導(dǎo)讀:
加氫站整體建設(shè)已經(jīng)具備國產(chǎn)化能力。加氫站不構(gòu)成我國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化落地障礙。隨著政策預(yù)期確定和市場擴大,我國加氫站應(yīng)用市場前景廣闊。
有部分專業(yè)人士經(jīng)常以基礎(chǔ)實施,如加氫站少或者成本高來質(zhì)疑我國氫燃料電池汽車(FCV)前景。這是事實么?根據(jù)氫云鏈分析,目前國內(nèi)加氫站技術(shù)并非FCV產(chǎn)業(yè)化落地的障礙。問題在于FCV處于行業(yè)早期,市場規(guī)模小和加氫站少且貴這個兩個問題相互掣肘,形成了“先有雞還是先有蛋”謎題。
我國加氫站數(shù)量低于其他國家
全球在運營加氫站共328座,歐洲139座(德國56座),亞洲118座(日本91座),北美68座(美國40座)。相比之下,國內(nèi)加氫站在數(shù)量上相形見絀。截止今年2月份,我國建成及在建的加氫站共有31座,其中正在運營的有12座(見表1)。其中原因主要與我國產(chǎn)業(yè)政策和市場起步較晚有關(guān),但目前追趕勢頭強勁,技術(shù)差距逐步縮小。
表1 我國加氫站統(tǒng)計
數(shù)據(jù)來源:玖牛研究院根據(jù)公開資料整理
加氫站關(guān)鍵技術(shù)
如表2,加氫站常用的分類方法是氫氣來源、儲存地點和存儲狀態(tài)。其中站外制氫一般是通過氫氣長管拖車、液氫槽車、氫氣管道供氫;站內(nèi)制氫通常采用電解水和天然氣重整制備氫氣。圖1展示了這幾種加氫站的工藝流程。無論那類加氫站,都少不了壓縮機、儲氫罐、加注機,這些正是加氫站的關(guān)鍵設(shè)備。
表2 加氫站常見分類
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圖1 常見加氫站的工藝流程
圖片來源:玖牛研究院根據(jù)公開資料整理
(1)壓縮機
國際上加氫站常用的壓縮機是隔膜式壓縮機。這種壓縮機不需要潤滑油潤滑,能夠保證高壓氫氣的純度,運轉(zhuǎn)時需要通過空氣冷卻或液體冷卻來降溫。隔膜材質(zhì)包括金屬和非金屬,通過金屬驅(qū)動或液力驅(qū)動在氣缸內(nèi)往復(fù)運動。表3列舉了兩種隔膜壓縮機和高純無油壓縮機的性能特點,國內(nèi)加氫站多用金屬隔膜壓縮機。
國內(nèi)企業(yè)具備金屬隔膜壓縮機的量產(chǎn)能力(見表4)。北京天高兩次承擔(dān)國家“863”氫能項目,產(chǎn)品排氣壓力最高100MPa,排氣量可達(dá)1000m3/h。由于金屬隔膜壓縮機的壽命由頻繁啟動次數(shù)決定,為了解決高頻啟動、大規(guī)模加氫的需求,日本和美國已經(jīng)開始使用高純無油壓縮機(氣體增壓器形式),特別是日本經(jīng)過十多年應(yīng)用已經(jīng)大規(guī)模使用。
表3 隔膜式壓縮機和高純無油壓縮機
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表4 國內(nèi)生產(chǎn)壓縮機的主要企業(yè)
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(2)高壓儲氫瓶
加氫站的儲氫罐多采用低壓(20—30MPa)、中壓(30—40MPa)、高壓(40—75MPa)三級壓力存儲。詳見《我國儲氫技術(shù)能否支撐氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化?》。
(3)加氫機
加氫氫機裝有壓力傳感器、溫度傳感器、計量裝置、取氣優(yōu)先控制裝置、安全裝置等等。以3級儲氫方式為例,加氫機先從低壓儲氫瓶中取氣;當(dāng)?shù)蛪簝淦恐械臍錃鈮簭娕c車載儲氫瓶內(nèi)平衡時,轉(zhuǎn)由中壓儲氣瓶取氣;以此類推,若仍不能滿足加氫需求則向高壓儲氫瓶取氣。當(dāng)高壓儲氣瓶壓強也不足時,則啟動壓縮機加注。表5列舉了國內(nèi)提供加氫機的企業(yè)。相對于國內(nèi)加氫站關(guān)鍵設(shè)備提供企業(yè),提供加氫站設(shè)計、建設(shè)、運營的企業(yè)較多,如表6。
表5 國內(nèi)生產(chǎn)加氫機的主要企業(yè)
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綜上,從加氫站的三個核心設(shè)備,即壓縮機、儲氫罐加注機的?國產(chǎn)化水平來看,除了部分零部件依賴進(jìn)口,整機可以滿足國內(nèi)需求。
表6 國內(nèi)提供加氫站設(shè)計、建設(shè)、運營的企業(yè)
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事實上,加氫站行業(yè)是個標(biāo)準(zhǔn)的政策驅(qū)動型行業(yè)。目前國內(nèi)加氫站建設(shè)面臨的主要問題是政策審批、標(biāo)準(zhǔn)缺乏、建設(shè)運營成本高,這也是其他國家面臨的同樣問題。加氫站技術(shù)已經(jīng)不是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化的障礙,補貼政策和市場規(guī)模擴大會逐漸解決加氫站和氫燃料電池汽車的“雞和蛋”難題。