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2024-09-02 來源:氫能匯 瀏覽數(shù):569
加氫站,作為氫能應(yīng)用領(lǐng)域的核心支撐,是氫燃料電池汽車邁向商業(yè)化道路的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施。其建設(shè)數(shù)量與普及廣度,直接且深刻地影
加氫站,作為氫能應(yīng)用領(lǐng)域的核心支撐,是氫燃料電池汽車邁向商業(yè)化道路的關(guān)鍵性基礎(chǔ)設(shè)施。其建設(shè)數(shù)量與普及廣度,直接且深刻地影響著氫燃料電池汽車商業(yè)化進程的推進速度。
在燃料電池汽車的發(fā)展藍圖中,加氫站扮演著與加油站在傳統(tǒng)燃油汽車體系中、充電站在純電動汽車領(lǐng)域中相類似的角色,均是各自能源供給體系中不可或缺的基石,對于推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈的全面發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。
加氫站的定義
加氫站是一種專門用于為氫燃料電池汽車加注氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施。與傳統(tǒng)的加油站不同,加氫站通過高壓或低溫的方式儲存和輸送氫氣,以滿足氫燃料電池汽車的加氫需求。氫燃料電池汽車通過氫氣和氧氣的化學反應(yīng)產(chǎn)生電能,驅(qū)動汽車行駛,其唯一的排放物是水,因此被認為是未來清潔交通的重要方向之一。
加氫站的示意圖
加氫站的類型
加氫站的建設(shè)需要滿足嚴格的安全標準,因為氫氣具有易燃易爆的特性。一般來說,加氫站主要分為以下幾種類型:
1. 按照氫氣來源分類
外供氫加氫站:這類加氫站的氫氣主要通過長管拖車、液氫槽車、管道等方式運輸氫氣到加氫站,然后通過氫氣壓縮機增壓后儲存至站內(nèi)的高壓儲罐中,再通過氫氣加注機為燃料電池汽車加注氫氣。
站內(nèi)制氫供氫加氫站:這種類型的加氫站內(nèi)有制氫設(shè)備(如天然氣重整制氫、電解水制氫)產(chǎn)生氫氣,這些氫氣類似于天然氣管道輸送來的氣源,然后與加氣站設(shè)備組合為燃料電池汽車加注氫氣。
2. 按照建設(shè)形式分類
固定式加氫站:這種加氫站一般指具備固定安裝的高壓、中壓氫氣儲氣壓力容器的固定設(shè)備加氫站。
撬裝式加氫站:這種加氫站一般指設(shè)置可移動或搬運的底座(盤)的氫氣壓縮機及其輔助設(shè)備加氫站。
移動式加氫站:這種加氫站一般指可移動的、直接對氫能汽車或氫內(nèi)燃機汽車或氫氣天然氣混合燃料汽車等的儲氫瓶充裝氫燃料的專門設(shè)施加氫站。
3. 按照加氫站加注壓力分類
35MPa和70MPa工作壓力加氫站:當充氫壓力為35~70MPa時,加氫站氫氣儲存系統(tǒng)的工作壓力宜為35~100MPa。
4. 按照加氫站的建站類別分類
加氫單站(即純氫站,僅提供加氫設(shè)施)。
合建站(包括加氫加氣合建站、油氫合建站等)。
5. 按照站內(nèi)氫氣儲存相態(tài)分類
氣氫加氫站:這種加氫站的氫氣以氣體形式儲存。
液氫加氫站:這種加氫站的氫氣以液體形式儲存。
6. 按照是否具備制氫功能分類
制加一體站:這種加氫站既具備制氫功能也具備加氫功能。
外供氫加氫站:這種加氫站僅負責加注氫氣,而不涉及氫氣的制備。
加氫站的建設(shè)和運營成本
盡管加氫站的種類繁多,但目前主流的加氫站建設(shè)主要集中在固定式和撬裝式這兩種外供氫加氫站。這兩種類型的站點在安全性和經(jīng)濟性方面都表現(xiàn)得尤為出色。
具體來說,一個500kg容量的固定式加氫站的建設(shè)成本大約為1000萬元人民幣,而同等容量的撬裝式加氫站的建設(shè)成本則約為500萬元人民幣。下圖展示了這兩種加氫站建設(shè)成本的占比情況:
本研究以500kg/35Mpa固定式加氫站的運營成本為分析對象,具體分析如下:
1. 土地折舊費:由于不同地區(qū)的土地購置成本存在差異,本研究以華北地區(qū)為例,平均土地購置成本為300萬元。假設(shè)土地折舊年限為30年,則年折舊費用約為10萬元。
