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前言：不論是從政策環(huán)境還是經(jīng)濟(jì)條件，毋庸置疑國內(nèi)發(fā)展氫燃料電池汽車處在最好的時(shí)間段，氫燃料電池汽車欲快速發(fā)展，加氫站和相關(guān)配套建設(shè)需與之匹配。氫氣儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)是氫能產(chǎn)業(yè)的中間環(huán)節(jié)，聯(lián)結(jié)著產(chǎn)業(yè)鏈前端的制氫和后端的氫能應(yīng)用環(huán)節(jié)。在2019年兩會(huì)上，政府工作報(bào)告首次提出“推動(dòng)加氫等設(shè)施建設(shè)”，表明中國愿意推動(dòng)包括氫能源在內(nèi)的技術(shù)進(jìn)步。
本篇重點(diǎn)
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(yīng)用已經(jīng)十分成熟?，F(xiàn)有的燃料電池車輛安全設(shè)計(jì)可以有效地解決氫氣泄露問題，并降低汽車劇烈碰撞等各種場(chǎng)合下發(fā)生氫氣爆炸的可能。
二、加氫站建設(shè)成本雖高，但全球規(guī)劃建設(shè)超435座。截止到2018年底，全球加氫站數(shù)目達(dá)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(shè)，到2020年數(shù)量達(dá)到100座。截止到2018年12月，我國加氫站運(yùn)營數(shù)量為24座。預(yù)計(jì)2020年加氫站數(shù)量將達(dá)到100座左右，固定式燃料發(fā)電達(dá)20萬千瓦，燃料電池運(yùn)輸車輛達(dá)到1萬輛，預(yù)計(jì)至2022年中國氫燃料汽車銷量將達(dá)到3萬輛。
氫能并不是你想的那么可怕
對(duì)于氫燃料電池車的安全性大家會(huì)有所質(zhì)疑，提到氫氣，很多人和小編一樣第一反應(yīng)應(yīng)該是“氫彈”，可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規(guī)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(duì)液體燃料和其他氣體，更容易從小孔中泄露，因此氫氣相對(duì)于其他燃?xì)庑孤端俣雀臁５ㄟ^對(duì)燃料運(yùn)輸系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，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(kuò)散系數(shù)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燃?xì)庵凶畹偷模貏e就單位體積爆炸能而言，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
因?yàn)闅錃獾倪@些屬性，對(duì)于氫氣的存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)要求比較高。 儲(chǔ)氫的方式主要分為：低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氫材料三種。
我國現(xiàn)有各級(jí)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、汽車罐車、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(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，就目前來看碳纖維瓶儲(chǔ)運(yùn)更為理想，但受制于國內(nèi)碳纖維量產(chǎn)較小，以及碳纖維瓶需求不足，成本居高不下。目前燃料電池車用的儲(chǔ)氫瓶都選用鋁內(nèi)膽碳纖維纏繞，并且燃料運(yùn)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(xiǎn)，國內(nèi)部分企業(yè)使用瀚氫的車用供氫系統(tǒng)。
日本產(chǎn)業(yè)界目前正在研究用甲酸作為高校儲(chǔ)藏和運(yùn)輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運(yùn)輸，密度大轉(zhuǎn)化能量更多，但固體金屬儲(chǔ)氫成本高，技術(shù)復(fù)雜。日本一直采用甲酸氫載體運(yùn)輸，主要是便于從海外運(yùn)輸氫。
加氫站成本高 全球規(guī)劃建設(shè)超435座
決定氫能能否大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)的除了制氫和運(yùn)輸外，還有供氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，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)格組成來看，儲(chǔ)運(yùn)成本占總成本的20％左右，在當(dāng)前階段，由于氫氣產(chǎn)地與消費(fèi)地存在差異，選擇合適的氫源是降低氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本的較好選擇；而通過提高儲(chǔ)運(yùn)裝備的國產(chǎn)化率、降低加氫站建設(shè)和運(yùn)營成本是降低成本的最好選擇。
現(xiàn)階段加氫站建設(shè)最大的阻礙就是成本問題，目前我國一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元左右，歐洲同等量級(jí)的加氫站所需成本約800-1000萬元。對(duì)于一個(gè)日加氫量為200kg的串級(jí)高壓儲(chǔ)氫加氫站，其成本分布如下：
數(shù)據(jù)來源：模型計(jì)算
隨著各國氫能源汽車的推廣，全球主要國家將加快加氫站建設(shè)。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運(yùn)營的H2stations.org網(wǎng)站發(fā)布的全球加氫站年度評(píng)估報(bào)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(shù)目達(dá)到369座，其中有273座對(duì)外開放，可以像任何傳統(tǒng)的零售站一樣使用；其余的站點(diǎn)則為封閉用戶群提供服務(wù)，比如公共汽車或車隊(duì)用戶。
