加氫基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建是關(guān)鍵

氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的二次能源，可通過(guò)一次能源、二次能源及工業(yè)領(lǐng)域等多種途徑獲取，也可廣泛應(yīng)用于工業(yè)、建筑、交通、電力行業(yè)，是未來(lái)構(gòu)建以清潔能源為主的多元能源供給系統(tǒng)的重要載體。氫能的開發(fā)與利用技術(shù)已經(jīng)成為新一輪世界能源技術(shù)變革的重要方向，也是汽車產(chǎn)業(yè)未來(lái)發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。發(fā)展氫能將有利于加快推進(jìn)我國(guó)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，對(duì)新時(shí)代能源轉(zhuǎn)型發(fā)展具有重大意義。中國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的快車道，尤其是從2017年以來(lái)，在關(guān)鍵技術(shù)突破、產(chǎn)業(yè)規(guī)模增長(zhǎng)上取得一定成績(jī)，許多地方率先出臺(tái)支持政策，實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模全產(chǎn)業(yè)鏈應(yīng)用示范。但隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模與應(yīng)用場(chǎng)景的增加，氫能基礎(chǔ)設(shè)施（主要為加氫站）的供氫保障問(wèn)題已成為制約整個(gè)產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的重要因素。1.中國(guó)氫能已具備產(chǎn)業(yè)化條件中國(guó)發(fā)展氫能的優(yōu)勢(shì)在于具有良好的制氫基礎(chǔ)與大規(guī)模應(yīng)用市場(chǎng)空間，我國(guó)現(xiàn)有工業(yè)的制氫產(chǎn)能已達(dá)到2.5×107t，2018年中國(guó)棄風(fēng)、棄光、棄水總電量約為1.0229×1011kW·h，國(guó)內(nèi)化工行業(yè)還存在部分無(wú)法循環(huán)利用的副產(chǎn)氫，均可提供大規(guī)模氫源。同時(shí)，中國(guó)擁有全世界最大的汽車與新能源汽車市場(chǎng)，在民用車之外，礦山港口重型車、物流車、重柴油車、軌道交通、船舶及岸電設(shè)施，甚至航空器，這些都是未來(lái)氫能創(chuàng)新應(yīng)用的方向，中國(guó)已具備大規(guī)模氫能利用的供氫條件與市場(chǎng)空間。2.中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)況§投入強(qiáng)度顯著提升，加氫站數(shù)量規(guī)模增加。自2017年以來(lái)，中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，現(xiàn)階段中國(guó)的應(yīng)用市場(chǎng)主要以燃料電池大巴車與物流車為主。為了滿足車輛應(yīng)用示范，各地已開始大規(guī)模規(guī)劃并建設(shè)保障性加氫站，截至2019年3月，中國(guó)已投產(chǎn)加氫站數(shù)量達(dá)到25座（包括兩座內(nèi)部整改站），較2017年增加14座。?

中國(guó)加氫站建設(shè)情況（截至2019年3月）在已建成加氫站中，固定式加氫站11座，撬裝式加氫站14座，此外，有17座加氫站在建，加氫站分布主要集中在廣東、江蘇、上海、湖北、河北等地。?

中國(guó)加氫站分布（截至2019年3月）由于目前車輛以小規(guī)模燃料電池公交及廠內(nèi)測(cè)試車輛為主，對(duì)于小儲(chǔ)氫量的固定站及撬裝式一體站，在車輛有序加氫及不優(yōu)先考慮加氫時(shí)間的應(yīng)用場(chǎng)景下，其加氫能力基本可以滿足現(xiàn)階段加氫預(yù)期，按此估算，已投運(yùn)加氫站中加氫能力達(dá)500kg以上規(guī)模的有10座?！礻P(guān)鍵技術(shù)不斷突破，裝備國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加快在制氫技術(shù)方面，國(guó)內(nèi)已擁有大規(guī)模煤制氫（制氫能力2×105

m3/h以上）、天然氣制氫（制氫能力8×104

m3/h）、甲醇制氫（制氫能力4×104

m3/h以上）的工程技術(shù)集成能力與實(shí)際工程案例，并掌握氫氣液化關(guān)鍵技術(shù)。同時(shí)，堿性電解水裝置的單機(jī)制氫能力也可達(dá)1000~1200

