随着新能源和双碳政策的推行,燃料电池汽车产业正在迅速发展,与之相对应的氢能产业也得到了稳步增长。为了应对氢燃料电池车的普及,各地正积极筹备加氢站的建设。因此,需要探寻一种经济实用的氢气储运方式,以供从炼油厂到加氢站使用。
目的
将氢气从制氢处运输到最终应用地点需要经历若干环节。根据氢气在运输途中的储存状态,氢气运输方式主要可以分为气态、液态、固态及有机液体运输。国际上运输氢气的方式,主要有三种:通过长管拖车输送气态氢气、通过液氢罐车输送液态氢气以及通过管道输送氢气。
App端的加氢站按照制氢地点可以分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站。对于外供氢加氢站,氢气的运输是关键环节之一,目前主要采用高压气体运输、液态氢气运输和管道运输等方式。
当前,较为成熟的市场应用方式为气态运输,也就是通过卡车、长管拖车或管道将气体运输至终端。
纯氢气的运输方式可以分为液态氢和高压氢气两种,液态氢适合大量输送,而少量输送则适合高压氢气。
过去,运输高压氢气主要采用钢容器拖车,为了减少运输费用,需要进一步减轻氢气容器的重量,提高运输效率。
川崎公司采用复合材料储存氢气,并成功开发了搭载35MPa和45MPa储氢罐的长管氢气拖车。
特点
(1)实现大量运输的复合材料容器
为了制造出轻量且能够承受超高压力的压力容器,我们采用了在铝合金容器外部包覆高拉伸强度CFRP(碳纤维增强树脂)的方法。与传统的钢制储氢罐相比,采用复合材料制造的储氢罐可以运输更多的高压氢气,提高了运输效率,容量可达传统储氢罐的两倍以上。
(2)保证拖车行走安全性的装置及功能
为了提高行驶稳定性,该车在悬挂设备上采用了电子控制制动器(EBS)和空气悬挂,还配备了ABS(防抱死制动系统)和其他功能。
当侦测到侧翻的风险时,车辆会自动启动制动器,以减少侧翻的危险并启动抑制装置(RSS)。
可以利用装载量来调整制动力,从而避免制动器在空车时承受过大的负载。这项功能通常被称为负载感应制动。
记录车辆行驶里程、显示挂车轴重等相关信息。
(3)提高安全性和操作性的结构
为了确保在高温情况下可正常喷水,顶棚车篷的开闭被设置成了可手动操作的。
为了方便容器等物品的检查作业,我们在侧面安装了金属开闭门。
用于进入容器室内部的前门。
为了方便在移动或固定的工作站上进行24个容器阀门的开闭操作,我们在中央区域设置了一个操作室。
作为容器阀,我们设置了安全性更高的溶栓式安全阀,用于在复合材料储氢罐高温环境下安全释放氢气。
天花板贴上阻燃绝热材料,抑制内部温度上升。
设置在操作室后部的紧急切断阀,能够在温度超过100℃时自动关闭阀门。
在后部操作室装置了软管和耦合器,以便于连接到加氢站的配管。