新解决方案采用日本丰田汽车的 MIRAI 燃料电池汽车技术的高压容器，大幅提升氢气运输效率。

方案面向城市氢气基础设施建设，使城市加氢站压力达到70MPa。

日本大林组株式会社近日在“利用现有基础设施降低氢气供应成本的示范建设及示范项目”（日本环境省委托项目）中，成为日本首个在城市加氢站将高压容器压力达到70MPa的企业，显著提高了运输效率。

新的解决方案

大林组开发了“氢气运输管理能源管理系统（EMS）”（注1），并自 2022年4月起进行示范运行，将福岛县双叶郡浪江町“福岛氢能研究场（FH2R）”（注2）生产的氢气高效运输至当地的多个用氢地点。

去年以来，大林组启动来新的示范模式，来提高氢气供应网络的环保性、经济性和安全性。

为了提高氢气的单次运输量，大林组于2024年11月开始使用最大填充压力为70MPa的高压容器进行运输试验。该容器采用了丰田汽车公司在其燃料电池汽车 MIRAI 上采用的高压储氢技术。

过去，大林组使用的是最大充装压力为19.6MPa的普通高压气体容器，而通过引入70MPa的高压容器组合使用，不仅运输量有所增加，而且利用压力差实现了梯级利用（注3）。

大林组已升级其环境管理系统（EMS），并利用70MPa容器进一步优化了氢气供应网络。

最大填充压力为 70MPa 的高压容器的特点和效果

该容器与 MIRAI 功能相同，并配备加氢口，可在加氢站安全加氢，例如在检测到容器异常时停止加氢。

使用该容器可增加氢气的单次运输量，从而提高从加氢站到氢气使用目的地的运输周转率。卡车运输相关的人工成本和燃料成本可降低约 40% 至 50%。

该容器还可以利用压力差进行级联使用，例如为 FC（燃料电池型）叉车进行差压加氢，以及在短时间内将氢气输送到其他储氢罐（也与储氢合金配合使用）。

使用普通高压气体容器时，燃料电池叉车需要配备加压充装装置，最大充装压力为 35 MPa，而使用级联系统时则无需配备加压充装装置，从而可以显著降低燃料电池叉车的引进成本。

未来展望

随着未来氢气需求的扩大和多样化，需要高效运输大量氢气所需的高压，以及灵活满足各个目的地需求的能力，而能够优化这些条件的 EMS 的重要性预计将日益凸显。

大林组表示，将继续进行使用 EMS 和最大充装压力为 70MPa 的高压容器的氢气运输示范项目，从而扩大氢气供应链，促进氢气使用的普及，为实现脱碳社会做出贡献。

注释

  • 注1 氢气运输管理能源管理系统（EMS）：该系统通过安装在氢气运输车辆上的 GPS 终端掌握运输状态，并根据车辆的到达和出发时间表优化行程，实现高效连续运行。
  • 注2 福岛氢能研究场（FH2R）：世界上最大的利用太阳能的制氢工厂之一，自 2020年4月起投入运营。
  • 注3 利用压差进行级联使用：通过减压装置进行压差填充，同时将供应管线切换到使用高压的燃料电池叉车和燃料电池。

在一些系统中，前一个设备利用压差完成某种填充或输送操作后，将物料或能量传递给下一个设备，下一个设备再基于接收到的条件继续运行，这种逐步递进、相互关联的工作方式就是级联使用的一种体现。