2. 設(shè)備折舊費:不同制造商提供的設(shè)備購置成本各異。以500kg/35Mpa固定式加氫站的建設(shè)成本約1000萬元為基準,設(shè)備折舊年限設(shè)定為15年,因此年折舊費用為66.6萬元。
3. 拖車租賃費:拖車租賃費用因不同制造商而異,存在按天(500-800元/天)和按月(1.5-2萬元/月)兩種租賃模式。通過協(xié)商日均加氫量,可免除租賃費用。
4. 人工成本:加氫站至少需要5名員工,包括1名站長和4名運營人員(含安全員)。以每人平均8萬元/年計算,5名員工的總?cè)斯こ杀緸?0萬元/年。
5. 其他費用:除人工成本和氫氣采購成本外,保證加氫站正常運營的其他費用大約在50-100萬元/年之間。這些費用主要包括:
- 電費:用于壓縮系統(tǒng)、制冷系統(tǒng)、加氫系統(tǒng)以及站內(nèi)控制系統(tǒng)和安防系統(tǒng)的設(shè)備用電,總功率約為200kW。
- 計量費用:包括站內(nèi)安全閥、壓力表、質(zhì)量流量計的計量檢定和校準。
- 維修維護費用:涉及液壓系統(tǒng)油液更換以及密封件、管道閥件的維修。
6. 氫氣采購成本:不同制氫工藝的氫氣成本存在顯著差異。具體成本如下:
- 煤制氫:6.7-17.9元/kg;
- 天然氣制氫:8.9-17.9元/kg;
- 工業(yè)副產(chǎn)氫:8.9-16.8元/kg;
- 電解水制氫:38-54.8元/kg;
- 生物制氫:28.6元/kg。
加氫站通常會選擇成本較低的化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫。考慮到氫氣的運輸成本和利潤,氫氣到廠價格約為25-35元/kg,這與當?shù)氐墓淠芰γ芮邢嚓P(guān)。
假設(shè)該加氫站年運行天數(shù)為300天,產(chǎn)能利用率為100%,年加氫量為150噸,毛利率約為15%,加氫槍口價格約為45元/kg。以49噸重卡滿載為例,當加氫槍口價格為28元/kg時,使用成本與燃油車相當。
考慮到各地方的補貼政策,平均補貼為10-20元/kg,補貼后的氫燃料電池重卡用車成本仍然高于燃油車。
我國加氫站的發(fā)展脈絡(luò)
我國加氫站起步較晚,在2017年之前,我國加氫站的數(shù)量相對較少,技術(shù)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)還處于初步階段。這個時期,加氫站的發(fā)展主要依賴于政府的支持和政策引導(dǎo)。發(fā)展速度從2018年才開始提高。
在2014年至2016年間,中國首次提出了氫能發(fā)展路線圖,將“氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新”作為重點任務(wù),這一時期推動了我國燃料電池相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。
自2017年起,中國加氫站的建設(shè)進入了快速發(fā)展階段。進入2020年代以后,中國加氫站的建設(shè)進一步加速。根據(jù)最新的搜索結(jié)果,截至2024年6月底,中國已建成加氫站426座,其中僅2024年上半年就新增了19座。此外,中國石化也加入了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展行列,計劃建設(shè)百座油氣混建站。
當前國內(nèi)加氫站數(shù)量雖然不多,但從長遠規(guī)劃角度看,未來加氫站的數(shù)量將呈現(xiàn)大規(guī)模增長態(tài)勢。
根據(jù)工業(yè)和信息化部指導(dǎo)、中國汽車工程學會修訂編制的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》相關(guān)規(guī)劃顯示,到2025年,我國加氫站的建設(shè)目標為至少1000座;到2035年加氫站的建設(shè)目標為至少5000座。
全國加氫站的布局
全國加氫站各省布局各不相同,廣東加氫站數(shù)量最多,其次是江蘇、浙江等經(jīng)濟發(fā)達省份。不過各地政策都在規(guī)劃新的加氫站建設(shè)計劃,未來全國加氫站會呈現(xiàn)幾何倍數(shù)增長。
