國內外液氫貯存（cún）、運輸的現狀及發展（zhǎn） | 氫（qīng）能“合夥人”來稿

液（yè）氫廣泛應用（yòng）於航天和軍事方麵，作為宇航動力係統（tǒng）的燃料，早已（yǐ）成功地應用於我（wǒ）國的宇航動力係統。隨著國際發（fā）展趨（qū）勢的影（yǐng）響（xiǎng）和國內政策的引（yǐn）導，氫能在國內的發（fā）展在2016年呈現井噴（pēn）式發（fā）展，液氫（qīng）的使用日益趨近民用市場。而（ér）液氫的運輸範圍（wéi）較為（wéi）局限，如何更好、更安全地貯（zhù）存（cún）和運輸液氫（qīng），如何將液氫的運（yùn）輸範圍擴（kuò）大（dà）化，是目前（qián）研究的一個（gè）重點方向。本文將調研國內外液氫的貯（zhù）存、運輸現狀（zhuàng），對其現有情況及未來（lái）的發展方向進行（háng）綜述。

1 引言

液氫是一種深冷的氫（qīng）氣（qì）存儲技術。氫氣（qì）經過壓縮後，深冷到21K以下使之變為液氫，然後存儲到特製的絕熱真空容器中。常溫、常壓下液（yè）氫的密（mì）度為氣態氫（qīng）氣的845倍，液氫的體積能（néng）量密度比壓縮貯存高好幾（jǐ）倍，這樣，同一體積的儲氫容器，其儲氫質量大幅度（dù）提高。但是，由於氫具有（yǒu）質輕的特點，所以在（zài）作為燃（rán）料使用時，相同體積的液氫與汽油相（xiàng）比，含能量（liàng）少（shǎo）。這意味著若以液氫完（wán）全替代汽油，則在行駛（shǐ）相同裏程時，液氫（qīng）儲（chǔ）罐的體積要比現有郵箱大得多。

2 液氫的貯存

2.1 液氫貯存方式

2.1.1 車載液（yè）氫貯存

氫氣的液化是通過多次循環的絕熱膨脹來實現的。像（xiàng）液化天然（rán）氣（qì）一樣，液氫也可以作為（wéi）一種氫的儲存狀態。但由於液氫沸點很低、氣化潛熱小（0.45kJ/g），因此，液氫的溫（wēn）度與外界的溫度存在巨大的溫（wēn）差，稍（shāo）有熱量從（cóng）外界（jiè）滲入容器，即可造成液氫（qīng）的快速沸騰而損失。如何保持超低溫是車載液態儲氫技術的核心難題。為了避免和減（jiǎn）少蒸發損失，液氫燃料儲罐多采用雙層壁式結構，內外層罐壁之間除保持真空（kōng）外，還要放置碳纖維和多層薄鋁箔以防止熱量（liàng）傳遞[1]。圖1是美國Linde公司研製的車（chē）載（zǎi）液氫儲（chǔ）罐的結構示意圖。據報（bào）道（dào），這種隔熱技術的效果可以讓煮沸的咖啡保（bǎo）溫80天以上才會（huì）降到適宜飲用（yòng）的溫度，也可以使3～5大氣壓的液（yè）氫長時間保持在23K的低溫。為確保運（yùn）行安全，車上有安全管理係統（tǒng），負責實時監控由於液氫的蒸發所造成的壓力（lì）升（shēng）高。當係統氫壓達到風險壓力（lì）時，過載氫氣經（jīng）卸（xiè）壓閥排出。

