編者按:全球在運(yùn)營(yíng)的加氫站共328座,我國(guó)建成及在建的加氫站共有31座,數(shù)量的差距是由于我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)起步較晚。加氫站不是氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)化的最大障礙,目前面臨的問(wèn)題是政策審批、標(biāo)準(zhǔn)缺乏、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本較高。
加氫站整體建設(shè)已經(jīng)具備國(guó)產(chǎn)化能力。加氫站不構(gòu)成我國(guó)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(chǎng)擴(kuò)大,我國(guó)加氫站應(yīng)用市場(chǎng)前景廣闊。
有部分專業(yè)人士經(jīng)常以基礎(chǔ)實(shí)施,如加氫站少或者成本高來(lái)質(zhì)疑我國(guó)氫燃料電池汽車(FCV)前景。這是事實(shí)么?根據(jù)氫云鏈分析,目前國(guó)內(nèi)加氫站技術(shù)并非FCV產(chǎn)業(yè)化落地的障礙。問(wèn)題在于FCV處于行業(yè)早期,市場(chǎng)規(guī)模小和加氫站少且貴這個(gè)兩個(gè)問(wèn)題相互掣肘,形成了“先有雞還是先有蛋”謎題。
我國(guó)加氫站數(shù)量低于其他國(guó)家
全球在運(yùn)營(yíng)加氫站共328座,歐洲139座(德國(guó)56座),亞洲118座(日本91座),北美68座(美國(guó)40座)。相比之下,國(guó)內(nèi)加氫站在數(shù)量上相形見絀。截止今年2月份,我國(guó)建成及在建的加氫站共有31座,其中正在運(yùn)營(yíng)的有12座(見表1)。其中原因主要與我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策和市場(chǎng)起步較晚有關(guān),但目前追趕勢(shì)頭強(qiáng)勁,技術(shù)差距逐步縮小。
加氫站常用的分類方法是氫氣來(lái)源、儲(chǔ)存地點(diǎn)和存儲(chǔ)狀態(tài)。其中站外制氫一般是通過(guò)氫氣長(zhǎng)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(wú)論那類加氫站,都少不了壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐、加注機(jī),這些正是加氫站的關(guān)鍵設(shè)備。
(1)壓縮機(jī)
國(guó)際上加氫站常用的壓縮機(jī)是隔膜式壓縮機(jī)。這種壓縮機(jī)不需要潤(rùn)滑油潤(rùn)滑,能夠保證高壓氫氣的純度,運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)需要通過(guò)空氣冷卻或液體冷卻來(lái)降溫。隔膜材質(zhì)包括金屬和非金屬,通過(guò)金屬驅(qū)動(dòng)或液力驅(qū)動(dòng)在氣缸內(nèi)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。表3列舉了兩種隔膜壓縮機(jī)和高純無(wú)油壓縮機(jī)的性能特點(diǎn),國(guó)內(nèi)加氫站多用金屬隔膜壓縮機(jī)。
國(guó)內(nèi)企業(yè)具備金屬隔膜壓縮機(jī)的量產(chǎn)能力(見表4)。北京天高兩次承擔(dān)國(guó)家“863”氫能項(xiàng)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(jī)的壽命由頻繁啟動(dòng)次數(shù)決定,為了解決高頻啟動(dòng)、大規(guī)模加氫的需求,日本和美國(guó)已經(jīng)開始使用高純無(wú)油壓縮機(jī)(氣體增壓器形式),特別是日本經(jīng)過(guò)十多年應(yīng)用已經(jīng)大規(guī)模使用。
(2)高壓儲(chǔ)氫瓶
加氫站的儲(chǔ)氫罐多采用低壓(20—30MPa)、中壓(30—40MPa)、高壓(40—75MPa)三級(jí)壓力存儲(chǔ)。詳見《我國(guó)儲(chǔ)氫技術(shù)能否支撐氫燃料電池產(chǎn)業(yè)化?》。
(3)加氫機(jī)
加氫氫機(jī)裝有壓力傳感器、溫度傳感器、計(jì)量裝置、取氣優(yōu)先控制裝置、安全裝置等等。以3級(jí)儲(chǔ)氫方式為例,加氫機(jī)先從低壓儲(chǔ)氫瓶中取氣;當(dāng)?shù)蛪簝?chǔ)氫瓶中的氫氣壓強(qiáng)與車載儲(chǔ)氫瓶?jī)?nèi)平衡時(shí),轉(zhuǎn)由中壓儲(chǔ)氣瓶取氣;以此類推,若仍不能滿足加氫需求則向高壓儲(chǔ)氫瓶取氣。當(dāng)高壓儲(chǔ)氣瓶壓強(qiáng)也不足時(shí),則啟動(dòng)壓縮機(jī)加注。表5列舉了國(guó)內(nèi)提供加氫機(jī)的企業(yè)。相對(duì)于國(guó)內(nèi)加氫站關(guān)鍵設(shè)備提供企業(yè),提供加氫站設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)的企業(yè)較多,如表6。
綜上,從加氫站的三個(gè)核心設(shè)備,即壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐加注機(jī)的 國(guó)產(chǎn)化水平來(lái)看,除了部分零部件依賴進(jìn)口,整機(jī)可以滿足國(guó)內(nèi)需求。
事實(shí)上,加氫站行業(yè)是個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的政策驅(qū)動(dòng)型行業(yè)。目前國(guó)內(nèi)加氫站建設(shè)面臨的主要問(wèn)題是政策審批、標(biāo)準(zhǔn)缺乏、建設(shè)運(yùn)營(yíng)成本高,這也是其他國(guó)家面臨的同樣問(wèn)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(bǔ)貼政策和市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大會(huì)逐漸解決加氫站和氫燃料電池汽車的“雞和蛋”難題。
原標(biāo)題:加氫站已不是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化最大障礙