空气产品史华伟：氢气液化、储运，加氢站技术及基础设试的经验

2018年 11 月 6-8日，第一届中国（佛山）国际绿色技术及产品推介会暨第二届中国（佛山）国际氢能与燃料电池技术及产品推介会（CHFC2018）将在佛山南海千灯湖举办。“氢听剧场”作为推介会极具特色的活动之一，将于11月6-7日在国内馆C1-11召开，旨在为氢能与燃料电池领域的前沿理念、核心技术、创新产品提供绝佳的“秀”舞台。能见App全程直播本次大会。

空气产品公司史华伟出席本次大会，在“氢能产业链建设论坛”环节，作题为“氢气液化、储运，加氢站技术及基础设试的经验”的主旨演讲。

史华伟：

各位好，我来自美国空气产品公司亚洲区氢能事业部的史华伟。空气产品公司是一家全球领先的氢气供应商，在氢气和氢能领域已经有60多年的经验。今天主要介绍我们在氢气的生产、储运和液氢相关的技术，还有另外一块是加氢技术。

空气产品公司这个名字很简单，我们是做跟空气相关的产品，我们是全球四大家气体公司之一。在氢气领域我们是全球最大的氢气供应商，市场份额超过40%，年销售大概82亿美金，1.5万名员工，总部在美国，中国总部在上海，我们在中国已经投资超过30年，在中国沿海、西部、中部都有投资。我们服务的主要客户也是跟基础能源、化工相关包括炼油、石油化工、煤化工、半导体、金属加工等行业。

在我们众多的技术当中，有三点是特别领先的。第一点，我们有全球最先进的煤气化技术。我们2018年初和这一周分别收购GE和壳牌全球的煤气化技术和业务，包括所有专利和团队。我们响应中国政府的号召，大力投资煤气化项目。单体煤气化项目的氢气产量至少50万立方米一小时起。另外我们也是全球最领先的天然气液化技术和设备供应商。我们公司服务于各行各业，服务30多个行业，不同行业客户有不同需求。我们主要是卖氮气、氧气、氢气、氦气。针对不同行业、不同规模和不同需求的客户，我们主要探索三种供气方案。第一是管道供气和现场制气，这种是针对大型客户，采用管道方式来供应他们的工业气体，占到48%。第二是大宗液体方式，把氧气、氦气等液化，再通过槽车运输到客户，份额占27%，第三是瓶装气和压缩气体，大家听得比较大的就是200公斤压力的长管拖车，我们还有设备制造及服务。

我们坐在一起，其实是为了氢能这个行业，所以我们下面只所氢能。氢能发展不管在国际，还是在中国，都面临着挑战。我提一个跟我们相关的挑战，就是氢能在制氢、运氢、储氢、加氢方面的挑战。实际上归结为一句话就是说，怎么样能让加注在车里的氢气成本做到最优，能让这个行业不需要补贴，能自发地可持续发展，这一点是至关重要的。挑战一，制造氢气的成本。挑战二，从制氢地运到加氢站，即储存和运输，我们叫储运。挑战三，加氢基础设施，我们现在说的加氢站。这三个挑战里面，最关键在于技术路线和你的最终成本，一立方米氢气制造出来多少钱、运输过去多少钱、加注完之后多少钱，最后体现为加注多少钱。现在国内主流的商用加氢站大概60元/公斤。如果跟汽油柴油比、锂电池比，如果降不到30元，没办法跟汽油柴油比，如果降不到20元，没办法跟锂电池比。但是不管在哪个领域，你要和其他路线PK，你要成功，你要在未来2050年占据一定市场份额，必须要让氢气成本很低。引用日本的数据，日本做了研究，到2030年氢气成本要到3美金/公斤，人民币20块钱。到2050年目标是2美金/公斤，人民币15块钱。只有达到这个成本，你的车才能跑起来，否则你做的这一切是不可持续的。

我们公司有60多年的制氢经验，所以积累了大规模的低成本的制氢方式。在氢气储运方面我们有管道运输方式，在加氢站方面，我们从93年就在美国和各大汽车制造商包括通用、福特一起开发了氢能，来给他们解决如何把经济高效、快速、安全地加注在车里面，所以我们25年获得了50多项加氢方面的协议。美国汽车工程师协会把我们的专利加氢技术采纳作为行业标准，现在中国的加氢标准也是参照美标来制定的。现在我们已经在全世界各个加氢站都采用我们公司的加氢协议。

我们有超过60多年的氢能运营经验，是全球最大氢气供应商，也有全球最大的氢气管网，有1000多公里。同时在液氢领域我们全球绝对领先。我们看一下数字，第一，我们全球氢气产能超过200万吨/年，这200万吨超过世界的40%。这200万吨由分布全球的60多家工厂，这些气体主要通过管道、液氢和高压拖车的方式运送给客户，管道超过一千多公里。目前我们在美国运行了全球最大的单体管道，从密西西比到墨西哥湾，将近1000公里。在这25年的加氢经验里面，我们在全球投入参与过的加氢站项目超过250座，这些加氢站累计每年加氢次数超过200万次，这些都是实打实的数字。这是我们部署在美国墨西哥氢气管网，供给管道周边50多家客户，这里面最主要的客户是炼油客户。

