一文（wén）了解（jiě）加氫站的工作原理和建設模式

 

加氫站的主要設備及其發展方向（xiàng）：提高技術標準（zhǔn），逐步實現壓縮機國產化。

加氫站的主要設備

包括儲氫裝置、壓縮設備、加注設備、站控係統等，其中（zhōng）壓縮機占總成本較高（約30%）。

目前設備製造的發展方向主要是加（jiā）速氫氣壓縮機的國產化進程，從而降低加氫站的建（jiàn）設成（chéng）本（běn），促進氫能產業鏈的發展。

高壓（yā）儲氫（qīng）裝置

一般有兩種方式，一（yī）種是用具有較大容積的氣瓶，該類氣瓶的單個水容積在 600L～1500L之間（jiān），為無縫鍛造壓（yā）力容器；另（lìng）一種是采用小容積的（de）氣瓶，單個氣瓶的水容（róng）積在 45L～80L。

從成本角度看，大型（xíng）儲（chǔ）氫瓶的前期投資成本較高，但後期（qī）維護費用低，且安（ān）全性（xìng）和可靠性較高（gāo）。

氫氣壓縮設備

常用的（de）氫氣壓縮（suō）設備為隔膜式壓縮機，該型壓縮（suō）機靠金屬膜片在氣缸中（zhōng）作往複運動來壓縮（suō）和輸送氣（qì）體。

氫氣壓縮機在加氫（qīng）站中占據重要（yào）地位（wèi），目前我國加氫站所采用的氫氣壓縮機仍需（xū）外購。

未來國內加氫站與生產壓縮機的外資企業加強合作以及（jí）加（jiā）快國產化（huà）速度的情況下，有望將壓縮機的成本減少（shǎo） 50%以上。

站控係統

作為加氫站的神經中（zhōng）樞（shū），站控係（xì）統控製著整個加氫站的所有工藝（yì）流程有條不紊的進行，站控係統功能（néng）是否完善對於保證（zhèng）加氫站的正常運行有著至關重要的作用（yòng）。

 

燃料電池的商（shāng）業化應（yīng）用的攔路虎已經不是其自（zì）身的（de）成本，而是氫氣的使（shǐ）用成（chéng）本（běn）。燃料電池車和加氫（qīng）站的問題類似於“雞蛋誰先”的問題。

加氫站不先建，燃料電池車無法加氫跑不起來；燃料電池車不夠（gòu），加氫站的成本根本收不回來。

 

那麽，問題來了，建一個加氫站要多少錢？

回答這個問題，先從加（jiā）氫站（zhàn）的主要設備開始。

加氫站主要（yào）的設備有卸氣柱、壓縮機、儲氫瓶組、加注機。卸氣柱是用來對接（jiē）管束車，導流氫氣進壓縮機，壓縮（suō）機將氫氣壓（yā）成高壓，儲存進儲（chǔ）氫（qīng）瓶組存儲，當需要時候，氫氣經加（jiā）注機加到（dào）燃料電池車上。

以一（yī）座日（rì）加氫（qīng）量200kg的外供（gòng）氫加氫站來說，站內製氫加氫站更貴，就不討論了，主要的（de）設備（bèi）成本如下（xià）：

一輛豐田未來百公（gōng）裏（lǐ）耗氫1kg，加注（zhù）成本（běn）要39元，按美國現行價（jià）格就是100元了。作為對比，豐田皇冠20172.0t百公裏油耗7L，約合（hé）45元（yuán）。再作為對比，特斯拉model s百公裏耗電20kwh，約合16元。

由此可見，現在燃料電（diàn）池車的用車成本不是一般的貴，這不利於燃料電池車的推廣（guǎng）。

加氫站的建站成本和加油站（zhàn）對比（bǐ）並沒有什麽劣勢（shì），而且如果加氫站（zhàn）中所用的壓縮機和加注機進一步國產化之後，加氫（qīng）站（zhàn）的建站成本能（néng）下降不少。

但可惜建站成本對終端（duān）加（jiā）注成本（běn）影響並不大。加注成本39元（yuán）中近45%是氫氣（qì）原料成本，運輸成本（běn）占比也達20%以上。