m3/h，并擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的設(shè)備制造、工藝集成能力。在加氫站方面，國(guó)內(nèi)具有自主研發(fā)生產(chǎn)35MPa加氫機(jī)能力，完成70MPa加氫機(jī)實(shí)驗(yàn)樣機(jī)開發(fā)；在壓縮機(jī)方面，具備45MPa小流量壓縮機(jī)的完全自主研發(fā)制造能力，并可通過(guò)進(jìn)口關(guān)鍵零部件，實(shí)現(xiàn)中等流量壓縮機(jī)自主集成；同時(shí)，擁有87.5MPa壓力等級(jí)壓縮機(jī)的試驗(yàn)樣機(jī)。在固定儲(chǔ)氫裝置方面，擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的45MPa與98MPa固定儲(chǔ)氫容器設(shè)計(jì)與制造能力，其中，45MPa儲(chǔ)氫容器單體水容積可達(dá)到20m3，使用壽命可達(dá)5萬(wàn)次以上，98MPa固定儲(chǔ)氫容器單體水容積可達(dá)到1m3。此外，少數(shù)企業(yè)已擁有加氫站系統(tǒng)控制算法優(yōu)化與產(chǎn)品集成能力，目前加氫站的氫氣一次性利用率可提高到70%~75%。§地方政策紛紛出臺(tái)，區(qū)域骨干供給網(wǎng)絡(luò)初顯全國(guó)已有14個(gè)?。ㄊ校?shí)質(zhì)性開展氫能產(chǎn)業(yè)布局與推廣工作，分別是廣東、山東、江蘇、湖北、河北、山西、浙江、四川、北京、天津、吉林、遼寧、安徽、河南。以上大部分地區(qū)均出臺(tái)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策，并落地一批燃料電池或整車產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)加氫站建設(shè)，積極開展示范運(yùn)營(yíng)。例如產(chǎn)業(yè)政策較為完善的廣東省佛山市，2018年6月廣東省發(fā)布了《關(guān)于加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的意見》，明確提出電解水制氫電價(jià)享受蓄冷電價(jià)的政策；佛山市南海區(qū)人民政府發(fā)布的《促進(jìn)加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)及氫能源車輛運(yùn)行扶持辦法》，對(duì)加氫站補(bǔ)貼力度最高可達(dá)到800萬(wàn)元，對(duì)加氫站運(yùn)營(yíng)補(bǔ)貼最高可達(dá)到20元/kg。這些地方規(guī)劃與政策的出臺(tái)，有利于國(guó)內(nèi)區(qū)域性供氫網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，加速區(qū)域氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)培育。3.中國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)面臨的挑戰(zhàn)§缺少系統(tǒng)性的發(fā)展戰(zhàn)略在整個(gè)能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系中，氫能的定位尚未明確，將制約其在能源革命中發(fā)揮應(yīng)有的作用，也未制定氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)性的發(fā)展目標(biāo)與實(shí)施路徑?！旒託湔緮?shù)量與性能相對(duì)落后中國(guó)目前建成的加氫站數(shù)量約為日本的四分之一，也遠(yuǎn)落后于德國(guó)與美國(guó)。國(guó)內(nèi)大部分加氫站屬于場(chǎng)內(nèi)測(cè)試站與撬裝站，這些加氫站的特點(diǎn)就是固定儲(chǔ)氫量或氫氣壓縮系統(tǒng)能力較低，隨著加氫車輛規(guī)模的增加，將無(wú)法滿足加氫車輛進(jìn)場(chǎng)時(shí)間隨機(jī)化、單次加注時(shí)間短的商業(yè)需求?！礻P(guān)鍵技術(shù)與成本亟待突破我國(guó)雖已具有35MPa加氫站關(guān)鍵技術(shù)與裝備集成能力，但在關(guān)鍵指標(biāo)與國(guó)產(chǎn)化方面，還存在很大差距。在壓縮機(jī)技術(shù)方面，完全國(guó)產(chǎn)化的45MPa壓縮機(jī)流量較小且在實(shí)際應(yīng)用中故障率較高，其關(guān)鍵部件仍需通過(guò)進(jìn)口后在國(guó)內(nèi)組裝，同時(shí)，國(guó)內(nèi)不具備生產(chǎn)商用87MPa壓縮機(jī)能力。在固定式儲(chǔ)氫裝備方面，國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫裝置多為鋼內(nèi)筒鋼帶纏繞容器，目前45MPa固定儲(chǔ)氫容器每立方米水容積的價(jià)格超過(guò)20萬(wàn)元，98MPa固定儲(chǔ)氫容器每立方米水容積的價(jià)格超過(guò)100萬(wàn)元。在加氫機(jī)技術(shù)方面，加氫槍依賴進(jìn)口，國(guó)內(nèi)70MPa加氫機(jī)處于試驗(yàn)驗(yàn)證階段，與國(guó)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的70MPa加氫機(jī)指標(biāo)差距較大。此外，氫基礎(chǔ)設(shè)施的高壓管路及閥門，目前需依賴進(jìn)口；加氫站的工藝控制系統(tǒng)未來(lái)還需通過(guò)實(shí)際運(yùn)營(yíng)進(jìn)一步驗(yàn)證及優(yōu)化?！飚a(chǎn)業(yè)管理與監(jiān)管體系尚未構(gòu)建加氫站作為城市基礎(chǔ)設(shè)施類固定資產(chǎn)投資項(xiàng)目，若按照投資額度，在絕大多數(shù)地區(qū)按照備案類項(xiàng)目管理。