不論是從政策環(huán)境還是經(jīng)濟條件,毋庸置疑國內發(fā)展氫燃料電池汽車(chē)處在最好的時(shí)間段,氫燃料電池汽車(chē)欲快速發(fā)展,加氫站和相關(guān)配套建設需與之匹配。氫氣儲運產(chǎn)業(yè)是氫能產(chǎn)業(yè)的中間環(huán)節,聯(lián)結著(zhù)產(chǎn)業(yè)鏈前端的制氫和后端的氫能應用環(huán)節。在2019年兩會(huì )上,政府工作報告首次提出“推動(dòng)加氫等設施建設”,表明中國愿意推動(dòng)包括氫能源在內的技術(shù)進(jìn)步。
內容如下:
一、氫能并不是你想的那么可怕,氫氣作為新興能源其安全應用已經(jīng)十分成熟?,F有的燃料電池車(chē)輛安全設計可以有效地解決氫氣泄露問(wèn)題,并降低汽車(chē)劇烈碰撞等各種場(chǎng)合下發(fā)生氫氣爆炸的可能。
二、加氫站建設成本雖高,但全球規劃建設超435座。截止到2018年底,全球加氫站數目達到369座,其中,歐洲152座,亞洲136座,北美78座。日本、德國和美國位居前三位,中國排名第四。
三、我國加快推進(jìn)加氫站建設,到2020年數量達到100座。截止到2018年12月,我國加氫站運營(yíng)數量為24座。預計2020年加氫站數量將達到100座左右,固定式燃料發(fā)電達20萬(wàn)千瓦,燃料電池運輸車(chē)輛達到1萬(wàn)輛,預計至2022年中國氫燃料汽車(chē)銷(xiāo)量將達到3萬(wàn)輛。
氫能并不是你想的那么可怕
對于氫燃料電池車(chē)的安全性大家會(huì )有所質(zhì)疑,提到氫氣,很多人和小編一樣第一反應應該是“氫彈”,可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規能源相比,氫氣確實(shí)存在不安全的屬性,但亦有利于安全的屬性。主要有三點(diǎn):
第一,氫氣相對液體燃料和其他氣體,更容易從小孔中泄露,因此氫氣相對于其他燃氣泄露速度更快。但通過(guò)對燃料運輸系統的合理設計,可以避免采用厚度很薄的材料,防止氫氣從微小裂縫中泄露。
第二,氫氣具有很高的擴散系數和浮力,泄露時(shí)可迅速降低濃度。
另外,如果發(fā)生爆炸,氫氣的爆炸能量是常見(jiàn)燃氣中最低的,特別就單位體積爆炸能而言,氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
因為氫氣的這些屬性,對于氫氣的存儲運輸的技術(shù)要求比較高。 儲氫的方式主要分為:低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫和儲氫材料三種。

我國現有各級壓力容器制造許可證的企業(yè)三千余家,其中有制造移動(dòng)式壓力容器(鐵路罐車(chē)、汽車(chē)罐車(chē)、罐式集裝箱)許可證的企業(yè)三十余家,能制造低溫移動(dòng)式壓力容器的只有十幾家。據業(yè)內人士表示,就目前來(lái)看碳纖維瓶?jì)\更為理想,但受制于國內碳纖維量產(chǎn)較小,以及碳纖維瓶需求不足,成本居高不下。目前燃料電池車(chē)用的儲氫瓶都選用鋁內膽碳纖維纏繞,并且燃料運輸管道大多采用316不銹鋼材質(zhì),可避免氫脆產(chǎn)生的安全風(fēng)險,國內部分企業(yè)使用瀚氫的車(chē)用供氫系統。
日本產(chǎn)業(yè)界目前正在研究用甲酸作為高校儲藏和運輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運輸,密度大轉化能量更多,但固體金屬儲氫成本高,技術(shù)復雜。日本一直采用甲酸氫載體運輸,主要是便于從海外運輸氫。
加氫站成本高 全球規劃建設超435座
決定氫能能否大規模進(jìn)入市場(chǎng)的除了制氫和運輸外,還有供氫基礎設施的建設,那就是加氫站。影響我國氫氣售價(jià)的最主要因素是氫氣成本占70%,從氫氣價(jià)格組成來(lái)看,儲運成本占總成本的20%左右,在當前階段,由于氫氣產(chǎn)地與消費地存在差異,選擇合適的氫源是降低氫氣儲運成本的較好選擇;而通過(guò)提高儲運裝備的國產(chǎn)化率、降低加氫站建設和運營(yíng)成本是降低成本的最好選擇。