下面讲一下液氢。我们在全球包括北美和欧洲都有我们的液氢工厂。从液氢设备制造即氢气液化工厂到现在运行着全球最大规模的液氢工厂，产能每天超过100吨。我们也是液氢储运设备最领先的供应商。这家公司叫Gardner Cryogenic，专门生产大型球罐和交通运输用的液体罐车，同时也生产氢工厂的核心设备，比如说氢气液化膨胀机，这是非常先进的技术。我们60年以来掌握了全世界最先进的液氢领域的技术和能力。同时我们运行着全球最大的液氢运输网络。我们在北美有超过100辆液体槽车，此时此刻正在路上运行着。每个槽车大概7吨的氢气量。一座加氢站现在设计标准国内主流是500公斤、750公斤、1000公斤，我们一辆槽车7吨。同时我们在美国最新的液氢工厂正在建设中，预计2021年投产，日产量是30吨/天，一个非常标准化的液氢工厂。我为什么提这些数字呢？大家如果对液氢了解一点，就知道中国目前最大的能商业化的是1吨/天。

除了液氢的生产、储运，我们在液氢压缩方面，这个跟加氢站相关，在液氢压缩方面也积累了丰富经验。这个技术源于军工，要把这个液氢特别大量地注射到燃烧器然后来燃烧，推进火箭，这个液氢泵是一个非常高精尖的技术，我们把在航天领域的液氢压缩经验商业化用在了加氢站，很成熟的技术。现在在美国、欧洲、日本的液氢加氢站占了三分之一，这是未来的方向，因为成本低、运输距离远，运输距离超过1000公里，达到1500公里。一辆车大概六七吨，一两长管拖车压缩的也就是三四百公斤，车体的长度都是差不多的，液氢的运输半径可以达到上千公里。为什么提这个？氢气这个产品特别有地域性，要根各个地方所拥有的跟氢气相关的资源、技术路线和氢气运用地域有非常大的关系。美国盛产天然气，美国的天然气成本是中国的三分之一。2017年中国石油的进口依存度超过28%，天然气进口依存度超过26%，2018年更恶化，因为中国政府“蓝天计划”，我们是缺的。但是我们多什么？我们多煤。我们煤的产区在山西、内蒙、新疆，运输有很大问题。中国现在在大力推煤气化，增加我们的能源安全，减少我们的对外依存度。煤气化在哪里？一定要靠近煤的地方，也是靠近山西、内蒙、新疆。那么氢能从中长期看，要想大规模真正在2030年、2050年在能源结构占到10%，这是中国氢能委员会做的预测，绝大多数会是从煤气化，因为这是中国能源结构的特点。煤和煤气化都在西北地区，离氢燃料电池应用的沿海发达地区以及污染很严重的地区还是很远，从山西到北京、到上海到珠三角还是很有距离，如何让这个氢气能够长距离、低成本运送到经济发达地区，很关键，所以刚才提到管道氢气和氢能方式。

下面讲液氢压缩。现在大家脑子里认知的通常都是长管拖车过来的氢气，这个氢气来源有尾气提纯、有水电解制氢等等，都是相对不成规模的方式，先在工厂里面通过压缩机压到200公斤，再运到100公里到200公里，运到加氢站，加氢站200公斤还不够，加气要到350公斤和700公斤，还要再经过压缩，大家可以看到，生产、压缩、运输、压缩，然后再加注，要走的路线是必不可免的，我们也是这么走过来的，但这个路线实际只是三五年的短期行为，要想真正降低成本，蔡主任说我们要降到不用补贴，降到30元人民币以下，用这种方式的话，基于我们现在的产业结构，结合我们自己的经验和全球的能力，我说实话，做不到这一点，因为这个行业已经很成熟，我们做这个已经做了25年，你没办法做到，除非你能拿到特别便宜的电费，用水电解，你可能一元多的水电解制出来的成本，这个还没有压缩，如果能拿到3毛钱电费，也就是现在正常价格的一半，你是多少钱？你还要经过压缩机压到长管拖车，长管脱车还要投资，还要运费，然后再通过压缩机压到加氢站，这个成本下来绝对超过3元，而且至少是4元，不可能达到3元。所以说一定要革新，否则这个产业没办法进一步发展，这是我们特别关注的问题点。

液氢能带来什么？首先，液氢的规模30吨/天，这个量是1.1万立方米大约1小时，这个当量跟水电解的1000已经不是一个量级了，只有真正大规模、大量级的才能真正做到低成本。液氢通过低温之后可以长距离运输，上千公里，运到京津冀、长三角、珠三角地区，然后再加到液氢储罐里面，压缩液体比压缩气体能耗要低很多，因为能量密度高，所以面积小很多，直接打到加氢机里。这是美国的一个站，大家可以对比一下，非常小，非常适合在城市里面布局。

