此前介紹了低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)，對(duì)于儲(chǔ)氫來說，還有一種液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)更有性價(jià)比，它就是有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)的概念

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)（Liquid Organic Hydrogen Carriers Technology，縮寫“LOHC”），是指以某些烯烴、炔烴或芳香烴等含有不飽和碳健的液態(tài)有機(jī)物作為儲(chǔ)氫載體，通過發(fā)生一對(duì)一可逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)氫儲(chǔ)存和釋放的技術(shù)。這種技術(shù)利用了特定有機(jī)化合物在加氫和脫氫過程中的化學(xué)反應(yīng)特性，能夠在常溫常壓下安全地存儲(chǔ)和運(yùn)輸氫氣。

簡(jiǎn)言之，有機(jī)液態(tài)氫載體(LOHC)是一種可以加氫和脫氫可逆的液體。在脫氫階段，氫是唯一的產(chǎn)物，載體液體回到原來的狀態(tài)再次加氫。下圖再次展示了LOHC概念的基本原理。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫反應(yīng)原理

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫與現(xiàn)有的燃料基礎(chǔ)設(shè)施可以兼容，這是其優(yōu)勢(shì)之一。此外，在正常條件下，氫氣在長(zhǎng)期儲(chǔ)存或運(yùn)輸中不會(huì)損失，而液態(tài)氫氣輸送鏈上則會(huì)有大量的蒸發(fā)損失。因此，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫可以在不同來源的能源的儲(chǔ)存、運(yùn)輸和交易中發(fā)揮重要作用。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫的特點(diǎn)

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)是一種新興的儲(chǔ)氫方式，它通過加氫反應(yīng)將氫氣固定到芳香族有機(jī)化合物中，形成穩(wěn)定的氫有機(jī)化合物液體。這種技術(shù)在常溫常壓下進(jìn)行，有機(jī)液體儲(chǔ)氫始終以液態(tài)方式存在，使得氫能的規(guī)模利用成本大幅降低，且方便運(yùn)輸和儲(chǔ)存。以下是其主要特點(diǎn)：

不同有機(jī)液由于各自屬性存在差異，在儲(chǔ)氫和釋放氫的過程中有著不同的特點(diǎn)和條件。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫作為一種新興的儲(chǔ)氫技術(shù)，雖然具有許多優(yōu)點(diǎn)，但也存在一些問題。

1. 技術(shù)操作條件苛刻

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫的技術(shù)操作條件相對(duì)苛刻，加氫和脫氫裝置比較復(fù)雜。這意味著在實(shí)際應(yīng)用中，需要更高的技術(shù)要求和更復(fù)雜的設(shè)備支持，從而增加了技術(shù)和資金門檻。

2. 脫氫反應(yīng)條件較為嚴(yán)苛

脫氫反應(yīng)通常需要在低壓高溫下進(jìn)行，這可能導(dǎo)致反應(yīng)效率較低，并且容易發(fā)生副反應(yīng)。此外，高溫條件還容易使脫氫催化劑失活，從而影響儲(chǔ)氫的穩(wěn)定性和效率。

3. 存在一定的安全隱患

盡管有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫在常溫常壓下呈液態(tài)，與汽油類似，可用現(xiàn)有管道設(shè)備進(jìn)行儲(chǔ)存和運(yùn)輸，安全方便，但是任何涉及易燃物質(zhì)的儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程都存在一定的安全隱患。

4. 能耗相對(duì)較高

雖然有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫避免了低溫液態(tài)儲(chǔ)氫需要多段壓縮的問題，但在加氫和脫氫過程中可能會(huì)消耗較多的能量，這在一定程度上影響了其能源轉(zhuǎn)換效率。

5. 成本相對(duì)較高

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)在實(shí)施過程中，涉及到的設(shè)備和工藝都比較復(fù)雜，因此整體的制造和運(yùn)營(yíng)成本相對(duì)較高。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫的市場(chǎng)前景

根據(jù)研究報(bào)告顯示，2023年全球有機(jī)液態(tài)載體儲(chǔ)氫市場(chǎng)的規(guī)模大約可以實(shí)現(xiàn)上億元人民幣，預(yù)計(jì)到2030年將達(dá)到更大的規(guī)模。

有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)在日本和歐洲發(fā)展迅速，在我國(guó)開始邁向工業(yè)化應(yīng)用。隨著國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)的積極推進(jìn)，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫已開始走向商業(yè)化。2023年6月25日，瀚銳氫能集團(tuán)“液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫加氫站供氫示范項(xiàng)目”開工儀式在佛山市南海區(qū)丹灶舉行，該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)通過液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)為加氫站供氫。