美（měi）國通用、福特和德國寶馬等大汽車公（gōng）司都已推出使用車載液氫儲罐供（gòng）氫的概（gài）念車。2000年10月，美國通用公（gōng）司在北京展示了帶（dài）有（yǒu）液氫儲罐的零排放燃料電池“氫動一號”轎車[2]。“氫動一（yī）號（hào）”電池組可產（chǎn）生80kW的輸出功率，電動機的輸出功率為55kW，最高時速（sù）140km，從靜止（zhǐ）到100km/h的（de）加速時間（jiān）隻有16s，並且可以在零下40℃的低溫下起動，續駛裏程為（wéi）400km。達到這樣性能僅僅使用5kg液氫燃料，而整個儲氫係統（tǒng）僅重（chóng）95kg。隨後，美國通用公司近年又推出改（gǎi）進型“Hydro gen 3”轎車，最大功率提（tí）高（gāo）到94kW，電機（jī）功率60kW，最高時速150km，行駛裏程同樣（yàng）為（wéi）400km，但液氫減少至（zhì）68L，4.6kg，使用的液氫儲罐長1 000mm，直徑400mm，重90kg，重量儲氫密度5.1%，體積儲氫密度36.6kg/m3。單從重量和體（tǐ）積儲氫密（mì）度（dù）考（kǎo）慮，液氫技術已接（jiē）近實用化的目標要求（qiú）。例如，以同（tóng）樣體積的液氫和汽油分（fèn）別驅（qū）動燃（rán）料電（diàn）池汽車和汽油車，其所行駛的路程是基本相同的。

因絕（jué）熱要求，液（yè）氫（qīng）低（dī）溫儲箱所需的體積約為液氫的2倍，這也就（jiù）是說液態儲氫係統（tǒng）的實際（jì）體積還（hái）是（shì）汽油箱的3倍。其次，氫氣的液化（huà）成本高、耗（hào）能大，製取1kg液氫（qīng）的能耗約為12kWh，相當於液氫質量能量的30%；第三（sān）是液氫的蒸發問題，“氫動一號（hào）”可以把蒸發（fā）控（kòng）製在每天3%以（yǐ）內，但（dàn）蒸發問題沒有徹底消除，始終存（cún）在。這會帶來（lái）兩方麵的負麵風險。一方麵，為避免儲箱壓力的升高，必須定期放氫卸壓。這在路上行駛時應該不是問題，容易做到，但在相（xiàng）對封閉的停車場或車庫內就會有安全隱患；另一方麵，即使一輛不開（kāi）的汽（qì）車，其氫燃料也會每天自然（rán）減少（shǎo），停留（liú）數日後便再無法開動。第（dì）四是從經濟和安全方麵來（lái）看,液氫加（jiā）氫（qīng）站（zhàn）的建設與日常維護的難度（dù）也較大。

但液（yè）氫的（de）高能、綠色、無汙染是其不可忽視的優點，目前（qián）國內很多研究機構都針對液氫車載使用中的一些難題進行研究，推（tuī）進著車載液氫供氫的實踐工作。

2.1.2 液氫貯罐

液氫（qīng）作為氫氧發動機（jī）的推進劑，其工業規模（mó）的使用，與火箭發動機的研製密不可分。例（lì）如：美國著名（míng）的土星-5運載火箭（jiàn）上，裝載1275m3液氫（qīng），地麵貯罐容積為3500m3，工作壓力0.72MPa，液氫日蒸發率0.756，容器的加注管路直徑100mm，可同時（shí）接受5輛公路加注車的加注。貯箱的加注管路直徑250mm，長400m。

俄（é）羅（luó）斯JSC深冷機械製造股份公司現在生產（chǎn）的（de）火箭發射靶場液氫（qīng）儲（chǔ）罐（guàn）有兩種規格：1400m3和250m3。1400m3的（de）液氫罐是球罐，外（wài）直徑16m，內徑14m，內筒壁（bì）厚20mn，材料03×20H16Ar6 (03代表含碳量，20-Cr含量，16-鎳含量)，外筒壁厚24mm，球罐總高度:20m，球罐中心線到地麵的高度為11.2m，采用真空多層絕熱方（fāng）式，日蒸發率小於0.26%，蒸發氫氣采用高空放空的（de）方式，在離球罐頂部20m處放（fàng）空。

日（rì）本種（zhǒng）子島航天中心的液氫（qīng）貯罐容積為540m3，現場安裝，采（cǎi）用珍珠岩真空絕熱方式（shì），日蒸發率小於0.18%。他們在絕熱設計時進行了一係（xì）列研究，比如影響珍珠岩絕熱性能的各種（zhǒng）因（yīn）素（sù）以及絕熱材料放氣等等（děng）。在安裝上也采用了許多新技術，做了大量的模型試（shì）驗工作，其中主要有（yǒu）密封性能、絕熱性能和清潔度等（děng）方麵（miàn）的工作。

