我國加氫站發(fā)展面臨的主要問題

□ 張 磊

加氫站是支撐燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的基石，也是氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展的突破口。我國政府及企業(yè)應(yīng)通過政策技術(shù)雙驅(qū)動(dòng)消除瓶頸，為加氫站建設(shè)創(chuàng)造廣闊的發(fā)展空間。

上海首個(gè)固定加氫站——安亭加氫站是國家科技部“燃料電池汽車高壓氫氣加氣站及供氫技術(shù)研發(fā)”項(xiàng)目的重要組成部分。網(wǎng)絡(luò)供圖

近年來，氫能與燃料電池的發(fā)展受到各國廣泛關(guān)注，氫能源產(chǎn)業(yè)鏈包括上游制氫產(chǎn)氫、氫氣儲(chǔ)存運(yùn)輸，中游燃料電池系統(tǒng)及零部件生產(chǎn)制造，以及下游氫燃料電池應(yīng)用和加氫站運(yùn)營等多個(gè)環(huán)節(jié)。加氫站與加油站、加氣站類似，是專門為氫燃料電池汽車加注氫氣的車用能源供應(yīng)基礎(chǔ)設(shè)施，其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與CNG和L-CNG加氣站較為接近。但由于氫氣與天然氣的加注壓力和氣體特性不同，加氫站的壓力設(shè)計(jì)和管材要求與傳統(tǒng)加氣站存在一定區(qū)別。

我國加氫站建設(shè)遇到的問題

未來5年，全球主要國家將加快加氫站建設(shè)，預(yù)計(jì)2020年全球加氫站保有量將超過435座，2025年有望超過1000座，日本、德國和美國分別有320、400和100座。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2018年，我國已建成、在用及在建的加氫站共有41座，分別位于北京、上海、江蘇、大連、安徽、河南、廣東、成都等地，全國各地很多城市也正在規(guī)劃建設(shè)加氫站。

加氫站之于燃料電池汽車，猶如加油站之于傳統(tǒng)燃油汽車、充電站之于純電動(dòng)汽車，是支撐燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的基石，也是氫能產(chǎn)業(yè)商業(yè)化發(fā)展的突破口。目前，我國加氫站建設(shè)主要面臨以下瓶頸問題：

瓶頸一：科普工作不到位。針對(duì)氫能經(jīng)濟(jì)、氫燃料電池汽車的安全性、適用性、發(fā)展方向等方面的知識(shí)普及推廣，科普管理部門、科技媒體、汽車行業(yè)媒體做得還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。氫氣仍被列為危化品管理，相關(guān)部門需要建立科學(xué)而完善的規(guī)范來對(duì)氫氣的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、加注和使用進(jìn)行管理。

瓶頸二：總體規(guī)劃缺失。雖然國家和地方政府鼓勵(lì)和支持加氫站的建設(shè)，但扶持政策缺乏連貫性，加氫站“準(zhǔn)生證”也很難拿到。2014年11月25日，四部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)的通知》，對(duì)2013～2015年符合國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個(gè)站獎(jiǎng)勵(lì)400萬元。廣東省同期出臺(tái)地補(bǔ)政策，相應(yīng)補(bǔ)貼100萬元。但這兩項(xiàng)政策截至年度過后，卻未見有后續(xù)相應(yīng)政策。2016年及之后，國家對(duì)新能源汽車補(bǔ)貼政策當(dāng)中，雖然一再明確氫燃料汽車不退坡，但卻并未提及加氫站補(bǔ)貼。目前，明確加氫站地補(bǔ)金額的是廣東中山和南海，南海后期還對(duì)加氫站實(shí)施運(yùn)營補(bǔ)貼。江蘇鹽城的政策是政府建站補(bǔ)貼+聯(lián)合運(yùn)營方式。至于其他地方，補(bǔ)貼政策也往往針對(duì)車輛，加氫站的建設(shè)規(guī)劃目標(biāo)雖然很大，但具體操作卻無從得知。須知沒有好的總體規(guī)劃，再好的口號(hào)也都只能是空喊。

瓶頸三：社會(huì)認(rèn)知和戰(zhàn)略定位不明晰。在國內(nèi)，無論是頂層，還是終端用戶，對(duì)氫燃料汽車和氫能發(fā)展的認(rèn)識(shí)大多不夠全面，了解不夠透徹，導(dǎo)致對(duì)其定位不夠明晰。雖然我國已在國家戰(zhàn)略層面明確將氫能作為能源架構(gòu)中的一個(gè)重要組成部分，并將燃料電池汽車定位為我國汽車行業(yè)發(fā)展的主流方向之一，但實(shí)際到執(zhí)行層面，往往大打折扣。

