【深度】漿氫是液氫發(fā)展方向之一目前其技術(shù)研究成熟度較低

2024-12-26 15:42

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，漿氫及漿氫低溫推進劑市場關(guān)注度提升，相關(guān)研究持續(xù)深入，目前漿氫在熱物理特性、制備技術(shù)、流量測量、管道輸送技術(shù)等方面已形成一定的研究體系。

根據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布的國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T29729-2022《氫系統(tǒng)安全的基本要求》定義，漿氫是將液氫進一步冷卻后獲得的液氫與固氫的混合物，溫度介于三相點（13.8K）和熔點（14K）之間。

液氫是漿氫發(fā)展的基礎(chǔ)。液氫即液體形式存在的氫。作為高能低溫燃料，液氫在航天航空、交通運輸、金屬精煉、燃料電池、能源儲存等領(lǐng)域應(yīng)用空間廣闊，目前在交通運輸領(lǐng)域，液氫重卡、液氫船舶、液氫汽車等正處于示范推廣中，2023年全球液氫市場規(guī)模約突破400億美元。

液氫存在長期在軌貯存困難、密度小等問題，漿氫是其發(fā)展方向之一。根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2024-2029年漿氫行業(yè)市場深度調(diào)研及投資前景預(yù)測分析報告》顯示，相比于液氫，漿氫具有儲存時間更長、流動性更好、推進劑冷卻能力更強等優(yōu)勢。漿氫研究起步于上世紀(jì)70年代，研究起步較早，但受技術(shù)限制，目前漿氫未受到規(guī)模應(yīng)用。

隨著航天事業(yè)的發(fā)展，漿氫及漿氫低溫推進劑市場關(guān)注度提升，相關(guān)研究持續(xù)深入，目前漿氫在熱物理特性、制備技術(shù)、流量測量、管道輸送技術(shù)等方面已形成一定的研究體系。但總體來看，目前漿氫技術(shù)研究成熟度仍較低，尤其在漿氫制備技術(shù)、漿氫管道輸送技術(shù)方面。

在制備技術(shù)方面，漿氫制備技術(shù)主要包括抽空法、冷卻法、螺旋刮片法、氦氣注入法、噴淋法等。抽空法具有成本低、能耗低等優(yōu)勢，是制備漿氫等低溫漿體的最常見方法，根據(jù)形式不同，抽空法可分為連續(xù)抽空法、凍結(jié)—融化法（間歇性抽空）。

目前氫主要通過管道、槽車、長管拖車等進行運輸，其中管道輸送具有經(jīng)濟、儲運能效高等優(yōu)勢，是氫氣及漿氫重要運輸方式。在管道運輸中，不同的流型、輸送參數(shù)、湍流減阻效應(yīng)等均影響著漿氫的輸送效率和能量損耗率。

新思界行業(yè)分析人士表示，隨著城市化、工業(yè)化進程推進，能源需求與日俱增，但傳統(tǒng)化石能源的廣泛使用，帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染及溫室效應(yīng)問題。為滿足能源需求、改善環(huán)境質(zhì)量，全球各國都在積極發(fā)展氫能、太陽能等可再生能源，其中氫能憑借能量密度高、來源廣泛等優(yōu)勢，有望成為未來能源主要形式之一。漿氫作為氫能的物理存儲形式之一，開發(fā)應(yīng)用空間廣闊。

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