可見，製氫和運氫/儲氫這兩項成本才（cái）是（shì）當今燃料電池車推廣運營最大的攔路虎。而且規模化的紅利對（duì）製（zhì）氫和運氫的（de）成本並沒有太多影響。

因此，新型、高效、廉價的製氫和運氫技（jì）術才（cái）是燃料電池完全市（shì）場化的（de）救星。

 

更多技術探索

加油站改（gǎi）建技術可實（shí）現低成（chéng）本加氫功能引入。改造加油站主要通（tōng）過在原有加油站引入（rù）高壓儲氫罐和壓縮機等（děng）設備的方式完成加（jiā）油站的升（shēng）級（jí）。

根（gēn）據加（jiā）州（zhōu）燃料電池聯盟數據（jù）顯示，由於節約了施（shī）工成（chéng）本和通用（yòng）性設備的采購成本，該方法將使加氫站建設成本降低（dī） 200 萬美元以上，並且形成油氣聯供的綜合性汽（qì）油氫氣補給站，但同時油氣係統的（de）協調合作也對控製係統提出了更高的要求。

移動加氫站建設技術以較低的成本實現（xiàn）更大區域覆蓋。移動式（shì）氫氣站的建設成本僅為普通直接建設固定站點的 50%，對於擴（kuò）大加氫站的覆蓋麵積和增（zēng）加燃料電池汽車使用者的便利（lì）性具有十（shí）分重要的意（yì）義（yì）。

2015 年 12 月，豐田公司與 Air Products 公司合作，在加州新建設的加氫站建成（chéng）前，為消費者提供氫氣燃料。

Air Products 公司的移動加氫車使用蓄電池以及太陽能發電（diàn）製（zhì）氫，每車可以滿足 30 多輛車的加氫需（xū）求，每（měi）次可以為（wéi）豐田 Mirai 加注半罐氫氣。

此外，移動加氫站還可以與母站共（gòng）同構成小型（xíng）高壓氫氣加注（zhù）網絡，顯著加大了固定式加氫站的輻射半徑和機動性，是解決現有加氫（qīng）站數量不足和節約建設成本的有（yǒu）效途徑。

 

加氫站的降本之路：努力壓縮製氫和運輸成（chéng）本

製氫和運輸成本是構成（chéng）氫氣（qì）價格的決定性因素（sù），和國外（wài）相比，在國內建立一（yī）座加氫站具有成本方麵的優勢。

目前在國內建設一座加氫站（35Mpa）的（de）投資在（zài） 200~250 萬美元之間，日本建設一座中型加氫站（ 300Nm3/h） 投資在（zài） 500~550 萬美元； 在（zài）美國， 約需要280~350萬美元。

從（cóng）政策力度方麵來（lái）看，中國建設加氫站的補貼額度較美國和日本更高，降（jiàng）低了（le）國內加氫（qīng）站（zhàn）建（jiàn）設（shè）中的固定成本投資部分。

這主要是由於，在日本、美國等地，加氫站的（de）建造和維護標準比較（jiào）嚴苛， 導致這部（bù）分成本遠（yuǎn）超中（zhōng）國。此外，中國為（wéi）建造加氫站提供的補貼政策也優（yōu）於日本和美（měi）國（guó）。

影響我國氫（qīng）氣售價的最主要因素是包括製氫和儲（chǔ）運氫氣在內（nèi）的氫氣成本部分。

比較日本和我國的加氫站（zhàn）氫氣售價價格組（zǔ）成可以發現，影響（xiǎng）日本氫氣售價的最主（zhǔ）要的兩個因素是氫氣成本（約占 38%）和加氫站固定成本（約占 26%），而影響（xiǎng）我國氫氣售價最主要（yào）的因素是氫（qīng）氣成本（約占 65%）。

這說明，要降（jiàng）低我國加氫站整體的成本，在補貼力度較強的（de）現階段來看， 選（xuǎn）擇合適（shì）的氫源，並降低氫氣運輸與儲藏的成（chéng）本，是最適當的選擇。