液氢作为氢能规模化、高效储运的关键路径，在实现碳中和目标与构建大规模清洁能源体系中将发挥不可替代的作用。近日，在杭氧集团股份有限公司于浙江杭州召开的新能源产业研讨会上，与会专家执笔“双碳”，共绘以绿色科技点亮绿色能源未来的蓝图。
氢能成深度脱碳中坚力量
同济大学新能源汽车工程中心副主任张存满指出，“双碳”背景下，发展氢能对能源战略转型意义重大。当前，能源消费侧趋向零碳化，清洁电力和绿氢动力将成为终端能源的主体，预计到2060年约占终端能源总量的80%。未来，我国将形成“以电为主、以氢为辅”的能源消费结构。
“当前我国可再生能源发电量持续增加，仅仅依靠电力输送无法完全消纳，过剩的可再生能源如何利用?”张存满认为，水电解制氢是一种重要的能源转换方式。按照2060年我国电源装机容量与结构预测数据，全社会富余电量近6万亿千瓦时，可转化制绿氢超1.3亿吨，热值相当于6.1亿吨焦炭。
“水电解制得的氢具有能源与化工原料的双重属性，在绿色燃料合成、化工、冶金等行业有广阔的应用前景。”张存满表示，根据2026年电力系统预测数据，化工用氢1200万吨，绿色化肥用氢1300万吨。氢能正成为深度脱碳的中坚力量。预计未来氢能脱碳占比将超过50%。
大规模储运技术仍待突破
浙江师范大学校长邱利民表示，氢能是推动能源转型、实现“双碳”目标的重要载体。要将氢能作为能源来使用，就必须解决从生产端到用户端的氢能大规模运输问题。而液氢在储能密度、长距离运输成本等方面具有显著优势，是实现氢能大规模、长距离储运的重要方式。
“液氢的热物理性质与常温流体、常见低温流体显著不同，储运方面存在诸多挑战。”邱利民说，“我们要摸清液氢的‘脾气’——沸点低、液化焓降高、黏度低、绝热压缩系数低，这些物理特性致使其存在长期高品质储存难度大、液化能耗高、动设备密封难、高压液氢泵增压难度大等问题。”
“不仅如此，液氢规模化应用涉及液化、储运、加注等复杂环节，以及低温透平膨胀机、氢催化转化换热器、储罐等核心部机，急需基础理论、关键装备与应用示范的协同攻关。”邱利民表示，氢液化装置正朝着大规模、低能耗方向发展。“十四五”时期，我国关于液氢科技规划与配套政策加速落地，围绕液氢制取、储运、加注与应用等环节，初步完成部分基础理论与技术装备的攻关任务，研制出5吨/天氢液化装置，掌握10吨/天氢液化工艺包，但是大规模装置研制与应用仍待突破。
“未来行业要围绕低温液氢储运与运输需求，聚焦大规模低能耗氢液化、大容量损失液氢储运、大流量液氢快速转注等方向进行攻关，推动液氢在可再生能源消纳、跨国能源贸易、绿色航空航天等领域实现大规模应用。”邱利民表示。
低温技术应用前景广阔
“低温技术的繁荣期已到来，将在能源储运、碳捕集等领域扮演重要角色。”邱利民表示，低温技术不仅是氢液化过程的关键核心技术，还在数据中心建设、氢氨醇耦合与大规模长时储能、核聚变发展等方面具有广阔应用前景。
邱利民介绍，低温技术是实现数字经济与算力底座碳中和的关键路径，可通过超大规模集成液冷与相变冷却方案实现精准温控，解决数据中心散热问题。针对风光波动性，低温液化与深冷储能能够实现新型电力系统能量的高效转移与转化，为百万吨级绿色化工项目提供稳定的零碳氢、氨、醇供应，从而赋能绿色氢氨醇耦合与大规模长时储能。另外，利用低温技术，还能在装置内部构建从超高温到绝对零度的极限热障。这种大规模、高稳定性的深冷技术，是实现核聚变从实验走向应用的决定性一步。
杭氧集团党委书记、董事长郑伟表示，当前工业市场面临结构调整，倒逼企业转型升级、开辟新增长曲线。低温技术是空分行业的关键核心技术。近年来，杭氧依托低温及气体分离技术，进一步拓展了发展空间，未来还要向深低温技术迈进，同时向新能源领域进行拓展，围绕整个氢能产业链进行布局。
杭氧集团党委副书记、总经理韩一松介绍，杭氧聚焦前沿领域，持续打造核心技术，研发了数据中心普冷高效制冷方案、核聚变装置深低温(液氮/液氦级)保障系统、量子计算稀释制冷机核心装备。杭氧提供的一系列极低温解决方案，为国家战略性新兴产业发展提供了技术支撑。
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