基于加氢站建设的氢能源产业链分析

氢能发展中存在问题与对策，结合加氢站建设对氢能产业发展前景进行了展望。关键词：加氢站；氢燃电池汽车；氢能中图分类号：X382

文献标识码：B 文章编号:1009-1785（2019）06-0001-04Analysis of hydrogen energy industry chain based on

hydrogen station constructionWANG Xue-jun'-2(1 .State Key Laboratory of Fluorinated Functional Membrane Materials, Huantai 256401 , China；2.Shandong Dongyue Polymer Material Co. Ltd., Zibo 256401 , China)Abstract: The hydrogenation station and its construction status at home and abroad are briefly introduced.

The relevant construction standards and safety specifications for hydrogenation stations are summarized. The

problems and countermeasures in the development of hydrogen energy are discussed. The development

prospect of hydrogen energy is carried out based on the construction of hydrogenation station.Key words: hydrogenation station; hydrogen fuel cell vehicle; hydrogen energy

当前，能源危机和环境污染问题日益严重，迫 切需要开发洁净、经济的新能源。氢能以其特殊优 势，被认为是新世纪的重要二次能源，成为各国能

术。对中国优化能源结构，突破产业结构调整与转 型升级的困境和瓶颈具有基础性作用，可显著提

高经济效益。实现“氢经济”目前最直接的着力点是氢燃料电 池汽车。在氢能的众多应用领域中，汽车市场规模

源战略转移和研究的重点。氢能作为新能源，除了

具有燃烧产物洁净、无污染、不产生温室气体等环 保性和可再生性外，还是其他清洁能源储存和转换 的枢纽,且具有热值高（高效）等优势叭进入21世纪以来，随着排放要求的提升、储 氢技术的发展、燃料电池技术的进步，“氢经济”逐

最大，氢燃料电池汽车有环保和续航里程长的优势, 在交通工具领域被视为新能源汽车的最终绿色解决 方案叫氢能和燃料电池汽车技术开发是战略选择，一

渐进入人们的视野。氢能是大规模储存可再生能 旦在技术上取得突破并形成产业技术，会对世界能

源的重要途径。氢适合各种规模的储能，在储存过 源和交通发展格局产生重大影响。如果中国能在该

程中无能量损失，可跨季度储存。氢能作为二次能 领域率先市场化发展，占据研发和生产的领先优势,

源，可以成为连接化石能源和可再生能源的桥梁， 将产生巨大的经济效益和生态效益.中国“氢能”专 利申请趋势图见图lo将热力网、电力网和燃料供应网连于一体，使化石

能源应用更清洁，使可再生能源应用更高效。同 时，氢能是新一代引领产业变革的颠覆性能源技

1政策引导与规划进入21世纪后，中国出台了大量政策支持民用2中国氯碱2019年第6期年份图1中国“氢能”专利申请趋势图皿氢能的发展已2006年，国务院发布了《国家中长期

能,实现可再生能源多途径就近高效利用。氢气的生 产方式主要包括化石燃料制氢、水电解制氢、工业副 产氢等。《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2018)》 数据显示,2016年中国氢气产量约为2 100万t,其

科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》，在“先

进能源技术”部分提出要重点研究高效低成本化石 能源制氢、可再生能源制氢，以及经济高效的氢气

储存和输配技术;2012年发布的《节能与新能源汽 乍产业发展规划(2012—2020年)》提出燃料电池汽

中煤制氢占比62%,为主要的氢气来源；天然气制 氢其次，占比19%。车、车用氢能源产业要与国际水平保持同步;2014年

近年来中国还出台了氢能发展相关补贴政 策叫2014年颁布的《关于新能源汽车充电设施建设 奖励的通知》，对符合国家技术标准且日加氢能力

发布了《关于加快新能源汽车推广应用的指导意 见》，提出耍建立长期稳定的新能源汽车发展政策 体系；2015年发布的《中国制造2025》将节能与新

不少于200 kg的新建燃料电池汽车加氢站每个站 奖励400万元;2015年出台的《关于2016-2020年

能源汽车列为10大重点突破领域。2016年前中国已经将氢能确认为未来科技发

展和储备的方向,2016年后中国则明确r氢能领域

新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》表示，

2017-2020年非燃料电池电动车补贴将逐渐退坡.

