我國加氫站發(fā)展現(xiàn)狀及未來展望

殷伊琳

（天津渤海化工集團有限責任公司，天津300040）

我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)進入關(guān)鍵期，氫能已具備成為主流能源的基礎(chǔ)條件[1]。氫能的特性是熱值高、環(huán)保可再生,在加氫站上的利用，應該注重氫能的發(fā)展。直到2020 年4 月11 日，國家能源局發(fā)布的《中華人民共和國能源法（征求意見稿）》中，氫能被正式納入能源行業(yè)。隨著氫能被納入能源進行管理以及氫能應用領(lǐng)域的拓展，氫能產(chǎn)業(yè)成長空間廣闊。加氫站作為氫能大規(guī)模應用的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施，是氫能發(fā)展利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，近年來發(fā)展迅猛[2]。

1 加氫站發(fā)展情況概述

1.1 政策紅利驅(qū)動加快加氫站建設(shè)規(guī)劃

根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書》，預計到2020 年底我國加氫站數(shù)量達到100 座；到2030 年我國加氫站數(shù)量達到1000 座，得到政府支持后，加氫站發(fā)展迅速。《2019 年國務(wù)院政府工作報告》，充分體現(xiàn)了中國對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的決心。此外2019 年兩會期間，《關(guān)于2018 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃執(zhí)行情況與2019 年國民經(jīng)濟和社會發(fā)展計劃草案報告》修改情況說明中。

在政策紅利驅(qū)動下，多國內(nèi)地方的政府對于氫能產(chǎn)業(yè)布局加快了速度[3]，布置多地氫能發(fā)展規(guī)劃，著力加強對加氫站配套設(shè)備和建設(shè)運營按建設(shè)規(guī)模進行補貼，并在加氫站建設(shè)方面做出了明確的數(shù)量規(guī)劃，政策支持有力的推動了加氫站建設(shè)發(fā)展。

表1 部分省市加氫站建設(shè)規(guī)劃

1.2 國內(nèi)加氫站基礎(chǔ)設(shè)施迅猛發(fā)展[4]

加氫站作為氫能商用之基石，目前中國的加氫站布局和建設(shè)屬于剛起步階段，在世界中國排名第四，前三名是日本、德國和美國。國內(nèi)加氫站數(shù)量少，建設(shè)布局待完善。2016 年初，國內(nèi)正在運營的加氫站有 3 座；2017 年新增5 家加氫站項目；2018 年新增 10 家加氫站項目；2019 年底，我國加氫站保有量為49 座（其中2 座己拆除），運營投入的有41 座；在建的加氫站超過50家，但多數(shù)僅供示范車輛加注使用，暫未實現(xiàn)商業(yè)化運營[5]。從地域分布來看，主要集中在廣東（15 座）、上海（8 座）、江蘇（4 座）、湖北（4 座）等省市[5]。未來還需增加加氫站的建設(shè)數(shù)量和地域分布。

2 加氫站工作原理和建設(shè)運營

2.1 工作原理

根據(jù)氫氣來源，加氫站有內(nèi)外兩種供給方式，第一類是站內(nèi)制氫加氫站；第二類是外供氫加氫站。

全世界各地的加氫站主要為外供氫加氫站。外供氫加氫站上游接收氫氣方式主要有三種，分別為氣態(tài)氫燃料拖車運輸、液態(tài)氫燃料拖車運輸氫氣和氣態(tài)氫燃料管道運輸。

2.2 投資建設(shè)成本

從我國目前在建加氫站投資和建設(shè)方背景來看，我國加氫站的建設(shè)運營模式可謂百花齊放。一座占地4000m2，規(guī)模500kg/d 的加氫站初始投資成本為1100 萬元，加氫站環(huán)節(jié)增加的氫氣成本為14.17 元／kg[6]。除去土建成本和管閥外，加氫站建設(shè)成本中占比較大的主要是核心設(shè)備，其中壓縮機、加氫機、儲氫罐分別占建設(shè)成本的32%、14%、11%。

表2 加氫站建設(shè)成本構(gòu)成

目前國產(chǎn)加氫站設(shè)備自主化率偏低，由于國內(nèi)缺乏成熟量產(chǎn)的加氫站設(shè)備廠商，氫槍、泵、閥門等核心零部件仍需依靠進口，造成國內(nèi)加氫站建設(shè)成本居高不下[7]；同時由于目前國內(nèi)氫能源汽車數(shù)量仍不足，因此高額投資回收周期較長。核心設(shè)備國有化將有效降低成本，以壓縮機為例，由中船重工718 所和美國內(nèi)PDC 公司合作組裝的壓縮機相比進口整機成本可下降30%，隨著技術(shù)的發(fā)展，設(shè)備的更新?lián)Q代，設(shè)備成本下降必將使得用氫成本進一步降低。

