IMO制定液氢散装运输安全规则的工作进展

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1、IMO制定液氢（LH2）散装运输安全规则的工作进展CCS武汉规范研究所范洪军甘少炜张家港富瑞氢能装备产业研究院有限公司魏蔚1.背景1.1氢能源利用的发展现状氢，作为地球上结构最简单和最常见的元素之一，已被誉为世界环保的救星。氢能源的发展得到了世界各国的普遍关注，但氢气利用产业链各个环节的技术尚有待进一步突破。目前，日本、美国和欧洲的氢能源利用发展迅速，其中氢燃料电池汽车（FCV，FuelCellVehicles）是主要的发展方向。迄今，日本和美国的燃料电池技术以及氢的制造、运输、储存技术已基本成熟。日本

2、的目标是到2025年，全国将有200万辆燃料电池汽车和1000个加氢站。日本丰田公司在2015年10月宣称，到2050年，将不再制造燃油汽车，其产品将主要以燃料电池汽车为主。美国AirProducts公司和FuelCell公司分别是全球加氢技术和燃料电池技术的领导者，液氢加氢站技术成熟并为物流车辆和固定式燃料电池发电等用户商业化运营多年。欧洲于2008年由欧盟委员会、欧洲工业界和研究机构共同发起成立了“燃料电池及氢能源利用联合项目（TheFuelCellsandHydrogenJointUndertak

3、ing，简称FCHJU）”，此项目的目的是支持技术研发、技术应用及示范工程，欧洲理事会（EC）正在审查一份立法提案，意在将FCHJU项目延长至2020年，项目预算为14亿欧元，其中一半的预算将用在交通领域。我国的氢能利用也已提上了日程，在国家科技部的支持下，“中国氢能与燃料电池协会”正在筹备之中，已有50多家企业参与。组建这一协会的目的是协助政府制定国家氢能规划，促进氢能行业标准的制定以及国际间的合作，推动中国氢能产业化。目前，我国氢气年产量已逾千万吨规模，位居世界第一大产氢国，同时，我国金属储氢材料产

4、销量已超过日本，成为世界最大储氢材料产销国。氢气产量和储氢材料产销量两项世界第一为我国开发利用新能源、加快迈入氢能经济时代创造了有利条件。1.2液氢运输的实践将氢气进行液化后运输是一种高效、经济的运输方式。但液氢是一种超低温（-253℃）、易气化、易燃和易爆的物质，其安全储存技术面临诸多技术挑战。液氢技术的发展起源于航天工程，现在正逐渐被民用项目所关注。对于液氢的运输可采用罐车（公路、铁路）运输、罐式集装箱包装运输、船舶散装运输等。目前，液氢的罐车运输技术已经成熟，罐式集装箱包装运输及船舶散装运输正处于

5、发展之中。最早采用船舶运输液氢的是美国于20世纪60~70年代开展的“阿波罗航天项目”，该项目曾使用900m3的储罐通过驳船进行液氢运输。此后，全球再无使用船舶运输液氢的记录。图1美国阿波罗项目的驳船运输液氢自2014年以来，日本为了应对国内氢燃料电池汽车对氢气进口的需求，川崎重工已设计出了“液氢运输概念船”，具体参数见表1，船舶外形效果见图2。表1日本川崎重工设计的液氢运输船参数主尺度L×B×D(ab.110m×ab.20m×ab.11m)舱容2,500m3(1,250m3×2)舱型真空绝热C型独立罐

6、（已经获得船级社AiP）推进系统柴油电力推进航线澳大利亚-日本图2日本川崎重工设计的液氢运输船外形在我国，一些火箭发射项目正在开展小规模液氢运输。目前，工业界也启动了民用液氢运输研究项目，主要考虑我国西部太阳能光伏发电并网困难，为了减少电能的浪费，用此电能来电解水制氢，液化后运输到内地使用。在液氢储罐制造方面，2009年，张家港中集圣达因低温装备有限公司与总装备部工程设计研究所及上海交通大学合作，开发了用于火箭推进剂加注的300m3液氢储罐及运输车，目前已经批量交付使用。该液氢罐采用的高真空多层绝热结构

7、和支撑结构处于亚洲领先水平，罐容达到当时的亚洲最大，其可与平板车结合的可移动式功能也处于国际领先水平。此大容积可移动式液氢罐的研制成功，标志着我国掌握了液氢的储运技术。图3我国设计制造的液氢储罐2.IMO正在制定液氢散装运输安全规则在IMOMSC的CCC1会上，日本提交了一份题为“制定液氢散装运输安全规则”的信息文件，该文件的提交背景是日本正在进行一项氢能源供应链（HESC）项目，该项目在澳大利亚由褐煤制氢（此种方式在澳大利亚的成本较低），然后将制得的氢气液化，使用液氢运输船（LH2C）从澳大利亚散装运

8、输液氢到日本。该试点项目计划最早于2017年开始。由于现行IGC规则适用的货品尚不包含液氢，因此，为了使未来液氢国际运输成为可能，日本提议在IGC框架下制定液氢散装运输的技术要求，供IMO进一步完善IGC规则时参考。在MSC94/18/3文件中，澳大利亚和日本共同提出制定液氢散装运输的安全要求。在CCC分委会2014-2015两年一次的议程和CCC2的临时议程上，分委会同意了开展计划外的关于“液氢散装运输的安全要求”的产出工作，目标完成时间