而燃料电池乘用车补贴仍将保持不变，为20万元/辆。 在补贴政策上，燃料电池汽车是新能源汽车中唯一 -种到2020年享受补贴不退坡特殊优惠政策的车

的具体发展目标。其中《国家创新驱动发展战略纲

要》将氢能和燃料电池技术列为引领产业变革的颠

覆性技术。《“十三五”国家科技创新规划》在“专栏8 清洁高效能源技术”中将氢能作为与可再生能源并

型，中国支持氢能和氢燃料电池中长期发展相关政

列的重要组成部分。《国家重点研发计划重点专项 实施方案》在可再生能源与氢能重点专项的方向7 中提岀3个重点任务：一是氢的绿色制备、高密度

策文件见表lo2加氢站简介加氢站是氢能供应的重要保障。燃料电池汽车 的发展和商业化离不开加氢站基础设施的建设。氢

运输及高效利用研究;二是氢气的绿色制取与高效

利用技术及示范:三是燃料电池发电技术。燃料电池汽车能否快速投入市场且被大众所接纳，

《能源技术革命创新行动计划(2016一2030 年)》在重点任务(九)“氢能与燃料电池技术创新” 中明确提出氢能领域发展的具体冃标：在制氢方

建设和发展便捷、安全、低成本加氢站起到重要作 用。由于储存技术的限制，目前的加氢站主要是高 压压缩氢气加氢站，包括氢源、纯化系统、压缩系

面,研究煤催化气化制氢、核能制氢等新型制氢技

统、储氢系统、加注系统、安全及控制系统。高压压缩氢气加氢站按氢源的不同，可以分为

术；在储运方面，实现大规模、低成本氢气的制取、 存储、运输、应用一体化；在燃料电池方面，开发聚

外供氢(off-site )加氢站和站内供氢(on-site)加氢站

合物电解质膜燃料电池(PEMFC)并实现在汽车领 域的应用。(见图2)o根据建站方式的不同，加氢站分为加氢单 站和加氢合建站。前者站内只具备加氢功能，可以 是外供氢加氢站，也可以是内供氢加氢站。而后者 是指在原有或新的加油站、加气站、充电站的基础

2018年12月，国家发改委与国家能源局联合

印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》，文件 指出，探索可再生能源富余电力转化为热能、冷能、氢

I：再加入加氢功能设施，加氢功能设施与外供氢和第6期王学军：基于加氢站建设的氢能源产业链分析表I中国支持氢能和氢燃料电池中长期发展的相关政策文件3文件名称颁布时间印发单位主要内容《节能与新能源汽车产业发展规划(2012-2012-062020年)》《中国制造2025》国务院国务院财政部等开展氢燃料电池汽车运行示范2015-05支持氢燃料电池汽车发展氢燃料电池汽车纳入补贴且不退坡《2016-2020年新能源汽车推广应用财政

2015-04支持政策方案》《国家创新驱动发展战略纲要》《“十三五”国家科技创新规范》2016-05国务院国务院开展氢能、氢燃料电池等新一代能源技

术突破氢燃料电池动力系统;开发氢能、氢

燃料电池等系统推进氢燃料电池汽车研发与产业 化,2020年实现电池汽车规模化示范应

用氢能和氢燃料电池技术创新2016-08《“十三五”国家战略性新兴产业发展规

2016-12划》国务院《能源技术革命创新行动计划2016-2030》2016-06国家发改委、

国家能源局《汽车产业中长期发展规划》《十三五交通领域科技创新专项规划》2017-042017-06工信部、发改委、 制定氢能燃料电池汽车技术路线图，逐

科技部步扩大氢燃料电池汽车试点示范范围科技部、交通 运输部财政部氢燃料电池汽车核心专项技术、加氢基

础设施和示范考核技术创新燃料电池汽车补贴标准不变。《关于调整完善新能源汽车推广应用财政

2018-02补贴政策的通知》外供氢加氫站管束车 管束 压缩机储罐 加氨机(off-site)内供氢加氢站(on-site)图2 2种加氢站系统提供加注服务。加油站设计规模亦为三级站，日供 油能力为15 000 kg,每天可为700辆汽车提供加注

内供氢加氢设施相同，使站具有加油、加气、充电和 加氢的多种功能。加氢合建站的建设需要遵守《加

氢站与加油站、加气站的合建技术规范》，中国该标 服务。准已经制定，正待出台和实施。混站建设的主要优 根据氢气储存相态不同，加氢站有气氢储运加

势就是利用现有加油、加气站的土地，不占用新的 土地资源，节约成本。加氢合建站将成为未来发展

氢站和液氢储运加氢站之分冋。全球近400座加氢 站中，有1/3以上为液氢储运加氢站,绝大多数在美

趋势。2018年1月，由中国石化广东云浮石油与云 浮新兴县国资办合资打造的全国首个加氢加油混 合站项目奠基,总投资4 500万元。加氢站设计规模

国和日本。相比气氢储运加氢站.液氢储运加氢站 建设成本更低，同时液氢储存量更大.充装更快.是 面对未来更大加氢需求下的更优选择。当前中国液 氢工厂的技术还没有规模化，这是制约中国液氢加