法國圭亞那火箭發射場使用5個容積為360m3，可移（yí）動、臥式液氫貯（zhù）罐，為美國t公司生產。

我國的液氫貯罐多應用在液氫生產及航天發射場，如北京（jīng）航天試驗技術研（yán）究所、海南（nán）發射場、西昌發射場等，均（jun1）配（pèi）有地麵固定（dìng）罐、鐵路槽車及公路槽車。其液氫（qīng）貯罐有從國（guó）外進口設備，也有國內幾個大型低溫儲存設備生產廠家設備。

2.2 液（yè）氫設備的絕熱（rè）材料

2.2.1 堆積絕熱

堆積絕熱（rè）是在需要絕熱的表麵上裝填或包覆一定厚度的絕（jué）熱材料以達（dá）到絕熱的目的。堆積（jī）絕熱（rè）有固（gù）體泡沫（mò）型、粉末（mò）型和（hé）纖（xiān）維型。常用的堆積絕熱材料（liào）有（yǒu）泡沫聚氨脂、泡沫聚苯乙烯、膨脹珍珠岩(又名珠光砂)、氣凝膠、超細玻璃棉、礦棉等，為了減少固體導（dǎo）熱，堆積絕（jué）熱應盡可能選用密度小的材料。為防止堆積絕熱材料空間（jiān）有水蒸氣和空氣通過滲入，從而使（shǐ）絕（jué）熱性能惡（è）化，可設置蒸汽阻（zǔ）擋層即防潮層，或通過向絕熱層中充入高於（yú）大氣壓的幹氮氣防（fáng）止水分的滲入。堆積絕熱廣泛（fàn）應用（yòng）於天然液化氣貯運容器、大型液氧、液氮、液氫貯（zhù）存以及特大型液氫貯罐中[3]，堆積絕熱的顯著特（tè）點是成本低，無需真空罩，易用於不規則形狀，但絕熱性能稍遜一籌。

2.2.2 高真空絕熱

高真空絕熱亦稱單純真空（kōng）絕熱，一般要求容器的雙壁夾層絕熱空間保持1.33×10-3Pa以下壓強的高真空度，以消除氣體（tǐ）的對流傳熱（rè）和絕大部分的氣體傳導導熱，漏入低溫區的熱量主要是（shì）輻射熱（rè），還有是小（xiǎo）量的剩餘（yú）氣（qì）體導熱（rè）以及（jí）固體（tǐ）構（gòu）件的導（dǎo）熱，因而提高其絕熱性能主要是從降低輻射熱和（hé）提（tí）高、保持夾層空間真空度兩方麵考慮，其（qí）一是壁麵采用低發射率（lǜ）的材料製作或夾層壁表麵塗上低發射率的材料如銀、銅、鋁、金等，並進（jìn）行表麵清潔和光潔處（chù）理，或通過安置低溫蒸汽冷卻屏降低器壁的溫（wēn）度以減少輻射傳熱（rè）；其二是在高真空夾層中放置吸氣劑以保持真空度。單純高真空度絕熱層具有結構簡單、緊湊、熱容量小等優（yōu）點，適用於小型液化51吃瓜网貯（zhù）存、少量液氧、液氮、液氫以及少量短期的液氫（qīng）貯存，由於高真空度的獲得和保持比較困難，一般在大型貯罐中很少采用。

