田江南:目前我国加氢站数量已多于氢车的需求

来源:索比氢能网
2023-11-28 09:53:03
  

目前,我国已建成加氢站约380座,累计建成、在营、新建成加氢站数量均居全球首位。

但我国加氢站也面临着建造积极性不高、建而不用等问题。如河北省规划25座,实际完成建设22座。部分加氢站建成后迟迟没有投运,强如加氢站建设数量最多的广东省,实际运营率也不足一半。

加氢站建设进度不理想的原因是什么?为什么加氢站没有办法复制充电站建设速度和规模?如何解决加氢站建设完成后和上下游的联动,才能不被氢源、氢运输、以及氢燃料车制约?加氢站未来趋势如何?

近日,中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司高级工程师田江南在接受采访中,针对以上问题发表了观点。

以下为采访内容整理:

从氢能整个产业链角度来看,加氢站在整个产业链条中承担什么作用?

加氢站是指为氢燃料电池汽车或氢气内燃机汽车或氢气天然气混合燃料汽车等的储氢瓶充装氢燃料的专门场所。

按照氢气来源分,加氢站可分为外供氢、站内制氢。按加注压力分,可分为35Mpa,70Mpa。按照是否可移动分,可分为固定式、撬装式、移动式。按照储氢方式分,可分为气氢、液氢、固态储氢等。按照储氢容量分,可以分为一级(总容量5000kg≤G≤8000 kg,单罐容量≤2000 kg)、二级(总容量3000 kg

氢能产业链包括制、储、运、加、用等环节,加氢站涉及其中的储氢、运氢、加氢三个环节。如果是站内制氢的话,那么还会涉及制氢环节。因此,加氢站具有涉及技术环节多、涉及产业链长的特点。加氢站作为构建氢能产业链的重要环节,是连接制氢端和交通用氢端的桥梁。

目前有省市规划加氢站但实际上没有落实当初目标,例如河北省规划25座,实际完成建设22座,您怎么看这件事?

目前我国已建成加氢站约380座,累计建成加氢站数量、在营加氢站数量、新建成加氢站数量均居全球首位。

但是,我国目前各类氢能源汽车总量约1.3万辆,其中绝大多数为氢能专用车和氢能客车,氢能乘用车占比仅2%左右。根据每辆车百公里氢耗10kg、每天运行200km计算,仅需260座加氢站(加氢能力按1000kg/天)即可满足1.3万辆氢能源汽车的需求。

且,我国实际运行的氢能汽车的数量较保有量有很大差距,据不完全统计在营车辆低于保有量的40%,平均加氢站加氢负荷率低于总量的40%。

因此,总体来讲我国加氢站数量多于氢能源汽车的需求,这是造成加氢站建造积极性不高、建而不用的主要原因。

另外,由于燃料电池发电系统造价约9000元/kw,氢能源汽车购置成本高昂也限制了人们购买氢能源汽车的意愿。氢能源汽车买的少了,加氢需求就降低了。

国内目前加氢站的初始投资成本是1200-1800万,目前成本较高,是否是加氢站建设进度还不理想的原因?还有哪些因素决定了加氢站的投资建设?

加氢站的初始投资成本和加氢站的加氢能力有关系,也和加氢站设备配置级别有关。比如简配版加氢站投资,500kg/天的加氢站投资约700万,1000kg/天的加氢站投资约1200万。高配版加氢站投资可达4000万以上,液氢加氢站投资更高。

加氢站投资高是制约加氢站扩张的原因之一。其次,燃料电池的寿命不足30000h,较低的可靠性使得人们对此项新技术的信任程度不高。用氢端需求降低,加氢站的投资意愿随之降低。

另外,京津冀、长三角和粤港澳大湾区是加氢站建设积极性比较高的地区,但是这些地区普遍缺乏煤制氢、副产氢等低价氢源,加氢价格高昂更是制约氢能在交通领域发展的重要因素。

充电站和加氢站都算新能源产物,为什么加氢站没有办法复制充电站建设速度和规模?

首先从建设条件的严苛程度来解读,建设充电桩几乎没有限制性因素,如果小区或周边地区的电动车使用人数较多,且充电需求较高,那么就可以安装充电桩。

而加氢站的建设条件要严苛得多,在城市中心区不可以建设一级加氢站。城市中心区的加氢站,宜靠近城市道路,但不应设在城市主干道的交叉路口附近。加氢站工艺设施与站外建筑物、构筑物、城市快速路、主干路都要有相应的防火距离。

另外,一座充电桩的投资也就数万元,而加氢站的投资需数千万元,从这个角度讲,加氢站也无法复制充电桩建设的便捷性。

其次从扶持政策方面讲,自2009年开始,我国新能源汽车市场已经享受了12年的红利补贴。累计补贴金额已经近1500亿人民币,除了长达12年的补贴,还有双积分政策、不限牌不限号等政策,以及在全球锂资源方面的布局,国家为了鼓励新能源汽车发展,可以说是不遗余力。

相比于新能源汽车的直接补贴,氢能源汽车采取的是“以奖代补”政策,按照其目标完成情况拨付奖励资金。即先让企业示范,示范4年后看效果如何,如果效果达到要求则给补贴,如果效果不佳则无补贴。稍早投放的氢能汽车因性能逐步退化且维修成本高昂,很多已暂停使用或报废,更何谈补贴。

目前加氢站没有专门的法规支持经营许可,暂时还是按照燃气经营许可管理制度审批,在审批流程上存在一定难度。

之前壳牌关闭了两座加氢站,主要是营收不佳,您怎么看这件事?