为三级站，加注压力35 MPa,日供氢能力为400 kg, 每天可为100-250辆物流车和40-100辆公交大巴

氢站推广的重要原因之一。4中国氯碱2019年第6期3国内外加氢站建设现状3.1国外加氢站情况欧美、日本高度重视加氢站建设，逐渐从起步进

站保有量将超过435座,2025年有望超过1 000座，

日本、德国和美国分别有320.400和100座。挪威、

意大利和加拿大等国均有5~7座加氢站处于规划 之中。入一个快速发展阶段。自1999年世界上第一座加氢

站在德国慕尼黑国际机场建成.此后世界各国相继 开始推动加氢站的建设。加氢站分布数量最多的国 家是日本、德国和美国。同时，日本、美国和德国都有

3.2中国国内加氢站情况2016年10月，中国标准化研究院资源与环境

分院和中国电器工业协会发布的《中国氢能产业基 础设施发展蓝皮书（2016）》首次提出了中国氢能产业

加氢合建站的范例，如戴姆勒、壳牌和林德公司合作 建立的不莱梅市加氢站也是加氢合建站的范例，该

的发展路线图。对中国中长期加氢站和燃料电池车辆

加氢站也是在壳牌加油站的基础上改造的。发展目标进行了规划。主要包括:到2020年,加氢站

据资料显示，截至2017年底，欧洲拥有139座 正在运行的加氢站，亚洲拥有118座，北美拥有

数量达到100座;燃料电池车辆达到10 000辆;氢能 轨道交通车辆达到50列；到2030年,加氢站数量达

68座，南美拥有1座，澳大利亚拥有1座。阿拉伯

联合酋长国是氢气社区的新成员，在迪拜设有一个

到1 000座，燃料电池车辆保有量达到200万辆；到

2050年,加氢站网络构建完成，燃料电池车辆保有

量达到1 000万辆。事实上，中国加氢站的进展，远落后氢燃料汽车

私人加氢站。在全球369个加油站中，有273个是 公共加油站可以像传统加油站一样，不需预约直接

使用;24座需要预约才可使用，其余的加油站保留 给封闭的用户群并供应例如公共汽车或车队车辆。进展的速度。资料显示，目前中国已建成及在建的加 氢站共有33座，正在运营的加氢站仅有十几座，但

截至2018年底，日本已建成106座,预计2020年 达到160座。德国有60个加氢站，其中近50座是

多数仅供示范车辆加注使用，暂未实现全商业化运 营。即使不考虑其中实地考察已停运的个例，这十几

公共加氢站，仅次于日本，成为全球拥有加氢基础 设施第二多的国家。公开资料显示，未来5年，全球 主要国家将加快加氢站建设，到2020年，全球加氢

座加氢站仍无法满足燃料电池汽车大规模商业化应

用的发展规划，距离2020年冃标建成100座还相差 较大，国内已建成加氢站（不完全统计）见表2O表2国内己建成加氢站（不完全统计）名称城市北京日加注量/kg投资或建设者运营方建成时间/年永丰加氢站2002005002001 000北京清能华通&BP上海舜华&同济&神力氢枫能源亿华通上海舜华上海电驱宇通20062007-安亭加氢站上海上海上海电驱动加氢站宇通加氢站沙朗加氢站同济-新源大连加氢郑州宇通2015-中山大连云浮氢枫能源同济大学大洋电机同济和新源动力广东国鸿瑞晖能源4002016思劳加氢站丹灶瑞辉加氢站丰田加氢站东风特汽加氢站200200-氢枫能源瑞晖能源丰田-2017201720172018201820182018佛山常熟丰田十堰500200400氢枫能源东风特汽南通百应南通百应加氢站郸都区加氢站如皋成都氢枫能源四川燃气&四川金星亿华通四川燃气亿华通张家口临时加氢站佛罗路加氢站江桥加氢站张家口佛山上海400500750锦鸿新能源有限公司嘉氢（上海）实业-上海重塑2018（未完待续）