根据国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布的国家标准GB/T29729-2022《氢系统安全的基本要求》定义,浆氢是将液氢进一步冷却后获得的液氢与固氢的混合物,温度介于三相点(13.8K)和熔点(14K)之间。
液氢是浆氢发展的基础。液氢即液体形式存在的氢。作为高能低温燃料,液氢在航天航空、交通运输、金属精炼、燃料电池、能源储存等领域应用空间广阔,目前在交通运输领域,液氢重卡、液氢船舶、液氢汽车等正处于示范推广中,2023年全球液氢市场规模约突破400亿美元。
液氢存在长期在轨贮存困难、密度小等问题,浆氢是其发展方向之一。根据新思界产业研究中心发布的
《2024-2029年浆氢行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,相比于液氢,浆氢具有储存时间更长、流动性更好、推进剂冷却能力更强等优势。浆氢研究起步于上世纪70年代,研究起步较早,但受技术限制,目前浆氢未受到规模应用。
随着航天事业的发展,浆氢及浆氢低温推进剂市场关注度提升,相关研究持续深入,目前浆氢在热物理特性、制备技术、流量测量、管道输送技术等方面已形成一定的研究体系。但总体来看,目前浆氢技术研究成熟度仍较低,尤其在浆氢制备技术、浆氢管道输送技术方面。
在制备技术方面,浆氢制备技术主要包括抽空法、冷却法、螺旋刮片法、氦气注入法、喷淋法等。抽空法具有成本低、能耗低等优势,是制备浆氢等低温浆体的最常见方法,根据形式不同,抽空法可分为连续抽空法、冻结—融化法(间歇性抽空)。
目前氢主要通过管道、槽车、长管拖车等进行运输,其中管道输送具有经济、储运能效高等优势,是氢气及浆氢重要运输方式。在管道运输中,不同的流型、输送参数、湍流减阻效应等均影响着浆氢的输送效率和能量损耗率。
新思界
行业分析人士表示,随着城市化、工业化进程推进,能源需求与日俱增,但传统化石能源的广泛使用,带来了严重的环境污染及温室效应问题。为满足能源需求、改善环境质量,全球各国都在积极发展氢能、太阳能等可再生能源,其中氢能凭借能量密度高、来源广泛等优势,有望成为未来能源主要形式之一。浆氢作为氢能的物理存储形式之一,开发应用空间广阔。
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