加氫站的 N 種“活法”，綜合能源港是最優(yōu)路徑？ 全球熱訊

文｜能鏈研究院

在交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)中，加能站的重要性不言而喻。

(資料圖片僅供參考)

比如，加油站，保障汽車的正常運(yùn)行，為燃油車的普及與發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展，基建先行。

當(dāng)下，新能源車正以席卷之勢(shì)替代燃油車，與之配套的充電站迎來井噴式增長。

2022 年我國充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量達(dá)到521 萬臺(tái)，同比增長 99.1%，并且，未來仍將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢(shì)。

機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，至 2050 年，中國充電樁市場(chǎng)累計(jì)投資規(guī)模將達(dá)10 萬億元。

新能源賽道坡長雪厚，替代燃油車的技術(shù)路徑不止一條。

氫能由于具備清潔、高效、豐富的優(yōu)勢(shì)，各國將其列為能源安全和能源轉(zhuǎn)型的重要保障，紛紛出臺(tái)氫能戰(zhàn)略和路線圖，大力發(fā)展氫燃料電池車。

在政策和市場(chǎng)的雙輪驅(qū)動(dòng)下，各項(xiàng)技術(shù)逐步落地，氫燃料車市場(chǎng)化進(jìn)程有望加速，加氫站迎來快速發(fā)展時(shí)機(jī)。

加氫站未來將快速增長

加氫站之于燃料電池車，等同于加油站之于燃油車，充電站之于新能源車。

加氫站為燃料電池汽車補(bǔ)充燃料提供專門場(chǎng)所，是燃料電池車發(fā)展應(yīng)用的基石，也是氫能發(fā)展利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

受益于國家 " 雙碳 " 目標(biāo)及氫燃料電池汽車示范城市群政策，自 2016 年以來我國加氫站建設(shè)速度明顯加快。

根據(jù)香橙會(huì)氫能數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)，截至 2022 年，我國已建成加氫站共 310 座。

我國加氫站歷年建成數(shù)量，數(shù)據(jù)來源 : 香橙會(huì)研究院

其中，廣東省數(shù)量第一（54 座），山東、江蘇、浙江均超 20 座，寧夏、海南、湖北、貴州等地實(shí)現(xiàn)加氫站零的突破。

根據(jù)北京、廣東、上海等 15 省 / 市規(guī)劃數(shù)據(jù)，到 2025 年加氫站數(shù)量將達(dá)到約 1021 座，廣東省最多，規(guī)劃建成 200 座；各企業(yè)也紛紛提出建設(shè)加氫站的目標(biāo)。這意味著到 2025 年全國加氫站數(shù)量預(yù)計(jì)將遠(yuǎn)超 1000 座。

全球來看，美國計(jì)劃到 2025 年，建設(shè) 580 座加氫站，到 2030 年，在全美范圍內(nèi)有 5600 個(gè)加氫站。韓國計(jì)劃到 2022 年建成 310 座加氫站，2040 年建成 1200 座加氫站。歐洲，2030 年應(yīng)至少建設(shè) 1000 座，日本 2030 年約 900 座。

長江證券預(yù)測(cè)，2025 年，我國加氫站數(shù)量達(dá)到 950-1050 座，2030 年達(dá)到 3800-5000 座，2023-2025 年復(fù)合增速 45.5%-54.1%、2026-2030 年 26.0%-31.3%。" 十四五 " 期間加氫站的累計(jì)投資空間 109-121 億元，" 十五五 " 達(dá)到 291-402 億元。

加氫站未來市場(chǎng)空間廣闊。

加氫站的分類及核心環(huán)節(jié)

（1）氣 / 液加氫站及核心設(shè)備

加氫站產(chǎn)業(yè)鏈上游是氫儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)。氫以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等形式通過長管拖車、管道、運(yùn)槽車運(yùn)送至加氫站。

下游是應(yīng)用領(lǐng)域，通過加氫站，將氫加注到商用車 / 乘用車 / 船舶等。

根據(jù)加氫站內(nèi)氫氣儲(chǔ)存的形態(tài)不同，可分為氣氫（態(tài)）加氫站和液氫（態(tài)）加氫站。

目前，我國加氫站以氣氫加氫站為主。通過外部供氫或站內(nèi)制氫獲得氫氣后，經(jīng)過調(diào)壓干燥系統(tǒng)處理后轉(zhuǎn)化為壓力穩(wěn)定的干燥氣體，隨后在氫氣壓縮機(jī)的輸送下進(jìn)入高壓儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)存，最后通過氫氣加注機(jī)為燃料電池汽車加氫。

加氫站建設(shè)投入成本較大，建設(shè)一座 35MPa 加氫站成本在1200 萬元左右。可能部分投資者對(duì)這個(gè)量級(jí)有些陌生，P=F/S（壓強(qiáng) = 壓力 / 受力面積），35MPa 相當(dāng)于體重 350 公斤的大漢倒立，而僅用一只大拇指作支撐。

那么是誰用這么大的力氣將氫氣灌到氫氣瓶里。

答案就是壓縮機(jī)。

加氫站成本中，設(shè)備占據(jù)了 70%，而壓縮機(jī)占據(jù)設(shè)備成本的 50%，折合占據(jù)總成本比例高達(dá) 35%，約 420 萬左右。

由于存在較強(qiáng)的技術(shù)壁壘，長期依賴進(jìn)口。

隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，核心關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程加速，國產(chǎn)品牌技術(shù)迭代及產(chǎn)品性價(jià)比快速提升。

