
•氢液化:目前大型的液氢工厂普遍采用液氮预冷型Claude系统,液化流程中主要用到压缩机、换热器、低温透平膨胀机、正-仲氢转换器以及节流阀等设备。
•液氢储运:低温液氢的存储技术关键在于液氢储罐,根据其使用形式可分为固定式和移动式,大型的固定式储罐一般都采用球型,中小型的液氢储罐普遍采用立式或卧式的圆柱形。移动式液氢储罐厂采用卧式圆柱。国产化方面,目前我国已经完全具备了生产液氢贮罐的能力。
•液氢加注:液氢泵是提高能效、降低成本并适用于液氢产业市场化和大规模应用的关键核心设备。目前国内液氢泵正在进行国产化替代。
•美国能源部给出的液氢产业链成本结构显示氢气液化占低温液氢全产业链成本30%-40%。在液氢工厂50吨/天液化生产供应量下,液氢全产业链成本为9.84美元/kg·H2,其中氢气液化为3.1美元/kg·H2,占比31.5%,在液氢工厂100吨/天液化供应量下,液氢全产业链成本为7.05美元/kg·H2,其中氢气液化为2.86美元
/kg·H2,占比40.5%,其中,氢气液化环节,资本开支占成本46%,能源消耗占45%。在供应量加大条件下,液氢全产业链成本显著得到下降。
氢气制取
$9.84
氢气液化
液氢运输液氢加注
$3.76
其他9%
$0.68
$7.05
$1.94
$0.61
$3.10
$2.86
$2.30
$1.64
能源消耗45%
氢液化
氢液化系统
氢气压缩机
液氢储运
液氢储运设备
液氢储罐
液氢加注
液氢加注关键设备
液氢泵
透平膨胀机
液氢槽罐车
换热器
车载液氢系统
正仲氢转化器
节流阀 12 10 8 6 4 2 0
50吨/天
100吨/天
资本开支46%
资料来源:李星国,《氢与氢能》,科学出版社,2022:191-203,国信证券经济研究所整理
资料来源:美国能源部,国信证券经济研究所整理,注:50吨/天与100吨/天为液氢工厂单日氢液化产量,在加注环节上50吨/天液化产量选用400kg/天规模加氢站,100吨/天液化产量选用
1000kg/天规模加氢站。