的气体,氢气的密度只有空气的1/14,即在0℃时,一个标准大气压下,氢气的密度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性,安全性不高,飞艇现多用氦气填充)。氢气是相对分子质量**小的物质,主要用作还原剂。氢气安全性:1、氢气无毒,有窒息性。2、氢气有易燃易爆性,容易发生,所以纯氢有一定危险性。3、若燃烧时有尖锐的爆鸣声,则说明氢气不纯;极易发生,所以对此须引起足够的重视。如果发生氢气泄露,处理办法是:1、迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。2、切断火源。3、建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。4、合理通风,加速扩散。如有可能,将漏出气用排风机送至空旷地方或装设适当喷头烧掉。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。灭火方法:切断气源。若不能立即切断气源,则不允许熄灭正在燃烧的气体。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:雾状水、泡沫、二氧化碳、干粉。 氢气的应用主要分为两个方面,一个是在传统行业作为原材料使用,一个是在氢能与燃料电池行业作为能源使用。陕西氢气运输公司
采用船运或卡车运输氢气目前**为常见,但运输的量非常有限:对于20MPa压缩氢气,运输500Kg氢需要40t的卡车。上海工业氢气运输
管道运输的吨公里成本受运能利用率的***影响,随着运能利用率的下降单位运输成本大幅度提升,在利用率提升到40%以上之后运输成本的变化幅度减缓。三、各方案技术经济对比1.运输成本从以分析可以发现,在满负荷运营状态下,管道运输的成本明显优于集装管束与液氢槽罐车运输。在300km运输距离之内,集装管束的运输成本优于槽罐车,而运距超过300km之后,槽罐车运输成本开始低于集装管束。图5三种方案运输成本对比图片来源:玖牛研究院根据公开资料整理2.对市场需求风险的适应性由于集装管束与槽罐车的单车运输量不大,在市场需求波动时可以通过调整运输车数量保持车辆处于满载运输状态,年总运输量变化对单位运输成本的影响很小。因此这两种运输方式的对市场需求波动具有较强适应性。而氢气输送管道尽管满负荷运营状态下单位运输成本极低,但其成本优势是由其巨大的运输能力保证的,单位运输成本受运输量影响明显,一旦市场需求下降到原设计运能的20%(20080吨)以下,管道运输的成本将高于另外两种方案。3.对生产要素市场风险适应性集装管束运输成本中占比**高的是劳动力成本,因此其成本对劳动力市场价格具有一定敏感性。液氢槽罐车运输的主要成本在于氢气液化电力费用。上海工业氢气运输