前言:不論是從政策環(huán)境還是經濟條件,毋庸置疑國內發(fā)展氫燃料電池汽車處在最好的時間段,氫燃料電池汽車欲快速發(fā)展,加氫站和相關配套建設需與之匹配。氫氣儲運產業(yè)是氫能產業(yè)的中間環(huán)節(jié),聯結著產業(yè)鏈前端的制氫和后端的氫能應用環(huán)節(jié)。在2019年兩會上,政府工作報告首次提出“推動加氫等設施建設”,表明中國愿意推動包括氫能源在內的技術進步。
本篇重點
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用已經十分成熟?,F有的燃料電池車輛安全設計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合下發(fā)生氫氣爆炸的可能。
二、加氫站建設成本雖高,但全球規(guī)劃建設超435座。截止到2018年底,全球加氫站數目達到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、我國加快推進加氫站建設,到2020年數量達到100座。截止到2018年12月,我國加氫站運營數量為24座。預計2020年加氫站數量將達到100座左右,固定式燃料發(fā)電達20萬千瓦,燃料電池運輸車輛達到1萬輛,預計至2022年中國氫燃料汽車銷量將達到3萬輛。
氫能并不是你想的那么可怕
對于氫燃料電池車的安全性大家會有所質疑,提到氫氣,很多人和小編一樣第一反應應該是“氫彈”,可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規(guī)能源相比,氫氣確實存在不安全的屬性,但亦有利于安全的屬性。主要有三點:
第一,氫氣相對液體燃料和其他氣體,更容易從小孔中泄露,因此氫氣相對于其他燃氣泄露速度更快。但通過對燃料運輸系統(tǒng)的合理設計,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,氫氣具有很高的擴散系數和浮力,泄露時可迅速降低濃度。
另外,如果發(fā)生爆炸,氫氣的爆炸能量是常見燃氣中最低的,特別就單位體積爆炸能而言,氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
因為氫氣的這些屬性,對于氫氣的存儲運輸的技術要求比較高。 儲氫的方式主要分為:低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫和儲氫材料三種。
我國現有各級壓力容器制造許可證的企業(yè)三千余家,其中有制造移動式壓力容器(鐵路罐車、汽車罐車、罐式集裝箱)許可證的企業(yè)三十余家,能制造低溫移動式壓力容器的只有十幾家。據業(yè)內人士表示,就目前來看碳纖維瓶儲運更為理想,但受制于國內碳纖維量產較小,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氫瓶都選用鋁內膽碳纖維纏繞,并且燃料運輸管道大多采用316不銹鋼材質,可避免氫脆產生的安全風險,國內部分企業(yè)使用瀚氫的車用供氫系統(tǒng)。
日本產業(yè)界目前正在研究用甲酸作為高校儲藏和運輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運輸,密度大轉化能量更多,但固體金屬儲氫成本高,技術復雜。日本一直采用甲酸氫載體運輸,主要是便于從海外運輸氫。
加氫站成本高 全球規(guī)劃建設超435座
決定氫能能否大規(guī)模進入市場的除了制氫和運輸外,還有供氫基礎設施的建設,那就是加氫站。影響我國氫氣售價的最主要因素是氫氣成本占70%,從氫氣價格組成來看,儲運成本占總成本的20%左右,在當前階段,由于氫氣產地與消費地存在差異,選擇合適的氫源是降低氫氣儲運成本的較好選擇;而通過提高儲運裝備的國產化率、降低加氫站建設和運營成本是降低成本的最好選擇。
現階段加氫站建設最大的阻礙就是成本問題,目前我國一個日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元左右,歐洲同等量級的加氫站所需成本約800-1000萬元。對于一個日加氫量為200kg的串級高壓儲氫加氫站,其成本分布如下:
數據來源:模型計算
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。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運營的H2stations.org網站發(fā)布的全球加氫站年度評估報告中顯示,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,全球加氫站數目達到369座,其中有273座對外開放,可以像任何傳統(tǒng)的零售站一樣使用;其余的站點則為封閉用戶群提供服務,比如公共汽車或車隊用戶。