2.2.3 真空粉末（mò）（或纖維）絕熱

真空粉末(或纖維)絕熱是在絕熱（rè）空間（jiān）充填多（duō）孔性絕熱材料（liào）(粉末或纖維)，再（zài）將絕熱空間抽至一定的真空（kōng）度(壓（yā）力在1-10Pa左右)，是（shì）堆積絕熱與真空絕熱相（xiàng）結合的一種絕（jué）熱型式。在粉末(或（huò）纖維)絕熱中，氣體（tǐ）導熱起了很大的作用，絕熱層被抽成真空可顯（xiǎn）著降低（dī）表觀熱導率，隻要在不高的（de）真空度下，就可以消（xiāo）除粉末或纖維多孔介質間的氣體對流（liú）傳熱，從而大大減小高真空度的獲（huò）得與保持（chí）的困難。由（yóu）於真空粉（fěn）末(或纖維)絕熱層（céng）中輻射為主要（yào）漏熱途徑，在真空粉末中摻入銅或鋁片(包括顆粒)可有效地抑（yì）製輻射熱，該類絕熱稱（chēng）為真空阻光劑（jì）粉末絕熱。影響（xiǎng）真空粉末絕熱性能的主要因素有絕熱層中氣體的種類與壓強（qiáng）、粉末材料的密度、顆粒的直（zhí）徑以（yǐ）及金屬添加劑的種（zhǒng）類與數量。真空（kōng）粉（fěn）末絕熱所要求的真空度不高，而絕熱性能又比堆積絕熱優兩個數量級，因此廣泛用於大、中型低溫液體貯存中，如（rú）液（yè）化51吃瓜网貯（zhù）存、液氧（yǎng）、液氮運輸設備及量大的液氫船（chuán）運設備中，其最大的缺點是要求（qiú）絕熱（rè）夾層的間距大，結構複雜而笨重。

2.2.4 高真空多層絕熱

高真空多層絕熱簡稱多層（céng）絕熱，是一種在真空絕熱（rè）空間中（zhōng）纏繞包紮許多平行於冷壁的輻射屏與具有低熱導率的間隔物交替層組成的高效絕熱結構（gòu），其絕熱空間被抽到10-3Pa以上的真空度，輻射屏材料常用（yòng）鋁箔、銅箔或噴鋁滌綸（lún）薄膜等，間隔物材料常用玻璃（lí）纖維紙或植物纖（xiān）維（wéi）紙、尼龍布、滌綸膜（mó）等，使絕熱層中輻射、固體導熱以用（yòng）殘餘氣體熱導都減少（shǎo）到了最低程（chéng）度，絕熱性能卓越，因而亦被稱為“超級絕熱”[3]。有效地將殘餘氣體從絕熱層中抽出是多層絕熱的關鍵問題，在實際製造工（gōng）藝中，在絕熱（rè）層（céng）間紮許多小孔以利多（duō）層層間壓力平衡（héng），保證（zhèng）內層的殘餘氣體能被充分地抽出：采用填（tián）炭紙作為間隔物可有效地利用（yòng）活性炭在低溫（wēn）下的高吸附性能，吸附真空夾（jiá）層中材（cái）料的放氣，以長期時間保證絕熱（rè）夾層中的高真空度（dù）。真空多層絕熱結構特點是絕熱性能卓越，重（chóng）量（liàng）輕（qīng），預（yù）冷損（sǔn）失小，但（dàn）製（zhì）造（zào）成（chéng）本高，抽空工藝複雜，難以對複雜形狀絕熱，應用於液氧、液氮的長期（qī）貯存，液氫、液氦的長期貯存及運輸設備中。

2.2.5 高真空多屏絕熱

高真空多屏絕（jué）熱是一種多層絕熱與（yǔ）蒸氣冷卻屏相結合（hé）的絕熱結構，在多（duō）層絕熱中采用由揮發蒸氣冷卻的汽冷屏（píng）作為絕熱層的中間屏，由揮發的蒸氣帶走部分傳入的（de）熱量，以有效地抑製熱量從環境對低溫液體的傳入。多屏絕熱是（shì）多層絕熱的一（yī）大改進，絕熱（rè）性能十分優越，熱容量小、質量輕、熱平衡快（kuài），但結構複雜，成本高，一般適用於液氫、液氮的小量貯存容器中。

