氢气来源广泛,燃烧产物无污染,有望成为未来的主要能源载体之一。目前氢燃料电池汽车已经商业化,但是进一步推广还需要相当数量的加氢站。2020年中国汽车工程学会发布了中国加氢站建设目标,2025年至2030年加氢站数量从1000座和5000座。截至2020年底,我国已经建成118座,但目前氢能汽车还是处于起步阶段。

目前加氢站主要为外供型加氢站,加注系统一般由:氢气供应源,压缩机,站侧储罐(高压储罐、中压储罐等),减压阀,预冷及加氢机。一般长管拖车将20Mpa左右的氢气运输至加氢站,通过压缩机增压加注到车载气瓶或者高压储罐,在压缩的过程中一般为定熵过程,会让氢气的温度升高,温度升高在有限空间额定压力下储存的量会大大缩小,因此在加氢的过程中必须要冷却。冷却系统将是后期加氢站运营成本的主要成本之一。在德国加氢站冷却成本超过10kWh/kgH2,如果加氢站利用率较低,冷却成本将大大提升。

为了降低冷却系统运行能耗,一般均采用载冷系统。载冷系统可以保证加氢过程的稳定性,减少制冷设备的启动频率,提高制冷系统cop。目前传统载冷剂主要是氯化钙盐水跟乙二醇水溶液,但是加氢站使用温度较低,一般能低至-40℃,乙二醇水溶液粘度过大没法使用,多数选择氯化钙水溶液。但是氯化钙水溶液对系统的腐蚀特别厉害,一般3-5年设备就需要跟换,增加了固定成本。目前冰河冷媒载冷剂在加氢站已有成功应用案例,其导热系数高,比热大,粘度低,无腐蚀性,能高度适配加氢站的冷却系统。