由于各主管部門對(duì)加氫站的評(píng)估審批缺乏實(shí)際依據(jù)與案例，也缺少自上而下的技術(shù)論證與標(biāo)準(zhǔn)支撐，導(dǎo)致“審批難、審批慢”。加氫站作為城市交通體系的氫氣分發(fā)站，安全監(jiān)管體系尚未構(gòu)建，不利于行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?！焐虡I(yè)模式與持續(xù)路徑亟待探索加氫工藝的復(fù)雜性導(dǎo)致加氫站投資及運(yùn)營(yíng)成本遠(yuǎn)超天燃?xì)庹尽，F(xiàn)階段市場(chǎng)用氫需求較小、加氫站設(shè)備與工藝也未經(jīng)過(guò)高負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的穩(wěn)定驗(yàn)證，未來(lái)加氫站運(yùn)營(yíng)成本會(huì)比理論預(yù)測(cè)值或目前實(shí)際經(jīng)驗(yàn)值要高。若參照汽油車運(yùn)營(yíng)成本制定售氫價(jià)格，結(jié)合現(xiàn)有的制氫與運(yùn)氫價(jià)格，在沒(méi)有補(bǔ)貼的情況下，加氫站很難實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。通過(guò)投資加氫站、外購(gòu)氫、售氫的單一模式將無(wú)法持續(xù)，缺少協(xié)同制氫、儲(chǔ)運(yùn)氫、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化配置，難以減少供氫成本，不利于整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的持續(xù)發(fā)展。4.氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)與路徑未來(lái)30年，我國(guó)的氫能基礎(chǔ)設(shè)施產(chǎn)業(yè)發(fā)展總體將分成三個(gè)階段。第一階段（當(dāng)前到2025年）：形成頂層路線清晰、產(chǎn)業(yè)政策基本健全、安全監(jiān)管基本完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)相對(duì)有序、商業(yè)模式不斷創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)聚集加速、加氫關(guān)鍵裝備技術(shù)基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本階段已完成氫能在我國(guó)的發(fā)展定位與戰(zhàn)略目標(biāo)，形成自上而下相對(duì)健全的行業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見、審批管理和財(cái)稅優(yōu)惠政策，基于信息化基本完成全國(guó)氫能基礎(chǔ)設(shè)施安全網(wǎng)絡(luò)體系。在發(fā)展路線上，本階段氫源將以城市周邊富裕的工業(yè)副產(chǎn)氫、化工與電子行業(yè)配套的小規(guī)?；茉粗茪錇橹鳎俨糠值貐^(qū)的電解水制氫為輔；儲(chǔ)運(yùn)以20MPa高壓氣態(tài)為主，完善45MPa以上壓力儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，并完成應(yīng)用驗(yàn)證；加氫站將基本覆蓋先行示范的城市，對(duì)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)站將達(dá)100座以上，并完全掌握70MPa加氫機(jī)、平均流量200m3/h以上90MPa壓縮機(jī)、平均流量800m3/h以上45MPa壓縮機(jī)等關(guān)鍵裝備技術(shù)，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。第二階段（2025—2035年）：形成產(chǎn)業(yè)政策健全、行業(yè)監(jiān)管完善、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)有序、商業(yè)模式成熟、加氫關(guān)鍵裝備技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，高效、安全、低成本的供氫網(wǎng)絡(luò)雛顯的產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢(shì)，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。本階段的產(chǎn)業(yè)政策、行業(yè)監(jiān)管健全成熟，補(bǔ)貼及財(cái)稅優(yōu)惠政策開始退坡，產(chǎn)業(yè)處于以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下有序競(jìng)爭(zhēng)且日益激烈的發(fā)展環(huán)境。在發(fā)展路線上，氫源將以煤制氫等大規(guī)模集中供氫（部分配套碳捕獲、利用與封存）與綠色電解水制氫為主，工業(yè)副產(chǎn)氫為輔，并將充分挖掘市場(chǎng)已有氫源，形成大規(guī)模氫氣運(yùn)輸?shù)母窬郑统杀?、高效安全的全?guó)供氫網(wǎng)絡(luò)開始構(gòu)建；儲(chǔ)運(yùn)以45MPa以上高壓氣態(tài)為主，完善液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)及標(biāo)準(zhǔn)，開展長(zhǎng)距離液氫運(yùn)輸及液氫加氫站應(yīng)用；全國(guó)性骨干加氫網(wǎng)絡(luò)初顯，對(duì)外商業(yè)化運(yùn)營(yíng)加氫站將達(dá)到1000座以上，關(guān)鍵裝備及技術(shù)完全國(guó)產(chǎn)化，并處于全球領(lǐng)先水平。第三階段（2035—2050年）：形成高效低碳的氫能供給網(wǎng)絡(luò)，市場(chǎng)引領(lǐng)、價(jià)格調(diào)節(jié)、體制機(jī)制科學(xué)健全的高質(zhì)量發(fā)展格局