由此可見（jiàn），低溫液體貯運（yùn）容器絕熱結構型式的選擇，應根據不同（tóng）低溫液體的沸點、貯存（cún）容（róng）器容積的大小、形狀、日蒸發率等工況要求、製造成本等多種因素綜合考慮，一般（bān）選擇原則是；低（dī）沸（fèi）點的液體貯（zhù）運容器采用高效絕熱，如高真空多層（céng）絕熱;大型容器（qì）選用製造成（chéng）本低的絕熱型式（shì），而不必（bì）過多（duō）考慮重量和所占（zhàn）空間大小，如堆積絕熱:運輸式及（jí）輕便容器（qì）應采用重量輕（qīng），體積小的絕熱型式；形狀複雜的容（róng）器一般不宜（yí）選用高真空多層絕熱;間歇使（shǐ）用（yòng）的容器（qì），宜選用熱容量小的高真空絕熱或有（yǒu）液氮預冷的高真空絕熱:小型液氫（qīng）、液氦容器，盡可能采用多屏絕熱。

液氫的沸點低，汽化潛熱很小，通常液氫貯運容（róng）器必須具有優異的（de）絕熱性能（néng），但根據不同貯存容量的大小、移動或固（gù）定形式等工況可選擇多種絕熱結構型（xíng）式，對於液氫貯（zhù）罐，高真空多層絕熱是典型的絕熱結構（gòu）型式。

2.3 液氫貯存（cún）相關標準

國外關於液氫貯存的（de）相關規定，主要出現在以下幾個標準中（zhōng）：

NSS 1740.16《氫及氫係統安全標準》已經於2005年7月25日（rì）作廢。AIAA-G-95《氫及氫安全係統安全指導》、NASA-STD-8719.12《爆炸物（wù）、推進劑及煙火（huǒ）安全（quán）標準》和GLM-QS-1700.1《格（gé）林安全手冊》中關於（yú）液氫的貯存規定都參考了美（měi）國國（guó）防部的標準DOD 6055.09-STD《彈藥（yào）與爆（bào）炸物安全標準（zhǔn）》。此標準1968年初次頒布，此後（hòu）進行（háng）了多次修改和修訂。該標準適用於火炸藥、固體推進劑、液體推進劑和彈藥等（děng）爆炸物的研製、製造、試驗、運輸、處理、貯（zhù）存、維護和非軍事化或處置,內容涉及爆炸效應、危（wēi）險性（xìng）分類（lèi）和相容性類別、人員防護、庫（kù）房的建設和選址等。其中，最重要（yào）和（hé）最實用的是數量－距離表。在建設航天發射（shè）場、發動（dòng）機試驗站和推進劑生產廠時，必須按照推進劑的危（wēi）險性類別和數量確定安全距離。

在DOD6055.09中的“表V5.E4.T9. QD Criteria for LH2 and Bulk Quantities of Hydrazines”就對不同貯存量（liàng）的液氫所應對應的安全距離（lí）進行了具（jù）體詳細（xì）地規定。對液氫貯（zhù）存場所的設計及液氫試驗安全等液氫安全工（gōng）作具有指導（dǎo）意義。

國內目（mù）前涉及到液氫貯存相關規定的標準有：

其中QJ3271《氫氧發（fā）動機試驗用液氫生產安全規程（chéng）》主要規定了液（yè）氫生產過程的技術和安全管理要求，適用於氫氧發動機試驗用液氫生產。而國軍標GJB2645《液氫貯（zhù）存運輸要求》和（hé）GJB5405《液氫安全應用準則》中都設有液氫貯存的相關規（guī）定。但GJB2645為1996年頒（bān）布，較為陳舊。其標準中（zhōng）液氫貯存的安全距離分別參照的（de）是美（měi）國國家宇航局標準NASA TMX-52454中的“表A Liquid Hydrogen Storage（液氫貯存）”和“表B Liquid Hydrogen in Conjunction with Liquid Oxidizers（液氫與液體氧（yǎng）化劑並存）” ，NASA TMX-52454的頒布（bù）時間為1968年，年代十（shí）分久遠。GJB5405中的貯（zhù）存章（zhāng）節所參考的資料是GJB2645，因此國內相關標準中關於液氫的貯（zhù）存要求較為陳舊。液氫（qīng）貯存的安全距離可（kě）參考DOD6055.09中的最新指標要求（qiú）。