不過產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來了轉(zhuǎn)機(jī)，在2019年《政府工作報(bào)告》里，有一條引起格外關(guān)注——“為促進(jìn)形成強(qiáng)大的國內(nèi)市場(chǎng)，持續(xù)釋放內(nèi)需潛力，在汽車市場(chǎng)中要穩(wěn)定汽車消費(fèi)，繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。氫能源首次寫入《政府工作報(bào)告》，標(biāo)志著中國政府對(duì)氫能源利用的重視上升到前所未有的高度。業(yè)內(nèi)人士預(yù)計(jì)，2019年中國氫能產(chǎn)業(yè)將迎來大繁榮，中國氫能之路在國家政策的推動(dòng)下，注定后來居上，超過鋰電池汽車。

瓶頸四：歸口管理不明。我國的管理組織架構(gòu)有分級(jí)管理和歸口管理的條塊劃分。雖然現(xiàn)在越來越多的地方政府看好氫能，但就加氫站建設(shè)而言，其歸口管理還未明確。換言之，沒人知道加氫站的地方主管部門是誰，加氫站目前到底屬于能源管理還是屬于危化品管理。如果仍將氫氣歸屬于危險(xiǎn)化學(xué)品而非能源，不僅地方政府對(duì)氫燃料電池汽車的發(fā)展將敬而遠(yuǎn)之，也難以在普通消費(fèi)者群體中進(jìn)行產(chǎn)品的推廣和普及。

瓶頸五：審批流程復(fù)雜。立項(xiàng)報(bào)批是由來已久的老大難問題。2018年3月22日，全國首個(gè)地方性的加氫站審批及監(jiān)管地方管理辦法——《武漢經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)(漢南區(qū))加氫站審批及管理辦法》出臺(tái)，明確了加氫站的項(xiàng)目選址、報(bào)建、施工、經(jīng)營全過程的審批及管理流程和相關(guān)監(jiān)管職能部門。在加氫站的建設(shè)過程中，規(guī)劃、立項(xiàng)、審批、運(yùn)營監(jiān)管方面均會(huì)遇到難題，相關(guān)方面的制度很不健全，即使在政府最支持的地方，走完建設(shè)加氫站的全套審批流程，時(shí)間最短也要半年。

瓶頸六：建設(shè)成本過高。通常認(rèn)為，加氫站建設(shè)成本過高是全球氫能產(chǎn)業(yè)面臨的相同困境。有公開資料顯示，不含土地費(fèi)用，加氫站建設(shè)成本是1500萬～2000萬元（根據(jù)加注能力的不同），其中，設(shè)備成本約占80%。當(dāng)前加氫站運(yùn)營環(huán)節(jié)均處于虧本階段。

瓶頸七：繞不過去的土地問題。加氫站如果為城市公交和物流服務(wù)，就需要建設(shè)在城市或城郊，但現(xiàn)在一二線城市人口密集，寸土寸金，建站土地是個(gè)大問題。在申請(qǐng)商業(yè)化運(yùn)營的加氫站建設(shè)時(shí)，必須申請(qǐng)使用商業(yè)用地，如果建設(shè)在相對(duì)較為便宜的工業(yè)用地上，那么建設(shè)好的加氫站只能給自己的產(chǎn)品加氫或進(jìn)行試驗(yàn)，不能公開運(yùn)營。為解決建設(shè)土地問題，目前國內(nèi)部分企業(yè)開始探索加氫站與加油站、加氣站的合建技術(shù)規(guī)范，已在部分地區(qū)試點(diǎn)建設(shè)加油加氫合建站。

未來5年，全球主要國家將加快加氫站建設(shè)，預(yù)計(jì)2020年全球加氫站保有量將超過435座。網(wǎng)絡(luò)供圖

瓶頸八：技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。業(yè)內(nèi)爭(zhēng)議比較大的就是關(guān)于加氫站建設(shè)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，這方面，全球范圍內(nèi)也沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。以壓力等級(jí)為例，車載氫系統(tǒng)是70兆帕還是35兆帕，到底哪個(gè)壓力等級(jí)更好，國內(nèi)外觀點(diǎn)都不一致。目前國內(nèi)加氫站大多為壓縮氣態(tài)35兆帕高壓供氫加氫站，35兆帕相比日本70兆帕功耗降低和利用率明顯遜色，而且35兆帕車載儲(chǔ)氫瓶無法滿足長距離、高載重要求。而70兆帕相比于35兆帕，儲(chǔ)氫在氫瓶上增加的設(shè)備和材料成本，以及加氫站增加的能耗會(huì)增加一倍以上，遠(yuǎn)高于70兆帕儲(chǔ)氫相比35兆帕儲(chǔ)氫增加的60%左右的儲(chǔ)氫量，其經(jīng)濟(jì)性僅僅適合乘用車。目前70兆帕在全球商用車輛上的應(yīng)用極其有限，國外商用車的發(fā)展方向是液氫儲(chǔ)氫和深冷高壓儲(chǔ)氫，乘用車的未來是深冷高壓儲(chǔ)氫。