過去，加氫站中進(jìn)口壓縮機(jī)占比約為 70% 以上，目前，國產(chǎn)品牌占有率接近 50%。

國產(chǎn)化后成本大幅下降，進(jìn)口壓縮機(jī)在 300-500 萬左右，國產(chǎn)壓縮機(jī)售價(jià)僅為 100-200 萬元 , 這對(duì)于加氫站的市場(chǎng)化推廣有著重大意義。

液氫加氫站是通過液氫槽車將液氫運(yùn)輸至加氫站，與加氫站連接后進(jìn)入站內(nèi)的液氫儲(chǔ)罐。液氫儲(chǔ)罐中的氫通過氣化器進(jìn)行氣化，氣化后的氫氣進(jìn)入緩沖罐。隨后進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮，并先后輸送至高壓、中壓、低壓儲(chǔ)氫罐中分級(jí)儲(chǔ)存。

液氫泵是液氫加氫站的核心設(shè)備，液氫泵相較于氣氫加氫站中的壓縮機(jī)，能耗降低 80%～90%。

不過，目前仍為卡脖子難題，依賴進(jìn)口，國內(nèi)布局基本空白。

國外液氫加氫站的應(yīng)用已較為成熟，已有約 1/3 的加氫站為液氫加氫站，而國內(nèi)液氫加氫站剛剛起步，在浙江嘉興，已經(jīng)有首座液氫油電綜合供能服務(wù)站投運(yùn)。

從未來的發(fā)展前景來看，相較于高壓儲(chǔ)氫加氫站，液氫加氫站具有占地面積小、液氫儲(chǔ)存量大、單位成本小的優(yōu)點(diǎn)。能夠滿足大規(guī)模的加氫需求，有望成為未來主流加氫方式。

（2）外供加氫站與站內(nèi)制氫加氫站

加氫站按照氫氣來源可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站兩類。

顧名思義，外供氫加氫站，主要依賴于外部供給氫氣，加氫站內(nèi)無制氫裝置，需要通過高壓長管拖車、管道、液氫槽罐車等方式將氫氣輸送至加氫站，承擔(dān)較高的氫氣輸送成本。

站內(nèi)制氫加氫站配備有電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)等制氫裝置，將生產(chǎn)的氫氣儲(chǔ)存，可以節(jié)省運(yùn)輸成本，但配置制氫裝置提高了設(shè)備成本，以及站點(diǎn)設(shè)計(jì)和建造的復(fù)雜程度。

現(xiàn)階段，我國以外供加氫站為主，制氫加氫站占據(jù)少數(shù)。隨著技術(shù)發(fā)展，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的健全，會(huì)有更多的制氫加氫站投運(yùn)。

（3）加氫單站與加氫合建站

根據(jù)建站方式的不同，加氫站可以分為加氫單站和加氫合建站。

加氫單站，站內(nèi)只具備加氫功能，新選址審批難度大、時(shí)間長，投入成本高。

加氫合建站，在原有的加油站、加氣站、充電站基礎(chǔ)上新增加氫工程設(shè)施，使其具有加油 / 加氣 / 充電 + 加氫的多種功能，該模式無需重新選址，不占用新的土地資源，審批時(shí)間縮短。

加氫站的發(fā)展離不開綜合能源站

在當(dāng)前氫能燃料電池車尚未大規(guī)模普及的情況下，合建站可以實(shí)現(xiàn) " 以油養(yǎng)氫 " 或 " 以氣養(yǎng)氫 " 等，過渡市場(chǎng)培育階段。

2021 年全年新建成的 101 座加氫站中，合建站占比上升至近50%，2022 年比重約六成。

這種可以提供加油、充電、加氣的綜合一體化服務(wù)的合建站不單單是加氫站未來發(fā)展的趨勢(shì)，同樣也是加油站、充電站發(fā)展的重要路徑。

伴隨著新能源車滲透率大幅提升，一方面，用戶對(duì)充電樁需求十分強(qiáng)烈，另一方面，傳統(tǒng)加油站面臨著油品需求下滑的境地，轉(zhuǎn)型極為迫切。

打造一個(gè)能夠提供綜合能源服務(wù)，集合加油、充電、加氫、餐飲、購物、精洗、換油等功能于一體，幫助油站業(yè)主擺脫單一能源供應(yīng)的局限性，滿足當(dāng)下車主的多元化消費(fèi)需求。實(shí)現(xiàn)跨越原有業(yè)務(wù)邊界的多元經(jīng)營，以及商業(yè)模式的升級(jí)，一躍成為綜合性能源服務(wù)港是當(dāng)下所需。

與此同時(shí)，政策端也在積極鼓勵(lì)建設(shè)以可再生能源為主的綜合能源站。

近日，國家能源局發(fā)布《2023 年能源工作指導(dǎo)意見》。其中提出，穩(wěn)步推進(jìn)有條件的工業(yè)園區(qū)、城市小區(qū)、大型公共服務(wù)區(qū)，建設(shè)以可再生能源為主的綜合能源站和終端儲(chǔ)能。積極推動(dòng)氫能應(yīng)用試點(diǎn)示范，探索氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多種路徑和可推廣的經(jīng)驗(yàn)。

在市場(chǎng)與政策共同驅(qū)動(dòng)下，加氫站以及綜合能源站的發(fā)展有望加快步伐。

參考資料：

[ 1 ] 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)，《產(chǎn)能過剩與不足生產(chǎn)線的 " 油改電 "》

[ 2 ] 申萬宏源研究，《氫能應(yīng)用催生千億儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)看好碳纖維儲(chǔ)罐與液氫突破》

[ 3 ] 香橙會(huì)研究院，我國加氫站歷年建成數(shù)量