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加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

2019-09-02 浏览次数:1,228 次 第一电动网

加氢站整体建设已经具备国产化能力。加氢站不构成我国氢燃料电池汽车产业化落地障碍。随着政策预期确定和市场扩大,我国加氢站应用市场前景广阔。

有部分专业人士经常以基础实施,如加氢站少或者成本高来质疑我国氢燃料电池汽车(FCV)前景。这是事实么?根据氢云链分析,目前国内加氢站技术并非FCV产业化落地的障碍。问题在于FCV处于行业早期,市场规模小和加氢站少且贵这个两个问题相互掣肘,形成了“先有鸡还是先有蛋”谜题。

我国加氢站数量低于其他国家

全球在运营加氢站共328座,欧洲139座(德国56座),亚洲118座(日本91座),北美68座(美国40座)。相比之下,国内加氢站在数量上相形见绌。截止今年2月份,我国建成及在建的加氢站共有31座,其中正在运营的有12座(见表1)。其中原因主要与我国产业政策和市场起步较晚有关,但目前追赶势头强劲,技术差距逐步缩小。

表1 我国加氢站统计

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

数据来源:玖牛研究院根据公开资料整理

加氢站关键技术

如表2,加氢站常用的分类方法是氢气来源、储存地点和存储状态。其中站外制氢一般是通过氢气长管拖车、液氢槽车、氢气管道供氢;站内制氢通常采用电解水和天然气重整制备氢气。图1展示了这几种加氢站的工艺流程。无论那类加氢站,都少不了压缩机、储氢罐、加注机,这些正是加氢站的关键设备。

表2 加氢站常见分类

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

资料来源:玖牛研究院根据公开资料整理

图1 常见加氢站的工艺流程

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

图片来源:玖牛研究院根据公开资料整理

(1)压缩机

国际上加氢站常用的压缩机是隔膜式压缩机。这种压缩机不需要润滑油润滑,能够保证高压氢气的纯度,运转时需要通过空气冷却或液体冷却来降温。隔膜材质包括金属和非金属,通过金属驱动或液力驱动在气缸内往复运动。表3列举了两种隔膜压缩机和高纯无油压缩机的性能特点,国内加氢站多用金属隔膜压缩机。

国内企业具备金属隔膜压缩机的量产能力(见表4)。北京天高两次承担国家“863”氢能项目,产品排气压力最高100MPa,排气量可达1000m3/h。由于金属隔膜压缩机的寿命由频繁启动次数决定,为了解决高频启动、大规模加氢的需求,日本和美国已经开始使用高纯无油压缩机(气体增压器形式),特别是日本经过十多年应用已经大规模使用。

表3 隔膜式压缩机和高纯无油压缩机

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

资料来源:玖牛研究院根据公开资料整理

表4 国内生产压缩机的主要企业

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

资料来源:玖牛研究院根据公开资料整理

(2)高压储氢瓶

加氢站的储氢罐多采用低压(20—30MPa)、中压(30—40MPa)、高压(40—75MPa)三级压力存储。详见《我国储氢技术能否支撑氢燃料电池产业化?》。

(3)加氢机

加氢氢机装有压力传感器、温度传感器、计量装置、取气优先控制装置、安全装置等等。以3级储氢方式为例,加氢机先从低压储氢瓶中取气;当低压储氢瓶中的氢气压强与车载储氢瓶内平衡时,转由中压储气瓶取气;以此类推,若仍不能满足加氢需求则向高压储氢瓶取气。当高压储气瓶压强也不足时,则启动压缩机加注。表5列举了国内提供加氢机的企业。相对于国内加氢站关键设备提供企业,提供加氢站设计、建设、运营的企业较多,如表6。

表5 国内生产加氢机的主要企业

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

资料来源:玖牛研究院根据公开资料整理

综上,从加氢站的三个核心设备,即压缩机、储氢罐加注机的 国产化水平来看,除了部分零部件依赖进口,整机可以满足国内需求。

表6 国内提供加氢站设计、建设、运营的企业

氢云观察:加氢站已不是氢燃料电池汽车产业化最大障碍

数据来源:玖牛研究院根据公开资料整理

事实上,加氢站行业是个标准的政策驱动型行业。目前国内加氢站建设面临的主要问题是政策审批、标准缺乏、建设运营成本高,这也是其他国家面临的同样问题。加氢站技术已经不是氢燃料电池汽车产业化的障碍,补贴政策和市场规模扩大会逐渐解决加氢站和氢燃料电池汽车的“鸡和蛋”难题。

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