3 液氫（qīng）的運輸

3.1 液氫的輸送方式

液氫一（yī）般采用（yòng）車輛或（huò）船舶運輸，液氫（qīng）生產廠（chǎng）至用戶較遠（yuǎn）時，可以把液氫裝在專用低溫絕熱槽罐內，放在（zài）卡車、機車、船舶或者飛機上運輸。這是一種既能滿（mǎn）足較大輸氫量又比較（jiào）快速、經濟的運氫方法。

液氫槽車是關鍵設備，常用水平放置的圓筒（tǒng）形低溫絕熱槽罐。汽車（chē）用液氫儲罐其（qí）存儲液（yè）氫的容（róng）量可以達到100m3。鐵路用（yòng）特（tè）殊大容量的槽車甚至可運輸120~200m3的液氫（qīng）。據文獻報（bào）道，俄羅斯的液氫儲罐容（róng）量從25~1437m3不等，25 m3和（hé）2437 m3的液氫儲罐分別自重19t和360t，可儲液氫1.75t和100.59t，其儲氫質量百分比為（wéi）9. 2%~27.9%，儲罐每天蒸發損失分別為1.2%和0.13%。可見液氫存儲密度和損失率與儲氫罐的（de）容積有較（jiào）大的關係，大儲氫罐的儲氫效果要比小儲氫罐好。

液（yè）氫可用船運輸，這和運輸液化石油氣相似，不過需要更好的絕熱材料，使液氫在長距離運輸過程中（zhōng）保持液態（tài）。駁船上裝載有容量很大的存儲液氫的容器。這種駁船可以把液氫通過海路從路易斯安那州運送到佛羅裏達（dá）州的（de）肯尼迪空（kōng）間發射中心。駁船上的低溫絕熱（rè）罐的（de）液氫存儲容量可達1000m3左右[4]。顯然，這種大（dà）容量液氫的海上運輸要比陸（lù）上的鐵路或高速公路上運輸經濟，同時也更加安全。日本、德國、加拿大都有類似的報道。

加拿大和歐洲在共同撰寫的《氫能開發計劃（Euro-Quebec Hydro-Hydrogen Pilot Project）》中提出，計劃將（jiāng）液氫從加拿大運往（wǎng）歐洲[5]。報告重點對在甲板上設置多個液氫（qīng）儲罐（guàn）（總容積達1.5萬m3）這種船運方（fāng）式進行了調查研究。

據報道，德國針（zhēn）對未來液氫海上（shàng）大規模儲（chǔ）運（yùn）已經展開了對總容（róng）積為12萬m3的大型（xíng）液氫運輸船的研究工作（zuò）。除小水線麵雙（shuāng）體運（yùn）輸船、氫集裝箱貨運船等船體（tǐ）結（jié）構未涉及外，研究報告對多種類型的液氫運輸船的船體結（jié）構形式進行了比較說明，但其中有關液氫儲罐與絕熱（rè）係統的技術細節在報告中均（jun1）未說明。

液氫空運要比海運還好，因為液（yè）氫的重量輕，有利於（yú）減少運費，而（ér）運輸時間短則液熟發少。

在特別（bié）的場合，液氫也（yě）可用專門的液氫管道輸送，由於液氫是一種低溫(-253℃)的液體（tǐ），其（qí）存（cún）儲的容（róng）器及輸送液氫管道（dào）都需要高度的絕熱性能（néng）。即（jí）使如此，還（hái）會有一定的冷（lěng）量損耗，所以管道容器的絕熱結構就比較複雜。液（yè）氫管道（dào）一般隻適用於短距離輸送。據介紹，美國（guó）肯尼迪航天中心就采用真（zhēn）空多層絕熱管路輸送液氫。美國航天飛（fēi）機液氫加注量為1432m3，液氫有液氫庫（kù）輸送到400m外的發射點（diǎn）。代號39A發射場的液氫管道是254mm真空多層絕熱管路（lù），用20層極薄的鋁箔構成反射屏，隔熱材料為多層薄玻璃纖維紙（zhǐ）。管路分節製造（zào），每節管段長13.7m，在現場焊接連接。每節管段夾層中裝有分子篩吸（xī）附劑和氧化鈀吸氫劑（jì）。在液氫溫度下，壓（yā）力為133×10-4Pa，分子篩對氫（qīng）的吸附（fù）容量可達160mL/g以（yǐ）上，而活性炭可達200mL/g。影響夾層真空度的主要因素是殘留的氦（hài）氣、氖氣。為此，在夾層抽真空過程中用幹燥氮氣多次吹洗置換。分析表明，夾層殘留氣體中主要是氫，其最高含量可達（dá）95 %，其次是N2、O2、H2O、CO2、He。分子篩在低溫低壓下對水仍有極強的吸附能（néng）力，所以采用分子篩（shāi）作為吸附劑以吸（xī）附氧化把吸氫後放出的水。分子篩吸水量超過2%時，其（qí）吸附能力將明（míng）顯下降。