歐洲已經(jīng)開始了使用有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫的氫能示范工程，包括使用有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫作為氫源的加氫站，裝載有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫作為氫源的氫能船舶和鐵路機(jī)車。

在移動(dòng)設(shè)備上裝載氫有機(jī)液而不是氫氣罐，大大提高了移動(dòng)設(shè)備的安全性。瑞士在隨車脫氫方面進(jìn)行了深入的研究，并已經(jīng)開發(fā)出兩代試驗(yàn)原型汽車MTH-1和MTH-2；意大利正在研究用有機(jī)液體氫化物儲(chǔ)氫技術(shù)開發(fā)化學(xué)熱泵。

2020年德國(guó)提出GET H2計(jì)劃，致力于在風(fēng)能和太陽能資源豐富的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)綠氫工業(yè)化生產(chǎn)并與下游應(yīng)用領(lǐng)域連接，進(jìn)而逐步打造覆蓋全德的氫基礎(chǔ)設(shè)施。這一價(jià)值鏈涵蓋：可再生能源發(fā)電，兩個(gè)功率高達(dá)100 兆瓦的制氫裝置、現(xiàn)有的電力和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，包括第一個(gè)管道輸氫設(shè)施；利用電解廢熱進(jìn)行區(qū)域供熱的高溫?zé)岜茫灰慌_(tái)60MW的燃?xì)漭啓C(jī)，用于純氫發(fā)電；有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫存儲(chǔ)和運(yùn)輸系統(tǒng)設(shè)施以及Lingen加氫站。

2017年12月26日，日本公布了《基本氫能戰(zhàn)略》，2020年，日本千代田公司利用甲基環(huán)乙烷作為儲(chǔ)氫載體，首次實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋氫運(yùn)輸，年供給量將達(dá)到210噸。

有哪些企業(yè)布局有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫

國(guó)內(nèi)也有相當(dāng)多的企業(yè)布局有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域，它們成為有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅(jiān)力量。

中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一二研究所：

中船七一二所前期已完成單套40千瓦級(jí)有機(jī)液體供氫模塊樣機(jī)設(shè)計(jì)開發(fā)，突破了高效催化燃燒供熱、供熱-脫氫一體化反應(yīng)器設(shè)計(jì)、反應(yīng)器封裝等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。后期將逐步推進(jìn)有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫在綠色船舶、規(guī)模化氫氣儲(chǔ)運(yùn)、海洋氫能等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

2022年2月：中船712所自主研制的國(guó)內(nèi)首套120kW級(jí)氫氣催化燃燒供熱的有機(jī)液體供氧裝置完成調(diào)試，并實(shí)現(xiàn)與燃料電池系統(tǒng)匹配供氫。

武漢氫陽能源控股有限公司：

2014年國(guó)內(nèi)第一家有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)研發(fā)公司。擁有多項(xiàng)全球首創(chuàng)成果。公司研發(fā)生產(chǎn)儲(chǔ)氫、脫氫裝置及車載有機(jī)液氫供氫系統(tǒng)，為氫燃料電池、氫內(nèi)燃機(jī)、化工過程加氫等用氫企業(yè)提供氫源供應(yīng)。

2018年12月，公司在湖北宜昌完成建設(shè)全球第一個(gè)常溫常壓液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫材料工廠，向公司和合作伙伴提供1000噸級(jí)儲(chǔ)油的生產(chǎn)供應(yīng)。

2022年4月，儲(chǔ)油二期建設(shè)項(xiàng)目正式啟動(dòng)，標(biāo)志著常溫常壓下氫能安全高效儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)成功進(jìn)入了產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入階段。

同年11月，日產(chǎn)氫氣400kg的撬裝式供氫設(shè)備在氫陽能源廠區(qū)調(diào)試成功并發(fā)送客戶。

中國(guó)化學(xué)建投公司聯(lián)合氫陽公司，在北京與上海金山分別建立日供氫400kg，相距1463km的加氫、運(yùn)氫、脫氫一體化示范應(yīng)用裝置，經(jīng)過三次試車，對(duì)脫氫規(guī)模、脫氫速率、脫氫效率、單位能耗及氫油損耗等關(guān)鍵指標(biāo)進(jìn)行了充分驗(yàn)證，已達(dá)到設(shè)計(jì)水平。