右下角是我们公司专利的CHC液态氢气压缩泵，它的特点是可以气液混合，双向压缩，没有排放。这个技术如果说全球我们排第一，没人跟我们争，我们非常有自信，包括同级别国际上的德国技术、法国技术，我们都非常有自信。

我们有了生产、有了运输，我们有了压缩技术，再讲一下我们的加氢技术。讲之前我们迅速看一个小短片，看看我们的加氢站是如何工作的。我们公司现在方案是全自动加氢，全自动加氢目前在国内还没有形成技术，意思就是说消费者可以直接来加注，就如现在的加气站、加油站一样，不需要站内人员来做。这个机器是双枪的，左边有35兆帕的，右边有70兆帕的。我们现在在中国如皋第一座加氢站，就是采用我们公司的两台加氢机，双枪双压力设计，现在已经交货，正在调试运行中。这是我们公司专利的SmartFuel加氢技术，我们可以集成设计、制造总包，也可以卖设备。我们的技术被美国汽车工程师协会采纳作为行业标准，同时我们的CHC液态压缩技术可以提供高效、紧凑的氢气压缩。25年我们有很多的经验，在氢能交通和储能发电领域我们都做过非常多尝试，跟全球各地合作伙伴做很多尝试。

一句话就是说，在所有车型我们全都参与过，跟各大汽车制造商都有很多的合作。加州在全球也是发展氢能比较快速和力度大的地区，80%的加氢站全部是采用我们公司的SmartFuel技术。最新的21座站全部会采用我们的SmartFuel技术。大家看，这是一个完整的站，它只有一个加氢机和瓶子，那么氢气储存和压缩跑哪里去了？非常简洁，公众感觉这个东西就是一个加氢站，没有任何的顾虑，因为我们把相关的设备都埋地了。当然在中国是需要探讨的，在美国是这么做的，大家到加氢站一圈就是这个东西。这也是国外的经验，在中国我们也要去探索。在中国我们从2008年北京奥运会的氢能公交示范项目就参与了中国氢能事业的发展，我们从2006年就参与整个项目的设计、制造、工程、监管、气站运营。这是一个很老的站，这个是和BP合作的，BP做总包，给他提供加氢技术和氢气供应。2010年广州亚运会和2010年深圳大运会氢能示范也是我们公司做的。从2016年开始国家相关政策出台，支持这个产业的发展，我们公司水平响应政府号召，积极参与进来。我们和国家能源集团合作，跟低碳所有一些加氢技术的合作，签订了加氢技术合作协议。真正商业化在2018年，现在已经交付，是在如皋的一个1000公斤加氢站。2018年2月份正式加入了中国氢能联盟，中国氢能联盟是国家能源集团和相关央企、国企共同发起的，在工信部、发改委、科技部等部门指导下发起的中国非常权威的一个氢能产业链创新联盟，我们作为副理事长单位加入。同时我们也参与了长三角地区氢燃料电池的巡游，为巡游车提供移动加氢服务，我们不光有固定站，我们有移动站。引进美国最先进的移动加氢设备。同时在液氢领域2018年我们和中科院下属的中科富海，做液氢相关的研发和制造，为他们第一座的商用化液氢站提供相关的液氢技术，包括压缩、容器等等。

空气产品公司通过25年在氢能的经验和氢气领域的经验，我们积累了很多技术，这些技术针对于氢能经济和氢能产业的发展，不同阶段我们都有相对解决案，从设备运行到小规模发展到商业化前期到大规模发展及大规模商业化，我们都有相对应的、成熟的、可靠的、安全的、经过验证的解决方案，帮助市场和客户来市场低成本的氢气加注供应服务。

示范运行阶段我们有小型的撬装式加氢机，集成加注，自动化加注，不是非工业化，是成熟的市场化工业。我们有小型的高压拖车，能够放一百两公斤，特别适合公交车、小型巴士做一些巡游等示范性工作。同时我们有高压拖车。我们还有200公斤和520公斤的高压氢气长管拖车，还有双相液氢槽车。这个双相液氢槽车和液氢罐车不一样，液氢罐车只是运输用的，我们在槽车基础之上开发了直接这个罐车就能够高压制氢，非常先进，我估计国内现在都没有听过这个概念，但是在美国已经非常流行，在欧洲也很流行。加氢站技术贯穿于始终。

空气产品公司拥有成熟的氢气生产、液化、储存、运输、压缩和先进的加氢技术，我们技术商标是SmartFuel，制氢设备商标是PRISM，我们希望与社会各界包括产业界、企业界、政府、标准界，我们携手共同建设中国氢能的伟大事业。

好，谢谢大家！我们的展台在国际馆A103，大家可以会后过来交流。

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