根據數據顯示,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,占全球總數的54%,三個國家在氫能與燃料電池技術領域的領先地位毋庸置疑,值得關注的企業(yè)有德國SFC Energy AG(SFC能源公司)、日本豐田、HydrogenicsCorporation、Ballard等。
短期內全球新增加氫站計劃較大的有德國(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)劃建設總數將超過435座,其中日本的規(guī)劃建設數量最多達到160座,其次為德國規(guī)劃建設100座加氫站。
我國加快加氫站建設 形成產業(yè)集群
隨著燃料電池車對氫氣需求量的增加,我國的加氫站數量會逐步增加。根據《中國氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》,到2020年我國加氫站數量達到100座;到2030年我國加氫站數量達到1000座,高壓氫氣長輸管道建設里程達到3000公里。
據不完全統(tǒng)計,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,部分尚未運營。由數據顯示,日加氫量在200kg到1000kg之間不等,值得一提的是,上海氫楓能源技術有限公司獨立承建且運營狀態(tài)的加氫站有5座。據小編了解,除表中提到的參與建設加氫站的企業(yè)還有億華通、美錦能源、三環(huán)集團、雪人股份等。
國內已經形成了京津冀、華東、華南(佛山-云浮)、華中(武漢)四個氫燃料電池產業(yè)集群,并圍繞當地研發(fā)情況及工業(yè)基礎形成了各自的產業(yè)配套及商業(yè)應用模式。其中,京津冀地區(qū)依托于國家對2022年冬奧會相應的推廣應用,發(fā)展速度最快。
在加氫站的建設方面,2020年是即將迎來的第一個爆發(fā)點,但從目前實際落地的進度來看還是很艱難。業(yè)內人士表示,工業(yè)副產氫氣以后是主流制氫手段,但目前利用率低,企業(yè)參與建設氫氣站意愿不強,空排浪費氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運營及維護成本讓企業(yè)談“氫”色變,不敢輕易投資建設加氫站,加氫站建設還需要政策紅利推進,“國家隊”的入場助攻。
除此之外,氫能相關的標準目前還有25項,在編28項,對于一個產業(yè)來說是遠遠不夠的。除了政策扶持補貼之外,各地方政府應以當地發(fā)展需求為前提,建立氫燃料產業(yè)示范區(qū)域與特定的商用車線路,并多鼓勵加氫站核心設備及燃料電池核心技術的補助,促進中國整個氫燃料電池汽車產業(yè)鏈的良性發(fā)展。
本篇重點
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用已經十分成熟?,F有的燃料電池車輛安全設計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合下發(fā)生氫氣爆炸的可能。
二、加氫站建設成本雖高,但全球規(guī)劃建設超435座。截止到2018年底,全球加氫站數目達到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、我國加快推進加氫站建設,到2020年數量達到100座。截止到2018年12月,我國加氫站運營數量為24座。預計2020年加氫站數量將達到100座左右,固定式燃料發(fā)電達20萬千瓦,燃料電池運輸車輛達到1萬輛,預計至2022年中國氫燃料汽車銷量將達到3萬輛。
氫能并不是你想的那么可怕
對于氫燃料電池車的安全性大家會有所質疑,提到氫氣,很多人和小編一樣第一反應應該是“氫彈”,可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規(guī)能源相比,氫氣確實存在不安全的屬性,但亦有利于安全的屬性。主要有三點:
第一,氫氣相對液體燃料和其他氣體,更容易從小孔中泄露,因此氫氣相對于其他燃氣泄露速度更快。但通過對燃料運輸系統(tǒng)的合理設計,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,氫氣具有很高的擴散系數和浮力,泄露時可迅速降低濃度。
另外,如果發(fā)生爆炸,氫氣的爆炸能量是常見燃氣中最低的,特別就單位體積爆炸能而言,氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
因為氫氣的這些屬性,對于氫氣的存儲運輸的技術要求比較高。 儲氫的方式主要分為:低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫和儲氫材料三種。
