加氫站開發成本分析與優化
——以燃料電池汽車示范城市為例

汪抒亞

（中國石化廣東石油分公司，廣東廣州 510620）

在全球明確提出碳達峰、碳中和戰略目標的形勢下，各國紛紛加快探討和研究開發清潔、高效、安全、可持續的新能源。其中氫能被視為最具發展 潛力的清潔能源之一。美國、歐盟、日本、韓國等多個國家和地區已將氫能和燃料電池發展提升到國家戰略層面，并制定了戰略發展規劃和中遠期發展目標。

2021年4月，國務院印發《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》，就確保如期實現碳達峰、碳中和作出全面部署，充分彰顯了我國推進綠色低碳轉型和高質量發展的巨大勇氣、堅定信心和空前力度，充分展現了我國積極參與和引領全球氣候治理的大國擔當。國家多部委對氫能和燃料電池的關注持續提升，將其列為“十四五”期間的戰略新興產業，北京、上海、重慶、廣東、浙江、河北等省以及多個城市的“十四五”發展規劃中都有涉及燃料電池汽車產業，且總產值規模將達近萬億元。

截止2021年末全國累計建成各類加氫站超過190座，其中在營加氫站超過157座，兩項數據均已超過日本、躍居世界第一。《中國氫能產業發展報告2020》[1]顯示，到2050年氫能占終端能源消費比例將達10%，氫需求總量為6 000萬噸、產業產值12萬億元、加氫站達12 000座、氫燃料電池汽車保有量達3 000萬輛。

但在強力鼓勵和高度重視氫能源發展的大趨勢、多項支持政策出臺的利好、特別是2022年冬奧會展現低碳環保的迫切需要之下，2021年全國僅建成加氫站約70座，真正商業運營不足70%，與預計目標相去甚遠。可以說在氫能源應用場景開發至關重要的終端環節發展不盡如人意。

導致這一現象的技術、經濟原因復雜，其中不可忽視的是加氫站開發建設成本居高不下。即使在考慮政府建設和運營補貼后仍令人望而生畏，造成意向企業在試水之后更傾向于持觀望態度。

該文試以國家批準的燃料電池汽車示范城市群（廣東片區）為例，對車用氫氣加氫站開發建設全成本進行充分分析并據此提出優化建議，對氫能產業在中國的發展做出有益探討。

1 燃料電池汽車示范城市群概況

2021年8月財政部、工信部、科技部、國家發改委、國家能源局正式批復廣東燃料電池汽車示范應用城市群（簡稱“示范城市群”，下同）為首批示范城市群之一。該城市群覆蓋5省12市，以廣東省佛山市為牽頭城市，參與城市包括廣州、深圳、珠海、東莞、中山、陽江、云浮等以及福建福州市、內蒙古包頭市、安徽六安市及山東淄博市。2021年12月聯合國開發計劃署氫能產業大會在佛山市南海區舉行，示范城市群項目正式啟動，拉開了為期4年示范工作的帷幕。

2020年9月以來，廣東省先后出臺了《廣東省氫燃料電池汽車標準體系與規劃路線圖（2020-2024年）》《廣東省培育新能源產業集群行動計劃（2021-2025年）》《廣東省加快氫燃料電池汽車產業發展實施方案》，促進氫燃料電池汽車產業優化升級。2021年11月又下發了《廣東省加快建設燃料電池汽車示范城市群行動計劃（2021-2025年）》征求意見稿，提出到示范期末省內年供氫規模超過10萬噸，建成加氫站約200座，車用氫氣終端售價降到30元/ 公斤以下，實現推廣1萬輛以上燃料電池汽車的發展目標，示范城市群產業鏈更加完善。為鼓勵發展，省級財政對“十四五”期間建成并投入使用且日加氫能力500公斤及以上的加氫站給予補貼，其中屬于油、氫、氣一體化的綜合能源補給站補貼250萬元/站；獨立占地固定式加氫補貼200萬元/站；撬裝式加氫站補貼150萬元/站。地方財政按照省補貼額度1：1予以補貼，各級財政補貼合計不超過500萬元/站。

目前，廣東省已匯集超過300家相關企業，產值超100億元，已建成及在建加氫站超過50座（招標未建站未統計），其中22座加氫站已投入運營，數量居全國第一，是我國規模最大的燃料電池汽車產業集群之一。

按照示范期間推廣1萬輛氫燃料電池汽車的目標，需要新增至少100座加氫站并規劃形成加氫網絡，平均每年需建成20多個加氫站。但2021年示范城市群的廣東省域8市合計僅建成加氫站13座，且主要集中廣州、佛山兩地，其它城市仍僅限于初步規劃或試點中。

2 廣東加氫站開發成本分析

加氫站的開發建設成本主要由兩部分構成：一是站點所需的土地相關成本；二是建設相關的設備及設計、施工、監理等成本。不同城市、位置和不同配置、規模、加氫能力的加氫站上述成本所占比重有所不同。加氫站如果為城市公交和物流服務需要建設在城市或城郊，目前廣東城市大多人口密集，尤其廣州、廣州、深圳、珠海、東莞、中山等地寸土寸金，建站土地成本極高。且根據現行土地法規，在申請加氫站建設時必須使用商業用地；如果建設在相對較為便宜的工業用地上，建成后只能給自有產品加氫或進行實驗，不能公開運營。綜合考慮氫氣管束車的行車動線與疏散路線以及加氫車道，最小占地面積需1 000平方米；而廣東城市群2020—2021年平均加氫站地價約18 800元/平方米，單站土地成本在1 880萬元以上。