根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)全球新增加氫站計(jì)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(guī)劃建設(shè)總數(shù)將超過435座，其中日本的規(guī)劃建設(shè)數(shù)量最多達(dá)到160座，其次為德國規(guī)劃建設(shè)100座加氫站。
我國加快加氫站建設(shè) 形成產(chǎn)業(yè)集群
隨著燃料電池車對(duì)氫氣需求量的增加，我國的加氫站數(shù)量會(huì)逐步增加。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》，到2020年我國加氫站數(shù)量達(dá)到100座；到2030年我國加氫站數(shù)量達(dá)到1000座，高壓氫氣長輸管道建設(shè)里程達(dá)到3000公里。
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(yùn)營。由數(shù)據(jù)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(dú)立承建且運(yùn)營狀態(tài)的加氫站有5座。據(jù)小編了解，除表中提到的參與建設(shè)加氫站的企業(yè)還有億華通、美錦能源、三環(huán)集團(tuán)、雪人股份等。
國內(nèi)已經(jīng)形成了京津冀、華東、華南（佛山-云?。?、華中（武漢）四個(gè)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)集群，并圍繞當(dāng)?shù)匮邪l(fā)情況及工業(yè)基礎(chǔ)形成了各自的產(chǎn)業(yè)配套及商業(yè)應(yīng)用模式。其中，京津冀地區(qū)依托于國家對(duì)2022年冬奧會(huì)相應(yīng)的推廣應(yīng)用，發(fā)展速度最快。
在加氫站的建設(shè)方面，2020年是即將迎來的第一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)，但從目前實(shí)際落地的進(jìn)度來看還是很艱難。業(yè)內(nèi)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(shè)氫氣站意愿不強(qiáng)，空排浪費(fèi)氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運(yùn)營及維護(hù)成本讓企業(yè)談“氫”色變，不敢輕易投資建設(shè)加氫站，加氫站建設(shè)還需要政策紅利推進(jìn)，“國家隊(duì)”的入場(chǎng)助攻。
除此之外，氫能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)目前還有25項(xiàng)，在編28項(xiàng)，對(duì)于一個(gè)產(chǎn)業(yè)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。除了政策扶持補(bǔ)貼之外，各地方政府應(yīng)以當(dāng)?shù)匕l(fā)展需求為前提，建立氫燃料產(chǎn)業(yè)示范區(qū)域與特定的商用車線路，并多鼓勵(lì)加氫站核心設(shè)備及燃料電池核心技術(shù)的補(bǔ)助，促進(jìn)中國整個(gè)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展。
本篇重點(diǎn)
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(yīng)用已經(jīng)十分成熟?，F(xiàn)有的燃料電池車輛安全設(shè)計(jì)可以有效地解決氫氣泄露問題，并降低汽車劇烈碰撞等各種場(chǎng)合下發(fā)生氫氣爆炸的可能。
二、加氫站建設(shè)成本雖高，但全球規(guī)劃建設(shè)超435座。截止到2018年底，全球加氫站數(shù)目達(dá)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(shè)，到2020年數(shù)量達(dá)到100座。截止到2018年12月，我國加氫站運(yùn)營數(shù)量為24座。預(yù)計(jì)2020年加氫站數(shù)量將達(dá)到100座左右，固定式燃料發(fā)電達(dá)20萬千瓦，燃料電池運(yùn)輸車輛達(dá)到1萬輛，預(yù)計(jì)至2022年中國氫燃料汽車銷量將達(dá)到3萬輛。
氫能并不是你想的那么可怕
對(duì)于氫燃料電池車的安全性大家會(huì)有所質(zhì)疑，提到氫氣，很多人和小編一樣第一反應(yīng)應(yīng)該是“氫彈”，可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規(guī)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(duì)液體燃料和其他氣體，更容易從小孔中泄露，因此氫氣相對(duì)于其他燃?xì)庑孤端俣雀臁５ㄟ^對(duì)燃料運(yùn)輸系統(tǒng)的合理設(shè)計(jì)，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(kuò)散系數(shù)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燃?xì)庵凶畹偷模貏e就單位體積爆炸能而言，氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
因?yàn)闅錃獾倪@些屬性，對(duì)于氫氣的存儲(chǔ)運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)要求比較高。 儲(chǔ)氫的方式主要分為：低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫和儲(chǔ)氫材料三種。
我國現(xiàn)有各級(jí)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、汽車罐車、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(jù)業(yè)內(nèi)人士表示，就目前來看碳纖維瓶儲(chǔ)運(yùn)更為理想，但受制于國內(nèi)碳纖維量產(chǎn)較小，以及碳纖維瓶需求不足，成本居高不下。目前燃料電池車用的儲(chǔ)氫瓶都選用鋁內(nèi)膽碳纖維纏繞，并且燃料運(yùn)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(xiǎn)，國內(nèi)部分企業(yè)使用瀚氫的車用供氫系統(tǒng)。
