媒體：第一元素網(wǎng)
采訪對象：張增營 北京天海工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)部部長
隨著氫能的發(fā)展，很多業(yè)內(nèi)企業(yè)發(fā)現(xiàn)，在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上，氫氣制備、氫能應(yīng)用等環(huán)節(jié)相對容易，目前最大的技術(shù)瓶頸來自于氫能的儲存和運輸。
由于政策限制，我國暫不允許在加氫站內(nèi)直接制氫，因此隨著氫燃料電池汽車未來大規(guī)模的應(yīng)用，儲運作為氫能供應(yīng)的必經(jīng)環(huán)節(jié)，對于整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈的高效率、低成本發(fā)展至關(guān)重要。
作為一家有著國企背景，專注氣體儲運領(lǐng)域40多年歷史的公司，北京天海工業(yè)在大型低溫儲運裝備和天然氣應(yīng)用領(lǐng)域經(jīng)驗豐富，該公司研發(fā)部部長張增營認為，當前我國主要以壓縮儲氫為主，但是未來5-10年將逐漸發(fā)展到液氫儲存，液氫是未來大方向。
而在氫瓶方面，張增營認為，隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和技術(shù)的進步，國家將會逐步放開Ⅳ型瓶的生產(chǎn)與銷售，他預(yù)計2020年將會陸續(xù)放開。
以下是第一元素對北京天海工業(yè)有限公司產(chǎn)品研發(fā)部部長張增營先生的采訪實錄。
液氫是未來的大方向
第一元素：氫能是北京天海未來一個大的戰(zhàn)略方向，您能否簡要介紹一下，天海在氫氣儲運方面的優(yōu)勢，以及取得的成績？
張增營：北京天海專注氣體儲運領(lǐng)域有40多年的歷史，我們一直致力于工業(yè)氣體氣瓶的研究、制造與生產(chǎn)。
在氫氣領(lǐng)域，天海早在二三十年前就開始生產(chǎn)氫氣瓶，當時主要用于工業(yè)領(lǐng)域。在2000年左右，天海研究出天然氣車用的天然氣氣瓶，因此才開始進軍車用氣瓶領(lǐng)域。
北京天海是國內(nèi)最早做氣瓶的企業(yè)，從鋼瓶到鋼制內(nèi)膽瓶，環(huán)向纏繞氣瓶，再到鋁內(nèi)膽氣瓶，碳纖維全纏繞復(fù)合氣瓶。經(jīng)過幾十年的發(fā)展，天海在氣瓶技術(shù)的質(zhì)量控制以及生產(chǎn)規(guī)模方面，都積累了豐富的經(jīng)驗。
氫燃料汽車是一個全新的行業(yè)，需要用到高壓儲氫，這其實也是天海產(chǎn)品的一個新應(yīng)用領(lǐng)域，我們在這個領(lǐng)域的應(yīng)用有著非常明顯的優(yōu)勢。
在技術(shù)方面。經(jīng)過幾十年在氣體儲存領(lǐng)域的發(fā)展，天海除了有著豐富的技術(shù)和工藝制造經(jīng)驗外，我們還參與了大量氣瓶國標的編寫，全國氣瓶標準化技術(shù)委員會秘書處就設(shè)在北京天海。
在質(zhì)量控制方面。天海和各個整車廠有連續(xù)多年的合作，比如宇通、大眾、陜重汽、北汽福田等。我們在整車的質(zhì)量體系、質(zhì)量要求方面非常完備，有著多年的汽車配套產(chǎn)品經(jīng)驗，因此同各個整車廠的服務(wù)配套能力非常強。
在生產(chǎn)服務(wù)能力方面。天海在北京擁有國內(nèi)最大的Ⅲ型瓶生產(chǎn)制造基地，產(chǎn)能超過1萬只/年，同時，我們具有非常完善的銷售售后服務(wù)網(wǎng)絡(luò)。
第一元素：除了氫儲運之外，北京天海在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)中還涉及到哪些方面的研究、制造及應(yīng)用？
張增營：氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈確實非常大，在產(chǎn)業(yè)鏈中我們主要聚焦儲運。嚴格來講，儲運分為儲存和運輸，但是總體上它們是一個整體，儲運不分家。
實際上，氫氣的儲運滲透到了整個氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈，上、中、下游都離不開氫氣的儲存和運輸。
第一，氫氣從制氫工廠生產(chǎn)出來后，需要運輸?shù)郊託湔荆旌Ｔ跉錃獾倪\輸方面有槽車，還有儲氫用的集裝箱設(shè)備，這些產(chǎn)品也是我們未來會持續(xù)研發(fā)深耕的領(lǐng)域。