數據來(lái)源:《天然氣化工》
現階段加氫站建設最大的阻礙就是成本問(wèn)題,目前我國一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬(wàn)元左右,歐洲同等量級的加氫站所需成本約800-1000萬(wàn)元。對于一個(gè)日加氫量為200kg的串級高壓儲氫加氫站,其成本分布如下:

數據來(lái)源:模型計算
隨著(zhù)各國氫能源汽車(chē)的推廣,全球主要國家將加快加氫站建設。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運營(yíng)的H2stations.org網(wǎng)站發(fā)布的全球加氫站年度評估報告中顯示,2015-2018年保持增速發(fā)展,至2018年全球加氫站較17年底新增48座,截止到2018年底,全球加氫站數目達到369座,其中有273座對外開(kāi)放,可以像任何傳統的零售站一樣使用;其余的站點(diǎn)則為封閉用戶(hù)群提供服務(wù),比如公共汽車(chē)或車(chē)隊用戶(hù)。

根據數據顯示,歐洲152座,亞洲136座,北美78座。其中,日本、德國和美國位居前三位,中國排名第四。日本、德國和美國加氫站共有198座,占全球總數的54%,三個(gè)國家在氫能與燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位毋庸置疑,值得關(guān)注的企業(yè)有德國SFC Energy AG(SFC能源公司)、日本豐田、HydrogenicsCorporation、Ballard等。

短期內全球新增加氫站計劃較大的有德國(38座)、荷蘭(17座)、法國(12座)、加拿大(7座)、韓國(27座)、中國(18座)。到2020年,以日本、德國為代表的國家加氫站的規劃建設總數將超過(guò)435座,其中日本的規劃建設數量最多達到160座,其次為德國規劃建設100座加氫站。
我國加快加氫站建設 形成產(chǎn)業(yè)集群
隨著(zhù)燃料電池車(chē)對氫氣需求量的增加,我國的加氫站數量會(huì )逐步增加。根據《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書(shū)》,到2020年我國加氫站數量達到100座;到2030年我國加氫站數量達到1000座,高壓氫氣長(cháng)輸管道建設里程達到3000公里。

據不完全統計,截至2018年12月,中國共有27座建成的加氫站,其中3座已被拆除,部分尚未運營(yíng)。由數據顯示,日加氫量在200kg到1000kg之間不等,值得一提的是,上海氫楓能源技術(shù)有限公司獨立承建且運營(yíng)狀態(tài)的加氫站有5座。據小編了解,除表中提到的參與建設加氫站的企業(yè)還有億華通、美錦能源、三環(huán)集團、雪人股份等。
國內已經(jīng)形成了京津冀、華東、華南(佛山-云浮)、華中(武漢)四個(gè)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)集群,并圍繞當地研發(fā)情況及工業(yè)基礎形成了各自的產(chǎn)業(yè)配套及商業(yè)應用模式。其中,京津冀地區依托于國家對2022年冬奧會(huì )相應的推廣應用,發(fā)展速度最快。
在加氫站的建設方面,2020年是即將迎來(lái)的第一個(gè)爆發(fā)點(diǎn),但從目前實(shí)際落地的進(jìn)度來(lái)看還是很艱難。業(yè)內人士表示,工業(yè)副產(chǎn)氫氣以后是主流制氫手段,但目前利用率低,企業(yè)參與建設氫氣站意愿不強,空排浪費氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運營(yíng)及維護成本讓企業(yè)談“氫”色變,不敢輕易投資建設加氫站,加氫站建設還需要政策紅利推進(jìn),“國家隊”的入場(chǎng)助攻。
除此之外,氫能相關(guān)的標準目前還有25項,在編28項,對于一個(gè)產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)是遠遠不夠的。除了政策扶持補貼之外,各地方政府應以當地發(fā)展需求為前提,建立氫燃料產(chǎn)業(yè)示范區域與特定的商用車(chē)線(xiàn)路,并多鼓勵加氫站核心設備及燃料電池核心技術(shù)的補助,促進(jìn)中國整個(gè)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展。