目前日本大力發(fā)展70兆帕壓力等級(jí)的相關(guān)技術(shù)，主要因?yàn)槿毡狙邪l(fā)是立足在全功率燃料電池轎車，想達(dá)到500千米以上的續(xù)駛里程受空間限制只能采用70兆帕氫系統(tǒng)。同時(shí)，日本擁有高性能碳纖維技術(shù)和70兆帕壓力等級(jí)瓶口閥、減壓器等關(guān)鍵零部件技術(shù)，其產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成了全產(chǎn)業(yè)鏈配套，70兆帕氫系統(tǒng)具有成本優(yōu)勢(shì)。另外，日本加氫站通常采用液氫儲(chǔ)氫、液氫蒸發(fā)直接獲取高壓的技術(shù)方案大大降低了氫氣增壓成本，70兆帕加氫站也具有成本優(yōu)勢(shì)。如果中國目前大力發(fā)展70兆帕氫系統(tǒng)，原材料和關(guān)鍵零部件將嚴(yán)重依賴進(jìn)口，同時(shí)還將面臨國外公司的專利保護(hù)問題。

對(duì)此，國內(nèi)專業(yè)人士表示，我們國家氫燃料汽車相關(guān)技術(shù)正逐漸提速改進(jìn)，儲(chǔ)氫瓶及系統(tǒng)集成技術(shù)也在不斷提高。考慮到70兆帕在長途、重載等方面的優(yōu)越性，建議加氫站建設(shè)初期，可以同時(shí)進(jìn)行35兆帕和70兆帕兩個(gè)壓力等級(jí)的建設(shè)方案設(shè)計(jì)，并預(yù)留70兆帕壓力等級(jí)的建設(shè)空間和接口，等70兆帕技術(shù)成熟后，及時(shí)更新?lián)Q代。

瓶頸九：技術(shù)儲(chǔ)備不足。國內(nèi)目前還缺少涉氫試驗(yàn)檢測(cè)的條件和數(shù)據(jù)的積累，液氫產(chǎn)業(yè)鏈與國外比差距很大，涉及民用液氫的試驗(yàn)檢測(cè)條件和檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)方法還是空白，嚴(yán)重阻礙了液氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和產(chǎn)品開發(fā)。

此外，我國在質(zhì)子交換膜組、發(fā)動(dòng)機(jī)、傳感器、減壓器、瓶口閥等核心產(chǎn)品的技術(shù)儲(chǔ)備上還比較薄弱，尚有許多技術(shù)難點(diǎn)需要攻關(guān)，尤其是在加氫站建設(shè)過程中的氫氣壓縮機(jī)、加氫站不銹鋼材料、加氫站溫度，以及氫氣運(yùn)輸?shù)确矫嫔线€存在一定爭(zhēng)議。這些，都需要給予相關(guān)企業(yè)足夠的時(shí)間和空間來改進(jìn)。

未來我國加氫站建設(shè)的前景

在國家政策、財(cái)政的支持下，通過政策技術(shù)雙驅(qū)動(dòng)消除瓶頸，規(guī)模效應(yīng)降成本，將推動(dòng)燃料電池汽車最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。氫燃料電池有望在汽車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)萬輛級(jí)別的推廣應(yīng)用，成為我國未來新能源汽車戰(zhàn)略中的重要組成。作為與之配套的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施，加氫站建設(shè)也將迎來廣闊的發(fā)展前景。

1. 國家規(guī)劃方面。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書（2016）》《中國制造2025》等規(guī)劃，加氫站建設(shè)已經(jīng)進(jìn)入提速階段，預(yù)計(jì)到2020年建設(shè)完成100座，到2025年建設(shè)完成350座，到2030年建設(shè)完成1000座，到2050年加氫站服務(wù)區(qū)域覆蓋全國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)。

2. 建站場(chǎng)所方面。隨著中國石化和中國石油等傳統(tǒng)能源企業(yè)的加入，加油、加氫、充電“一站式”汽車綜合服務(wù)站將會(huì)成為未來的趨勢(shì)之一。加氫站依靠已有加油站而建，被認(rèn)為是目前比較好的建設(shè)方式。一是一線城市規(guī)劃用地大都趨于飽和，很難再開發(fā)出新的加氫站用地；二是很多既有的加油（氣）站具備合建加氫站的土地面積和安全間距要求，可減少規(guī)劃用地審批流程；三是氫能和成品油同屬于危化品行業(yè)，便于監(jiān)管部門和運(yùn)營企業(yè)理順相關(guān)規(guī)范和流程。

3. 投資收益方面。隨著各大企業(yè)布局加氫站產(chǎn)業(yè)，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈各部分均有望獲得進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展。在上游，大規(guī)模的工業(yè)制氫和提純有望進(jìn)一步降低車用氫氣成本；在中游，深冷高壓儲(chǔ)氫運(yùn)氫甚至液化儲(chǔ)氫運(yùn)氫技術(shù)有望進(jìn)入實(shí)用階段，氫能的運(yùn)輸和存儲(chǔ)成本可以進(jìn)一步降低；在下游，隨著氫燃料電池汽車的技術(shù)成熟和發(fā)展規(guī)劃，氫燃料電池汽車的保有量將迎來高速增長，帶動(dòng)整條產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。