我國現有各級壓力容器制造許可證的企業(yè)三千余家,其中有制造移動式壓力容器(鐵路罐車、汽車罐車、罐式集裝箱)許可證的企業(yè)三十余家,能制造低溫移動式壓力容器的只有十幾家。據業(yè)內人士表示,就目前來看碳纖維瓶儲運更為理想,但受制于國內碳纖維量產較小,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氫瓶都選用鋁內膽碳纖維纏繞,并且燃料運輸管道大多采用316不銹鋼材質,可避免氫脆產生的安全風險,國內部分企業(yè)使用瀚氫的車用供氫系統(tǒng)。
日本產業(yè)界目前正在研究用甲酸作為高校儲藏和運輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運輸,密度大轉化能量更多,但固體金屬儲氫成本高,技術復雜。日本一直采用甲酸氫載體運輸,主要是便于從海外運輸氫。
加氫站成本高 全球規(guī)劃建設超435座
決定氫能能否大規(guī)模進入市場的除了制氫和運輸外,還有供氫基礎設施的建設,那就是加氫站。影響我國氫氣售價的最主要因素是氫氣成本占70%,從氫氣價格組成來看,儲運成本占總成本的20%左右,在當前階段,由于氫氣產地與消費地存在差異,選擇合適的氫源是降低氫氣儲運成本的較好選擇;而通過提高儲運裝備的國產化率、降低加氫站建設和運營成本是降低成本的最好選擇。
數據來源:《天然氣化工》
現階段加氫站建設最大的阻礙就是成本問題,目前我國一個日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元左右,歐洲同等量級的加氫站所需成本約800-1000萬元。對于一個日加氫量為200kg的串級高壓儲氫加氫站,其成本分布如下:
數據來源:模型計算
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。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運營的H2stations.org網站發(fā)布的全球加氫站年度評估報告中顯示,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,全球加氫站數目達到369座,其中有273座對外開放,可以像任何傳統(tǒng)的零售站一樣使用;其余的站點則為封閉用戶群提供服務,比如公共汽車或車隊用戶。
根據數據顯示,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,占全球總數的54%,三個國家在氫能與燃料電池技術領域的領先地位毋庸置疑,值得關注的企業(yè)有德國SFC Energy AG(SFC能源公司)、日本豐田、HydrogenicsCorporation、Ballard等。
短期內全球新增加氫站計劃較大的有德國(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)劃建設總數將超過435座,其中日本的規(guī)劃建設數量最多達到160座,其次為德國規(guī)劃建設100座加氫站。
我國加快加氫站建設 形成產業(yè)集群
隨著燃料電池車對氫氣需求量的增加,我國的加氫站數量會逐步增加。根據《中國氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》,到2020年我國加氫站數量達到100座;到2030年我國加氫站數量達到1000座,高壓氫氣長輸管道建設里程達到3000公里。
數據來自:網絡
據不完全統(tǒng)計,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,部分尚未運營。由數據顯示,日加氫量在200kg到1000kg之間不等,值得一提的是,上海氫楓能源技術有限公司獨立承建且運營狀態(tài)的加氫站有5座。據小編了解,除表中提到的參與建設加氫站的企業(yè)還有億華通、美錦能源、三環(huán)集團、雪人股份等。
國內已經形成了京津冀、華東、華南(佛山-云浮)、華中(武漢)四個氫燃料電池產業(yè)集群,并圍繞當地研發(fā)情況及工業(yè)基礎形成了各自的產業(yè)配套及商業(yè)應用模式。其中,京津冀地區(qū)依托于國家對2022年冬奧會相應的推廣應用,發(fā)展速度最快。
在加氫站的建設方面,2020年是即將迎來的第一個爆發(fā)點,但從目前實際落地的進度來看還是很艱難。業(yè)內人士表示,工業(yè)副產氫氣以后是主流制氫手段,但目前利用率低,企業(yè)參與建設氫氣站意愿不強,空排浪費氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運營及維護成本讓企業(yè)談“氫”色變,不敢輕易投資建設加氫站,加氫站建設還需要政策紅利推進,“國家隊”的入場助攻。
除此之外,氫能相關的標準目前還有25項,在編28項,對于一個產業(yè)來說是遠遠不夠的。除了政策扶持補貼之外,各地方政府應以當地發(fā)展需求為前提,建立氫燃料產業(yè)示范區(qū)域與特定的商用車線路,并多鼓勵加氫站核心設備及燃料電池核心技術的補助,促進中國整個氫燃料電池汽車產業(yè)鏈的良性發(fā)展。