3.2液氫儲藏型加氫站（zhàn）

液氫技術是航空航（háng）天（tiān）領域（yù）的關鍵技術之一，也較為成熟，有（yǒu）著成套的技術標準和相應的（de）加氫儲（chǔ）氫設施。液氫儲藏型加氫站是在航空航天儲氫基（jī）礎上發展（zhǎn）起來的麵向民用的加氫設施。目前美國、歐洲和日本在加氫站（zhàn）建設上走在液氫研究的前列（liè）。

在副產氫被液化後用罐車(1100-12400L)運輸的場合，替換加（jiā）氫站儲藏罐是非常普遍的做法。但替換時汽化尾氣損（sǔn）失為10%左右，因此考慮把液氫運輸集裝箱放置在加氫站內直接利用。液氫搭載汽車的加（jiā）注是利用（yòng）儲氫槽和（hé）車載氫罐間的差壓或（huò）通過液（yè）氫泵壓送的方（fāng）法（fǎ）。對於壓縮氫搭載汽車的加注包括用汽化器汽化後再用壓縮（suō）機加壓儲藏在蓄壓器內的方式，以及把（bǎ）液氫用泵（bèng）加壓（yā）後使（shǐ）其汽化、不使用壓縮機而直接得到高壓氫的方式[6]。前者在薩克（kè）拉門托被采（cǎi）用（yòng），後者在芝加哥、JHFC有（yǒu）明等地被采用。由於可（kě）以大量儲藏氫，液氫有運輸頻率較少的優點，但對於-253℃的極低環境，從外部侵入（rù）的熱量會造成每天1%左右的汽化尾氣（qì）產生。在實（shí）證試驗用加氫站內，也有把汽化尾氣排放到（dào）空氣中的（de）情況（kuàng）。為了能有（yǒu）效利用汽化尾（wěi）氣，需要相（xiàng）應的回收設備（bèi）。液氫儲罐加氫（qīng）站具有既可以加注壓縮氫（qīng）搭（dā）載汽車又可以加注（zhù）液氫搭（dā）載汽車的優點。在液氫工程較多的國家，這種方式的加氫站運輸成本低，因此被大（dà）量建設。

3.3 液氫運輸的相關標準（zhǔn）

國外現行標準中涉（shè）及到關於液氫運輸的標準如下表所示：

這些相關標準中（zhōng）對液氫的相關規定，基本上（shàng）都是參考了本國（guó）現行的運輸規定。例如，Doc 06/19《儲存、處理和分配液氫的安全（quán）性》的第6章對液氫的相關運（yùn）輸要求進行了說明，此標準中公路運輸部分的規定參考了《危險貨物國際道路運輸（shū）歐洲公約》(ADR)。標準中規定“除非隧（suì）道是ADR或危險品批準（zhǔn）路線（xiàn）的一部分（fèn），否則車輛不得通過隧道”，“車輛（liàng）不得停放（fàng）在靠近橋梁，隧道（dào）或地下通道的地方”。GLM-QS-1700.1-2018《格林安全手冊》和AIAA-G-095-2004《氫和氫係統安全指導》中的液（yè）氫運輸規定均參考了《聯邦運輸規定》CFR49。其（qí）中液氫被指定為低溫液體（包裝運輸識別號UN 1966），危險等（děng）級為2.1（易燃氣體）。此標（biāo）準對液氫公路運輸提出了一般（bān）要求（qiú），在（zài）第173.316章和第173.318章中提出了液氫裝載（zǎi）和（hé）運輸的相關具體說明。