2023年7月6日，中國(guó)化學(xué)建投公司聯(lián)合氫陽公司打造的全球首套常溫常壓有機(jī)液體儲(chǔ)氫加注一體化示范項(xiàng)目在上海碳谷綠灣產(chǎn)業(yè)園（原上海金山第二工業(yè)區(qū)）成功完成全流程貫通。相較于德國(guó)的二芐基甲苯和日本的甲基環(huán)己烷液體，其在穩(wěn)定性、安全性、純度、成本等方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。

陜西氫易能源科技有限公司：

基于西安交大化工學(xué)院方濤教授團(tuán)隊(duì)多年研究成果為基礎(chǔ)成立的儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)公司，已搭建起涵蓋儲(chǔ)放氫催化劑、有機(jī)氫載體、儲(chǔ)放氫裝置等領(lǐng)域的全鏈條研發(fā)平臺(tái)。

4月，氫易能源完成了數(shù)千萬元Pre-A輪融資，主持實(shí)施了基于自主催化技術(shù)的10m3/h級(jí)芳雜環(huán)可逆儲(chǔ)放氫中試試驗(yàn)。

6月，氫易能源年產(chǎn)萬噸有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫材料及配套催化劑項(xiàng)目工廠正在進(jìn)行設(shè)備安裝，預(yù)計(jì)在季度末將實(shí)現(xiàn)投料試產(chǎn)。項(xiàng)目投產(chǎn)后，隨著產(chǎn)能逐步釋放，將實(shí)現(xiàn)每日30噸氫的儲(chǔ)運(yùn)能力。

8月，氫易能源還與陜西氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有限公司簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，進(jìn)一步推動(dòng)有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

海望氫能：

海望氫能專注于有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)，研發(fā)了多種儲(chǔ)氫載體材料、加脫氫催化劑及反應(yīng)工藝包，并提供撬裝式儲(chǔ)氫制氫裝備與廠站式儲(chǔ)氫制氫工程方案。

合作項(xiàng)目：吉林白城制綠氫項(xiàng)目中的有機(jī)液體儲(chǔ)氫裝置。

中氫源安：

2023年2月，中氫源安安全有機(jī)液儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)的首個(gè)純氫建筑領(lǐng)域供熱示范項(xiàng)目，在北京市石景山區(qū)已全面落成。

2023年6月，中氫源安與北京熱力集團(tuán)聯(lián)合開展了首個(gè)基于安全有機(jī)液儲(chǔ)運(yùn)氫技術(shù)的純氫供熱示范項(xiàng)目。

合肥理谷新能源有限公司：

合肥理谷新能源有限公司完成數(shù)千萬元Pre-A輪融資。本輪融資用于有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫商業(yè)示范線的建設(shè)。

目前公司已完成有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)氫小規(guī)模中試連續(xù)8000小時(shí)的評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，脫氫催化劑的反應(yīng)選擇性、轉(zhuǎn)化率、壽命均達(dá)到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，項(xiàng)目開始轉(zhuǎn)入商業(yè)示范和產(chǎn)業(yè)推廣階段。

瀚銳氫能科技集團(tuán)有限公司：

2023年6月，瀚銳氫能集團(tuán)“液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫加氫站供氫示范項(xiàng)目”開工儀式在佛山市南海區(qū)丹灶舉行，該項(xiàng)目是國(guó)內(nèi)首個(gè)通過液態(tài)有機(jī)儲(chǔ)氫技術(shù)為加氫站供氫。

自主研制安全無毒有機(jī)液體60kg/d吸氫及 125kg/d放氫裝置，并應(yīng)用在瀘定氫能科技園區(qū)項(xiàng)目。

以上國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫儲(chǔ)氫介質(zhì)上已實(shí)現(xiàn)彎道超車，做到全球先進(jìn)。但從目前的研究進(jìn)展來看，LOHC技術(shù)路徑仍存在脫氫技術(shù)復(fù)雜、脫氫能耗大、存在副反應(yīng)、脫氫催化劑技術(shù)亟待突破等瓶頸。

有專家表示，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫是否可以商業(yè)化應(yīng)用，要取決于技術(shù)迭代速度能否快于其他儲(chǔ)氫手段，以及降本速度能否快于低溫液態(tài)儲(chǔ)氫。綜合來看，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫常溫常壓下儲(chǔ)運(yùn)以及低危險(xiǎn)性是技術(shù)的重要優(yōu)勢(shì)，相信在國(guó)內(nèi)眾多相關(guān)科研單位及企業(yè)持續(xù)推進(jìn)下，會(huì)讓有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫在規(guī)模化儲(chǔ)氫路上早日實(shí)現(xiàn)低成本運(yùn)營(yíng)！