2.3 運營模式

在加氫站建設(shè)成本居高不下的現(xiàn)實情況下，國內(nèi)各大加氫站也在不斷研究探索新的盈利模式。

上海氫楓能源一直致力于加氫站投資、建設(shè)和運營的發(fā)展。目前，氫楓能源已建成加氫站6座，占中國已建成加氫站數(shù)量的42.86%，市場份額處于第一位，成為加氫站建設(shè)行業(yè)的龍頭企業(yè)。公司與車輛運營公司等使用端合作，聚焦北上廣等政策支持較好的地區(qū)，確保自建成的加氫站有固定的使用者；重資產(chǎn)自建結(jié)合輕資產(chǎn)承建加氫站，計劃向行業(yè)頂級設(shè)計公司和關(guān)鍵設(shè)備供應商發(fā)展；建立全面的氫氣管理平臺，橫縱向結(jié)合建立專業(yè)的運營體系。

中石化、中石油等油氣企業(yè)也正在嘗試探索如何發(fā)揮自身的加油、加氣站經(jīng)營優(yōu)勢，通過合作、混建等形式拓展加氫業(yè)務(wù)。2019 年11 月18日，中石化“西上海油氫合建站”竣工，擁有2 個汽油罐、2 個柴油罐、4 個儲氫罐的二級加油加氫站，標志著首批氫合建站正式落戶上海[8]。

上海化學工業(yè)區(qū)正在探索一條“化工園區(qū)與加氫站進行有效結(jié)合的雙贏模式”。上海化工區(qū)內(nèi)的賽科石化、上海氯堿等企業(yè)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)氫氣，可滿足萬輛級燃料電池車輛運營。

天津渤海化工集團充分利用其臨港渤海化工園工業(yè)富產(chǎn)氫資源，建設(shè)氫氣提純和充裝裝置，加快推進渤化永利2000 標方/h 加氫母站建設(shè)，未來解決天津市示范加氫站的用氫問題和面向市場銷售高純氫氣產(chǎn)品加氫站可利用加油（氣）站土地建設(shè)加氫站，也可與現(xiàn)有加油（氣）站合建，打造京津冀重要氫能資源供給基地。

隨著補貼向加氫站傾斜和加氫站自身探索新的盈利模式，我國加氫站有望迎來雙重發(fā)展契機，加氫站有望比氫動力汽車更早實現(xiàn)爆發(fā)式增長。算上建設(shè)成本補貼和運營成本補貼，開發(fā)商建設(shè)加氫站的成本將急劇下降，運營商也將有利可圖。站等車、車等站的死循環(huán)將會打破，能夠有效促進燃料電池汽車和加氫站進入相互促進的正向反饋良性循環(huán)。

3 國內(nèi)加氫站發(fā)展面臨的問題

中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，必須冷靜處理：如果加氫站不能形成一定規(guī)模，后期就難以做到氫能大規(guī)模的普及應用。需要解決五方面問題：

1)加氫站建設(shè)運營成本高。國內(nèi)建設(shè)一座加氫能力大于200kg 的加氫站需投資1000 多萬元。盡管國家及各省市均出臺針對加氫站建設(shè)的補貼政策，高昂的建設(shè)成本依然是加氫站規(guī)模化發(fā)展的最大障礙。氫能市場目前以公交、物流車示范為主，需要與公交公司、政府部門協(xié)調(diào)，推動示范項目實施，但由于運營成本高原因，短期內(nèi)盈利空間不大，目前推進動力不足。

2)是國內(nèi)對加氫站建設(shè)審批驗收缺乏標準體系。加氫站建設(shè)申請用地，需要面對加氫站建設(shè)的審批流程。雖然各地政府鼓勵和支持加氫站的建設(shè)，在加氫站的建設(shè)過程中，規(guī)劃、立項、審批、運營監(jiān)管相關(guān)方面的制度不夠健全，各地審批流程繁復且不一致，各地審批牽頭部門也不一致，且大多按照危化品流程審批，涉及規(guī)劃、安全、消防等多部門協(xié)作，審批周期較長，實施后在驗收環(huán)節(jié)遇到困難也較多。

3)是加氫站核心設(shè)備仍然依賴進口。加氫站壓縮機成本占比最高，但核心零部件依賴進口；僅加氫機有望最先國產(chǎn)化；高壓儲氫罐應用廣泛，國內(nèi)技術(shù)有待突破。

4)是國內(nèi)外加氫站建設(shè)技術(shù)和標準不統(tǒng)一。全球范圍內(nèi)國內(nèi)外加氫站建設(shè)技術(shù)和標準沒有統(tǒng)一的標準。比如國內(nèi)在壓力等級上觀點就不一致，車載氫系統(tǒng)的壓力等級是多少為更好不能統(tǒng)一。

5)是知識推廣不到位。氫燃料電池汽車和氫能經(jīng)濟的知識普及推廣做得不到位，汽車行業(yè)媒體與科普管理部門在宣傳推廣上應該更推進一步。

4 加氫站前景展望

隨著氫能產(chǎn)業(yè)的不斷深入和氫能在各個領(lǐng)域的規(guī)模化應用，目前成本過高、審批復雜、占用土地、技術(shù)標準不統(tǒng)一等制約加氫站發(fā)展的瓶頸問題會逐步得以解決，隨著加氫站建設(shè)標準更加健全、審批管理制度更加規(guī)范、加氫站補貼政策更加明確，國內(nèi)加氫站將迎來黃金發(fā)展階段，加氫站建設(shè)將迎來提速換檔，滿足當下氫能產(chǎn)業(yè)不同應用場景，拉升氫能產(chǎn)業(yè)配套能力，提升整個氫能產(chǎn)業(yè)成熟度。