2023中国氢液化、储运技术及应用发展研究报告

中国氢液化、储运技术及应用发展研究报告（2023） 编写委员会 主编：罗二仓 副主编：厉彦忠、邱利民、公茂琼、杨思锋、沈全锋、王维民、林云珍、荆华乾 编者： 伍继浩、刘玉涛、李水华、胡忠军、谢秀娟、谭宏博、熊联友、江蓉、邹爱红、董学强、杨少柒、吕翠、李山峰、马军强、安刚、蒲亮、张财志、文键、王磊、蒋尚峰、雷刚、陈建业、杨燕梅、段志祥、潘勤彦、陈宇、谭海龙、肖赞山、程香、高婉丽、王遥、苏嘉南、黎迎晖、肖建伟、邱一男、邱小林、曹田田、邵双全、朱伟平、王昊成、王金阵、杜廷召、赵国君、王云鹏、张晓宁、苏谦、余海帅 序言 当前，世界进入百年未有之大变局，我们身处在一个全球气候变化和环境污染问题日益严重的时代，减少碳排放和寻找可持续的能源发展之路已成为当务之急。 2020年9月22日，习近平总书记代表中国政府在第75届联合国大会上正式向国际上提出了我国碳减排的“双碳目标”，即2030年之前实现碳达峰、2060年之前实现碳中和。为了实现这一宏伟目标，需要我们在能源生产、输运和利用方面进行全面的技术革新和改革。其中，构建基于风光-电-氢等为主的清洁能源供给体系已逐步形成共识。氢在常温下是一种无色无味的可燃气体，无论是直接燃烧产生热能还是通过电化学燃料电池发电，其产物都是人类所处大自然环境里最环保、最廉价的水。但是气态氢的能量密度较低，远低于当前的柴油、汽油等液态燃料，将其液化后将极大地增加其单位体积能量密度，因此，在构建电-氢能源供给以及使用系统中，氢的液化储存和储运技术将会是制氢-储氢-用氢技术链条中十分重要的技术途径。 在这个背景下，中国制冷学会于2022年成立了“氢液化、储运及应用技术工作组”，旨在搭建学术交流和产业发展交流平台，推动我国在相关领域的学科、技术以及产业发展。作为工作组的任务之一，将不定期组织业界专家编辑梳理此领域内的技术进展、产业发展以及国家地方政策、法律法规等，以供各界参考使用。在本次编著中，我们邀请了众多在该领域的知名专家，他们为此付出了艰辛的努力，将他们的专业知识和经验汇聚在这本书中，以飨读者。他们的贡献不仅有助于我们深入了解国内外氢液化、储运技术的最新研究成果和国内外发展规划、政策等信息，也将为该领域的发展提供了强大的动力。在此，我代表编写组向所有参编专家表示最诚挚的感谢，他们的努力和奉献使得这本书得以顺利出版。 同时，我们也欢迎广大读者对本书提出宝贵的批评和建议，希望通过大家的共同努力，推动氢液化、储运技术及其应用领域的研究和应用不断向前发展，希望本书能为实现国家的双碳目标提供有益的参考和启示。由于编写时间仓促，书中肯定存在不准确、不完善之处，敬请读者批评指正。 目录 4氢液化、储运技术及应用产业发展与相关政策...............................................45 4.1产业发展现格局及方向....................................................................................454.1.1国外液氢产业格局及方向..........................................................................454.1.2国内液氢产业格局及方向..........................................................................514.2产业政策现状与趋势........................................................................................624.2.1国外产业政策现状与趋势..........................................................................624.2.2国内产业政策现状与趋势..........................................................................70 5氢液化、储运技术的发展...................................................................................83 5.1基本原理............................................................................................................835.1.1氢液化与储运系统的工作原理..................................................................835.1.2关键技术与主要指标..................................................................................915.2大型氢液化技术与装备....................................................................................975.2.1大型氢液化技术及发展..............................................................................975.2.2大型氢液化系统的关键设备....................................................................1005.3液氢储运技术及装备......................................................................................1275.3.1液氢储运技术的发展................................................................................1275.3.2液氢储运关键装备....................................................................................1335.4液氢加氢技术与基础设施..............................................................................138 5.4.1液氢加氢关键技术....................................................................................1385.4.2液氢加氢基础设施....................................................................................142 6氢安全风险评估与预防技术.............................................................................148 6.1低温氢储运的安全风险..................................................................................1486.2低温氢加注过程的安全风险..........................................................................1526.3低温氢的安全风险及评估方法......................................................................1546.3.1低温氢的安全风险....................................................................................1556.3.2安全风险评估方法....................................................................................1586.3.3小结............................................................................................................1626.4液氢的生产过程安全操作规程......................................................................1636.4.1液氢生产系统的设置................................................................................1636.4.2氢液化装置................................................................................................1646.4.3液氢转运加注及贮存................................................................................1656.4.4辅助设施安全规程....................................................................................1656.4.5液氢生产过程的系统安全及技术要求....................................................1696.5低温氢主动安全预防及防护技术..................................................................1726.6低温氢被动安全预防及防护技术..................................................................179 7氢液化、储运技术应用典型案例.....................................................................188 7.1氢液化应用案例..............................................................................................1887.1.1氢液化技术应用案例................................................................................1887.1.2案例总结....................................................................................................2027.2液氢储运技术应用案例..................................................................................2037.2.1液氢储存技术应用案例..