國內現行標準中可以作（zuò）為液氫運輸的參考資料如表所示：

目前國內（nèi）關於危險（xiǎn）品的文件有，GB 12268-2012《危險貨物品名表》和《危險化學品（pǐn）目錄》（2015版）、《危險化學品名錄》（2012版）。其中在GB 12268的（de）名表中可以找到液氫的相關類別，如表5所示。《危險化學品名（míng）錄》中也可以找到（dào）液（yè）氫的相關類別，如表6所示。而《危險化學品目錄》中隻（zhī）能（néng）找到氫（qīng）氣的類別，如表7所示。

液氫的危險類（lèi）別、項別見表5，屬於第2類危險貨物：

在國家（jiā）交通運輸部發布的《道路危險貨物運輸（shū）管理規定》中規定的危險貨物是以列入國家標準《危險貨物品名表》（GB12268）的為準。由此可見（jiàn），液氫屬於GB 12268《危（wēi）險貨物（wù）品名表》的危險貨（huò）物，因（yīn）此（cǐ）應（yīng）遵守《道路危（wēi）險貨（huò）物運輸管理規定》的相關規定。

《道路（lù）危險貨物運輸管（guǎn）理規定》中第四十七條（tiáo）規定： “道路危險貨物運輸從業人員必須熟悉有關安全（quán）生（shēng）產的法規、技術標（biāo）準和安全生產規章製度、安全操作規程，了解所裝運危險貨物的性質（zhì）、危害特性、包裝物或者容器的使用要求和發生意外事故時的（de）處置措施（shī），並嚴格執行《汽車運輸（shū）危險貨物規則》（JT617）、《汽車運輸、裝卸危（wēi）險貨物作業規程》（JT618）等標（biāo）準，不得違章作業。”因此，液氫的運輸可（kě）以參考標準JT617和JT618中的相關規定，例如：

1）運輸危險貨物時應（yīng）隨車（chē）攜帶“道路運輸危險貨物安全卡”；

2）運（yùn）輸危險（xiǎn）貨物的車輛在一般道路上最高車速為60 km/h，在高速（sù）公路上最高車速為80 km/h，並應確認有足夠的（de）安全車間距，如遇雨天、雪天、霧（wù）天等惡（è）劣天（tiān）氣，最高車速為20 km/h，並打開示警燈，警示後車，防止追尾；

3）運輸中，低溫液（yè）化氣體的瓶體及設備受損（sǔn）、真空度遭破壞時，駕駛人員（yuán）、押運人員（yuán）應站在上風處操作，打開放空閥泄壓，注意防止灼傷。一旦出現緊急情（qíng）況，駕駛人員應將車輛轉移倒距火源較遠的地方；

4）除另有限運規定外，當運輸過程中瓶內氣體的溫度高於40oC時，應（yīng）對瓶體實施遮陽、冷卻噴淋降溫等措施。

4 結（jié）論

氫能（néng）源作為理想（xiǎng）的新型能（néng）源和含能體能源，製約其實用化、規模化的關鍵是儲氫。目前的一些儲氫材料和技術離氫能（néng）的（de）實用化還有（yǒu）較大（dà）的（de）距離，在質量和體積儲氫（qīng）密度、工（gōng）作溫度、可逆循環性能以及安（ān）全性等方麵，還不能滿足實用化和規模化的要求。國際能（néng）源（yuán）署（IEA）對儲氫材料提出（chū）的要求是質量儲氫密度大於5%，體積儲氫密度（dù）應在50kgH2/m3以上，迄今為止除液氫外還沒有一（yī）種儲氫材料和技術能滿足這一要求，目前（qián）急待解決（jué）的關鍵（jiàn）問（wèn）題是提高儲氫密度、儲氫安全性和（hé）降低儲氫（qīng）成本。由於能源問題的日趨嚴重，采（cǎi）用氫作為能源已迫在眉睫，開展規模儲氫技術的研究，解決相關的技術瓶頸問題，對（duì）於促進氫能（néng）源的應用將具有十分重要的意義。

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