这两座加氢站分别位于英国东南部的Gatwick和Cobham。尽管燃料电池汽车的充氢速度更快、能量转化效率也更高,但加氢站技术要求较高,且成本居高不下,影响了燃料电池车的应用前景。

壳牌在新能源车补能的布局中,重点仍是电动汽车充电桩,到2025年壳牌预计将在全球拥有超过50万个充电桩。相比之下,目前壳牌投资的加氢站为约50个。

因此,壳牌在氢能产业上的一系列动作,背后是公司的净零排放战略。但是由于收益性较差,目前多为示范性项目。

您觉得加氢站建设完成后,该怎么解决和上下游的联动,才能不被氢源、氢运输、以及氢燃料车制约?

加氢站的上游就是氢源和氢运输,加氢站的下游就是氢燃料电池汽车。不被上下游制约要分别从这三个方面分析。

如何才能不被氢源制约呢?首先,氢源要方便易得。比如加氢站建在煤化工厂、石油炼化厂、电解水制氢站附近等。或者加氢站距离氢源有一定距离,但是可以通过氢气长管拖车、氢气管道运输到加氢站。

其次,氢源要价优量足。即氢气的价格不能太高,供给要稳定充足。如果要求氢能源汽车的运行费用与传统燃料汽车相当,则乘用车加氢枪价格不高于70元/kg,氢能重卡加氢枪价格不高于30元/kg。

如何才能不被氢运输制约呢?为保证氢气运输的经济性,在目前技术条件下氢源距离加氢站的距离最好不要超过200km。因为气态输氢如果运输距离超过200km则氢气的运输成本每kg就要超过10元钱,高压氢气运输的方式就已经不再合适。超过200km就应采用液氢运输或者纯氢管道运输,这两种氢气运输方式在目前来看技术难度较大,前期投资较高,有很大的制约性。

如何才能不被氢燃料电池汽车限制呢?氢燃料电池汽车经典品牌丰田MIRAI二代,市场建议零售价为74.8-75.1万元,这个价格是国内豪华车的价格水平。氢能重卡售价也是同等载货量柴油重卡的3倍左右。从这个角度看只有降低氢燃料电池汽车的售价,人们才能买得起、用得起。

今年依旧有很多省市推出加氢站规划,您觉得加氢站未来趋势该怎么走下去,它建设什么样形态更受欢迎更好适应市场。

加氢站作为氢能在交通领域应用的关键环节,未来肯定是有很好的发展前景的。但是为了使加氢站更好的发展必须从以下几方面发力:

1、政策层面:目前我国多地施行建站补贴或者氢价补贴,建议扩大推广范围,甚至国家层面出台明确的补贴细则。

2、标准体系层面:2023年8月份,国家标准化管理委员会、国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、应急管理部、国家能源局等六部门联合印发了《氢能产业标准体系建设指南(2023版)》。《指南》通过系统构建氢能制、储、输、用全产业链标准体系,有助于推动氢能产业技术进步、拓展应用领域、保障安全运营,加速氢能产业化进程,避免盲目投资,促进氢能产业健康、高质量发展。

3、规范层面:建议放宽加氢站建设条件,在现有加油站区域内增设加氢站可使加氢站的建设成本进一步下降,有助于加氢站的普及。

4、可示范性推广氢能公交、物流、重卡等短程固定路线专用车,这类氢燃料电池汽车需求稳定,可维持加氢站连续、高负荷运行。

中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司 高级工程师 田江南

毕业于中国科学院过程工程研究所。目前就职于中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司,从事可再生能源制氢相关工作。以第一作者发表相关SCI论文4篇,中文核心10余篇,已授权发明专利2项,已授权实用新型专利20余项,参与氢能工程项目100余项。

中国电力工程顾问集团华北电力设计院有限公司,是国家大型工程勘察设计、工程咨询和工程总承包的骨干企业,拥有国家工程设计综合甲级、工程勘察综合甲级、工程咨询甲级资质等20余种资质。在国内外电力系统、火力发电、新能源发电、特高压输变电、市政基础设施、通信工程等领域的高端咨询、勘察、设计、工程总承包、工程管理、技术开发、监理等业务方面具有专业优势,成立以来创造了数十项“全国第一”工程。

作为中电工程氢能技术中心主任单位、全国氢能标准化技术委员会成员、电力规划设计协会氢能标委会主任单位,承担了大量氢能方面的科研及工程项目规划设计等相关工作。依托科技研发及技术积累,华北院在氢能项目规划设计和建设领域处于国内领先地位,目前已经承接了多个可再生能源制氢、绿氢应用、加氢站等不同类型的氢能工程项目。经过多年的积累,华北院已形成规划标准引领、科技研发支撑、工程落地应用的体系,共同推动氢能产业发展的良好局面。

发布人:zhangxinyu

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