第二，在加氫站領(lǐng)域，氫氣生產(chǎn)出來以后，會應(yīng)用于加氫站。天海在天然氣加氣站配套方面有較為豐富的經(jīng)驗。這些經(jīng)驗有很多可以通過復(fù)制和改進的方式應(yīng)用于加氫站領(lǐng)域，我們目前正在做一些設(shè)備的研究，同時天海未來有進入加氫機領(lǐng)域的計劃。
第三，在應(yīng)用端整車上的核心系統(tǒng)方面，凡是需要用到高壓儲氫的，各個環(huán)節(jié)都有天海的產(chǎn)品。
在十年之內(nèi)，國內(nèi)還是會以壓縮儲氫為主，但是未來5-10年將逐漸發(fā)展到液氫儲存領(lǐng)域，天海在液氫領(lǐng)域也在布局，目前在做一些液氫的技術(shù)儲備。
液氫是將來的一個大方向，因為液氫的儲氫密度更高，當然液氫技術(shù)要求非常高，國內(nèi)還不具備商業(yè)化的條件，整體尚處于研發(fā)階段。
第一元素：您認為氫氣的儲運相對于天然氣的儲運都有哪些不同？是否氫氣的儲運更難，難點主要在哪里？
張增營：首先從物理化學性質(zhì)上看，氫在元素周期表中位于第一位，其原子質(zhì)量為1.00794u，是最輕的元素。而天然氣、甲烷類均是大分子，因此氫的“小”決定了它對儲氫容器的要求比天然氣和甲烷等氣體更高，主要難點有以下兩個方面：
1、氫氣的密度非常小，同一個氣瓶，假設(shè)可以裝幾十公斤天然氣，那么此氣瓶只能裝幾公斤氫氣。
壓縮天然氣在國內(nèi)非常成熟，一般用氣瓶儲存天然氣時，壓力為20MPa，裝的天然氣就夠用了，但是在20MPa的壓力下裝氫氣，裝氫量會非常少，必須將壓力提高到35MPa，甚至70MPa。但是壓力越大，對技術(shù)要求將變得非常嚴格，無形中提高了儲存成本。
2、在天然氣方面，隨著技術(shù)的發(fā)展，有了液化天然氣，目前技術(shù)也較為成熟，天然氣的液化溫度為-162℃，但是氫氣液化臨界溫度為-253℃，溫度越低，液化難度越大，對絕熱的要求也更高。
氫氣本身的性質(zhì)導(dǎo)致了它的儲存難度要遠高于天然氣，因此相對于天然氣，氫氣的加工制造和儲運環(huán)節(jié)均也增加了很多難題。
預(yù)計2020年Ⅳ型瓶將放開
第一元素：在氫氣瓶方面，國外多為Ⅳ型瓶，為何國內(nèi)均為Ⅲ型瓶？Ⅳ型瓶在國內(nèi)何時會大規(guī)模應(yīng)用？或者說我國沒有必要達到Ⅳ型瓶的水準？
張增營：首先我的建議是，對于車用氫氣儲運來說，Ⅳ型瓶還是有很必要的，為什么呢，我們需要了解我國目前儲存天然氣和氫氣氣瓶的種類。
從氣瓶的材質(zhì)上進行分類，一共有四種型號的氣瓶；Ⅰ型瓶是純鋼瓶，Ⅱ型瓶是鋼制玻璃纖維半纏繞瓶，Ⅲ型瓶為鋁內(nèi)膽瓶，Ⅳ型瓶是在Ⅲ型瓶的基礎(chǔ)上將鋁內(nèi)膽換成了塑料內(nèi)膽。
以上四種氣瓶的重量逐漸減輕，如果氣瓶的應(yīng)用場景是固定的，對重量的要求沒有那么嚴格，就沒有必要用Ⅳ型瓶。
但是氫能的發(fā)展方向第一步主要是車用領(lǐng)域，如今汽車整體都在追求輕量化，以便節(jié)省能源消耗，因此車用氣瓶越輕越好。
再來談一談為何我國目前沒有車用Ⅳ型瓶的問題。
我們國家在2000年之前其實出過Ⅳ型瓶產(chǎn)品，當時Ⅳ型瓶主要用來儲存天然氣。
在2000年前后，我國Ⅳ型瓶塑料內(nèi)膽中的塑料跟金屬瓶口連接的地方技術(shù)不是很成熟，而且塑料在不斷疲勞情況下也會出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致出現(xiàn)了一些事故。
因此在2000年以后，國家質(zhì)監(jiān)總局發(fā)了一個文，禁止國內(nèi)生產(chǎn)和銷售Ⅳ型瓶，一直到現(xiàn)在都沒有放開。
但國外經(jīng)過20年的發(fā)展，氣瓶技術(shù)實現(xiàn)了突飛猛進的進步，以前出現(xiàn)的一些問題都已解決。
國內(nèi)包括天海在內(nèi)，很多相關(guān)企業(yè)也開始進行研究，國家科委也發(fā)了一些研發(fā)Ⅳ型瓶的課題，一旦技術(shù)通過驗證成熟以后，國家將會放開Ⅳ型瓶的生產(chǎn)與銷售，我個人預(yù)計在2020年將放開。
相對于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型瓶，Ⅳ型瓶的技術(shù)含量是最高的，工藝難度也是最大的。天海公司目前在各種工況下，正在進行大量苛刻的實驗，包括氣瓶的破壞性實驗、疲勞實驗等。
通過實驗證明安全后，國家會允許放開Ⅳ型瓶的生產(chǎn)，同時天海的產(chǎn)品也會通過國外的相關(guān)認證來進行檢驗，而這些新的標準和規(guī)范也是近十年才發(fā)展起來的。