我國目前建造的加氫站設計的加注壓力多為 35 MPa，主要原因是我國燃料電池車以客車、專用車、物流車等商用車為主，這類車需要35 MPa的加注壓力。以現行加氫站壓力級別35 MPa（儲氫壓力45 MPa）、最小加注規模500 kg/d的固定式加氫站為例，加氫站主要設備包括一套45 MPa氫氣壓縮機、一組45 MPa儲氫瓶組（儲量9 m3）、一臺雙槍加氫機以及加氫工藝管道與配套的安全控制系統。成套設備投資（含工藝安裝）約900萬元，土建費用約200萬元。

綜上，預計在廣東城市群開發一座加油站總投資達到2 980萬元；其中土地成本占63%，設備成本占30%。

按照廣東城市群現有在營加氫站平均氫氣銷售量100 kg/d，即使考慮取得各級政府最高建站補貼500萬元，土地使用期限40年內也無法收回投資。

3 加氫站開發成本優化探討

從加氫站發展成本結構看，可降成本集中在土地和設備二者。

3.1 土地成本控制

在現有加油站、加氣站基礎上配建加氫站，能夠最大程度解決土地成本難題?！都託湔炯夹g規范（GB50516-2010）》中規定加氫站可與天然氣加氣站或加油站聯合建站。地方性法規如《廣州市加氫站管理暫行辦法》規定，鼓勵各企業推進與汽車加油站或加氣站等合并建設的油、氫、氣一體化綜合能源站。現有加油（氣）站在紅線范圍內改擴建加氫站可視為已納入加氫站專項規劃。因此，在已有加油站中增建加氫裝置能夠節省另行取得土地的巨大投資，同時規避規劃報建問題，是優化開發成本的關鍵。

3.2 設備成本控制

目前加氫站核心設備依賴進口，包括壓縮機、加氫槍及其軟管、流量計、安全閥、氫氣管道和閥件等，其中壓縮機普遍占設備總費用約30%[2]。此外加氫站建設尚在探索和試水階段，加氫設備產能較低，全國全年不足百套。加氫站規模及系統配置各不相同，個性化配置導致設備制造成本偏高，配套設備規?；团可a程度嚴重不足，均導致加氫站設備成本居高不下。因此設備成本控制關鍵在于加速標準化和規模化，加大研發設計投入和加快技術研究，采用經驗成熟的設計技術方案和標準化定型的設備可極大提高生產和建設效率，通過這些措施壓縮機成本可降低20%~30%，儲氫容器成本可降低約20%，成套設備總成本可降低25%。若進一步推動國產化，在此基礎上有望再降低20%~30%設備購置成本，總設備購置成本有望降低40%~50%。

4 建議

通過加氫站開發成本結構分析，為實現氫能產業應用場景與終端網絡同步開發，促進氫能產業鏈良性發展，可循如下思路不斷降低加氫站開發建設成本。

4.1 建站模式首選油氫合建模式

在已有加油站中增建加氫裝置不僅節省了另行取得土地的巨大投資，同時規避了規劃報建問題，而且配套設施可沿用已有建筑，能夠縮短整個建設周期，進一步降低開發成本。

此外，從進站路網考慮，合建模式更優。加氫站單建模式需要重新綜合考慮市政路網情況，增加選址難度。合建模式完全規避了這些困難，站點直接沿用加油站既有的成熟路網規劃和沿途指示標志，有利于加氫站的商業化運營，促進氫能產業盡快成熟。

4.2 出臺產業政策，加快加氫站設備的國產化、標準化和規模化

雖然國家和地方政府不斷發布政策，要求穩步構建氫能產業體系，完善氫能制、儲、輸、用一體化布局。但目前諸多政策中，對加氫站關鍵設備研發的支持鼓勵尚處于空白階段，亟需有關部門提高重視，將加氫站設備列入國家裝備產業升級戰略加大研發設計投入、加快技術研究，通過標準化、定型化和規模化大幅縮短設備制造周期、有效降低工程造價，并在未來發展成為國際主流加氫設備制造強國，對于在世界能源轉型中搶占先機具有重要戰略意義。

4.3 突破現有土地政策，鼓勵交通運輸氫能化

現行的國家政策法規將對外商業運營的加氫站在土地規劃上完全沿襲了加油站的相關規定。目前國內主推的氫燃料電池車輛基本上是公交車和物流車；可以預見未來相當長時期內加氫站實際主要為公交車和物流車服務。針對產業發展初始階段實際情況，建議國家有關部門從促進氫能產業發展的角度出發，給加氫站土地政策開“綠燈”?？煽紤]在符合城市空間總體規劃前提下，只要客戶群體中公交車和物流車滿足一定比例，就允許按照GB50137-2011《城市用地分類與規劃建設用地標準》分類中的（其他）公用設施營業網點、加油加氣站用地（以及分道路與交通設施用地建設加氫站。相比直接給予建站補貼，不僅政府得以更有效利用稀缺土地資源，取得一定財政收入，同時更能實現精準導向，切實達到促進氫能產業發展的目的。

5 結論

當前中國車用加氫站開發經營增速落后于預期，關鍵在于加氫站開發成本高企，尤其是占據總成本60%以上的土地成本和30%以上的設備成本。全面推廣油氫合建模式，將是高效、快速、低成本發展加氫站的最有效措施。此外，產業政策和土地政策的支持與革新，也將對燃料電池汽車產業化、商業化起到至關重要的作用。