此前介紹了低溫液態(tài)儲氫技術(shù)，對于儲氫來說，還有一種液態(tài)儲氫技術(shù)更有性價比，它就是有機液態(tài)儲氫技術(shù)。

有機液態(tài)儲氫技術(shù)的概念

有機液態(tài)儲氫技術(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)有機物作為儲氫載體，通過發(fā)生一對一可逆反應(yīng)實現(xiàn)氫儲存和釋放的技術(shù)。這種技術(shù)利用了特定有機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和運輸氫氣。

簡言之，有機液態(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。

有機液態(tài)儲氫反應(yīng)原理

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

有機液態(tài)儲氫的特點

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

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

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

1. 技術(shù)操作條件苛刻

有機液態(tài)儲氫的技術(shù)操作條件相對苛刻，加氫和脫氫裝置比較復(fù)雜。這意味著在實際應(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，從而影響儲氫的穩(wěn)定性和效率。

3. 存在一定的安全隱患

盡管有機液態(tài)儲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)備進行儲存和運輸，安全方便，但是任何涉及易燃物質(zhì)的儲存和運輸過程都存在一定的安全隱患。

4. 能耗相對較高

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

5. 成本相對較高

有機液態(tài)儲氫技術(shù)在實施過程中，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營成本相對較高。

有機液態(tài)儲氫的市場前景

根據(jù)研究報告顯示，2023年全球有機液態(tài)載體儲氫市場的規(guī)模大約可以實現(xiàn)上億元人民幣，預(yù)計到2030年將達到更大的規(guī)模。

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

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

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

2020年德國提出GET H2計劃，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，進而逐步打造覆蓋全德的氫基礎(chǔ)設(shè)施。這一價值鏈涵蓋：可再生能源發(fā)電，兩個功率高達100 兆瓦的制氫裝置、現(xiàn)有的電力和天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，包括第一個管道輸氫設(shè)施；利用電解廢熱進行區(qū)域供熱的高溫?zé)岜茫灰慌_60MW的燃?xì)漭啓C，用于純氫發(fā)電；有機液態(tài)儲氫存儲和運輸系統(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)乙烷作為儲氫載體，首次實現(xiàn)遠洋氫運輸，年供給量將達到210噸。

有哪些企業(yè)布局有機液態(tài)儲氫

國內(nèi)也有相當(dāng)多的企業(yè)布局有機液態(tài)儲氫領(lǐng)域，它們成為有機液態(tài)儲氫領(lǐng)域技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的中堅力量。

中國船舶集團有限公司第七一二研究所：

中船七一二所前期已完成單套40千瓦級有機液體供氫模塊樣機設(shè)計開發(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、反應(yīng)器封裝等多項關(guān)鍵技術(shù)。后期將逐步推進有機液態(tài)儲氫在綠色船舶、規(guī)模化氫氣儲運、海洋氫能等領(lǐng)域推廣應(yīng)用。

2022年2月：中船712所自主研制的國內(nèi)首套120kW級氫氣催化燃燒供熱的有機液體供氧裝置完成調(diào)試，并實現(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年國內(nèi)第一家有機液態(tài)儲氫技術(shù)研發(fā)公司。擁有多項全球首創(chuàng)成果。公司研發(fā)生產(chǎn)儲氫、脫氫裝置及車載有機液氫供氫系統(tǒng)，為氫燃料電池、氫內(nèi)燃機、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)全球第一個常溫常壓液態(tài)有機儲氫材料工廠，向公司和合作伙伴提供1000噸級儲油的生產(chǎn)供應(yīng)。

2022年4月，儲油二期建設(shè)項目正式啟動，標(biāo)志著常溫常壓下氫能安全高效儲運技術(shù)成功進入了產(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、運氫、脫氫一體化示范應(yīng)用裝置，經(jīng)過三次試車，對脫氫規(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)進行了充分驗證，已達到設(shè)計水平。

2023年7月6日，中國化學(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液體儲氫加注一體化示范項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。

陜西氫易能源科技有限公司：

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

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

6月，氫易能源年產(chǎn)萬噸有機液態(tài)儲氫材料及配套催化劑項目工廠正在進行設(shè)備安裝，預(yù)計在季度末將實現(xiàn)投料試產(chǎn)。項目投產(chǎn)后，隨著產(chǎn)能逐步釋放，將實現(xiàn)每日30噸氫的儲運能力。

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，進一步推動有機液體儲氫技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用。

海望氫能：

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

合作項目：吉林白城制綠氫項目中的有機液體儲氫裝置。

中氫源安：

2023年2月，中氫源安安全有機液儲運氫技術(shù)的首個純氫建筑領(lǐng)域供熱示范項目，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聯(lián)合開展了首個基于安全有機液儲運氫技術(shù)的純氫供熱示范項目。

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。本輪融資用于有機液體儲運氫商業(yè)示范線的建設(shè)。

目前公司已完成有機液體儲運氫小規(guī)模中試連續(xù)8000小時的評價實驗，脫氫催化劑的反應(yīng)選擇性、轉(zhuǎn)化率、壽命均達到大規(guī)模產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)，項目開始轉(zhuǎn)入商業(yè)示范和產(chǎn)業(yè)推廣階段。

瀚銳氫能科技集團有限公司：

2023年6月，瀚銳氫能集團“液態(tài)有機儲氫加氫站供氫示范項目”開工儀式在佛山市南海區(qū)丹灶舉行，該項目是國內(nèi)首個通過液態(tài)有機儲氫技術(shù)為加氫站供氫。

自主研制安全無毒有機液體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)項目。

以上國內(nèi)企業(yè)在研發(fā)生產(chǎn)有機液態(tài)儲氫儲氫介質(zhì)上已實現(xiàn)彎道超車，做到全球先進。但從目前的研究進展來看，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，有機液態(tài)儲氫是否可以商業(yè)化應(yīng)用，要取決于技術(shù)迭代速度能否快于其他儲氫手段，以及降本速度能否快于低溫液態(tài)儲氫。綜合來看，有機液態(tài)儲氫常溫常壓下儲運以及低危險性是技術(shù)的重要優(yōu)勢，相信在國內(nèi)眾多相關(guān)科研單位及企業(yè)持續(xù)推進下，會讓有機液態(tài)儲氫在規(guī)模化儲氫路上早日實現(xiàn)低成本運營！