日本產(chǎn)業(yè)界目前正在研究用甲酸作為高校儲(chǔ)藏和運(yùn)輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運(yùn)輸，密度大轉(zhuǎn)化能量更多，但固體金屬儲(chǔ)氫成本高，技術(shù)復(fù)雜。日本一直采用甲酸氫載體運(yùn)輸，主要是便于從海外運(yùn)輸氫。
加氫站成本高 全球規(guī)劃建設(shè)超435座
決定氫能能否大規(guī)模進(jìn)入市場(chǎng)的除了制氫和運(yùn)輸外，還有供氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，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)格組成來看，儲(chǔ)運(yùn)成本占總成本的20％左右，在當(dāng)前階段，由于氫氣產(chǎn)地與消費(fèi)地存在差異，選擇合適的氫源是降低氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本的較好選擇；而通過提高儲(chǔ)運(yùn)裝備的國產(chǎn)化率、降低加氫站建設(shè)和運(yùn)營成本是降低成本的最好選擇。
數(shù)據(jù)來源：《天然氣化工》
現(xiàn)階段加氫站建設(shè)最大的阻礙就是成本問題，目前我國一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元左右，歐洲同等量級(jí)的加氫站所需成本約800-1000萬元。對(duì)于一個(gè)日加氫量為200kg的串級(jí)高壓儲(chǔ)氫加氫站，其成本分布如下：
數(shù)據(jù)來源：模型計(jì)算
隨著各國氫能源汽車的推廣，全球主要國家將加快加氫站建設(shè)。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運(yùn)營的H2stations.org網(wǎng)站發(fā)布的全球加氫站年度評(píng)估報(bào)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(shù)目達(dá)到369座，其中有273座對(duì)外開放，可以像任何傳統(tǒng)的零售站一樣使用；其余的站點(diǎn)則為封閉用戶群提供服務(wù)，比如公共汽車或車隊(duì)用戶。
根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)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(nèi)全球新增加氫站計(jì)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(guī)劃建設(shè)總數(shù)將超過435座，其中日本的規(guī)劃建設(shè)數(shù)量最多達(dá)到160座，其次為德國規(guī)劃建設(shè)100座加氫站。
我國加快加氫站建設(shè) 形成產(chǎn)業(yè)集群
隨著燃料電池車對(duì)氫氣需求量的增加，我國的加氫站數(shù)量會(huì)逐步增加。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》，到2020年我國加氫站數(shù)量達(dá)到100座；到2030年我國加氫站數(shù)量達(dá)到1000座，高壓氫氣長輸管道建設(shè)里程達(dá)到3000公里。
數(shù)據(jù)來自：網(wǎng)絡(luò)
據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，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(yùn)營。由數(shù)據(jù)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(dú)立承建且運(yùn)營狀態(tài)的加氫站有5座。據(jù)小編了解，除表中提到的參與建設(shè)加氫站的企業(yè)還有億華通、美錦能源、三環(huán)集團(tuán)、雪人股份等。
國內(nèi)已經(jīng)形成了京津冀、華東、華南（佛山-云?。?、華中（武漢）四個(gè)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)集群，并圍繞當(dāng)?shù)匮邪l(fā)情況及工業(yè)基礎(chǔ)形成了各自的產(chǎn)業(yè)配套及商業(yè)應(yīng)用模式。其中，京津冀地區(qū)依托于國家對(duì)2022年冬奧會(huì)相應(yīng)的推廣應(yīng)用，發(fā)展速度最快。
在加氫站的建設(shè)方面，2020年是即將迎來的第一個(gè)爆發(fā)點(diǎn)，但從目前實(shí)際落地的進(jìn)度來看還是很艱難。業(yè)內(nèi)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(shè)氫氣站意愿不強(qiáng)，空排浪費(fèi)氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運(yùn)營及維護(hù)成本讓企業(yè)談“氫”色變，不敢輕易投資建設(shè)加氫站，加氫站建設(shè)還需要政策紅利推進(jìn)，“國家隊(duì)”的入場(chǎng)助攻。
除此之外，氫能相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)目前還有25項(xiàng)，在編28項(xiàng)，對(duì)于一個(gè)產(chǎn)業(yè)來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。除了政策扶持補(bǔ)貼之外，各地方政府應(yīng)以當(dāng)?shù)匕l(fā)展需求為前提，建立氫燃料產(chǎn)業(yè)示范區(qū)域與特定的商用車線路，并多鼓勵(lì)加氫站核心設(shè)備及燃料電池核心技術(shù)的補(bǔ)助，促進(jìn)中國整個(gè)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的良性發(fā)展。
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