加氫站的政策
加氫站是鏈接氫氣和燃料汽車的紐帶,其政策發(fā)展歷程與氫能息息相關(guān)。近年來,國家對氫能發(fā)展的重視不斷提高,作為氫能發(fā)展重要基礎(chǔ)設(shè)施的加氫站,也不斷被納入國家政策的發(fā)展規(guī)劃中。
2019年,氫能首次被寫入政府工作報告,提出要推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)。
2021年,在《關(guān)于完整準確全面貫徹新發(fā)展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》中,國家明確要統(tǒng)籌推進氫能制儲輸用全鏈條發(fā)展。
2022年,《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》發(fā)布,氫能被確定為未來國家能源體系的重要組成部分和用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體。
2023年,首個國家層面氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標準體系建設(shè)指南-《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南(2023版)》發(fā)布,為包括加氫站在內(nèi)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈上各類項目建設(shè)奠定基礎(chǔ)。
2024年3月,《2024年能源工作指導(dǎo)意見》出爐,文件提出,編制加快推動氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的相關(guān)政策,有序推進氫能技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
從地方層面的規(guī)劃來看,多地相關(guān)部門紛紛制定了當?shù)匚磥硪欢螘r間內(nèi)的加氫站建設(shè)目標,其中規(guī)劃建設(shè)目標較多的是廣東省、河北省、山東省、陜西省、江蘇省。廣東省計劃到2025年建成加氫站超200座,河北省、山東省、江蘇省和陜西省均計劃到2025年累計建成100座加氫站。
國內(nèi)主要加氫站企業(yè)
1、中國石化
中國石化積極推進制氫、提純、儲運和加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),推動石化產(chǎn)業(yè)綠色低碳發(fā)展。“十四五”期間,中國石化規(guī)劃建設(shè)百萬噸綠氫示范項目,目前綠氫項目正在推進中;將于今年建成運行加氫站 100 座,在“十四五”期間建成 1000 座加氫站。
2、美錦能源
美錦能源成立于 1997 年,是全國最大的獨立商品焦和煉焦煤生產(chǎn)商之一,是氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局的頭部企業(yè),是能源行業(yè)率先轉(zhuǎn)型升級的革新者。美錦能源積極推進轉(zhuǎn)型升級,加快新項目的建設(shè)和運營,快速提升產(chǎn)能,形成了從煤炭、焦化、天然氣到化工產(chǎn)品和膜電極、燃料電池、加氫站到氫燃料電池汽車兩條互有協(xié)同的比較完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系,構(gòu)造了綠色閉環(huán)的循環(huán)經(jīng)濟。2022 年上半年美錦能源實現(xiàn)營業(yè)收入 133.55 億元。
3、厚普股份
厚普股份成立于 2005 年,于 2015 年在深圳證券交易所創(chuàng)業(yè)板上市,是清潔能源整體解決方案服務(wù)商。在加氫站領(lǐng)域,厚普股份已形成了從設(shè)計到關(guān)鍵部件研發(fā)、生產(chǎn),成套設(shè)備集成、加氫站安裝調(diào)試和技術(shù)服務(wù)支持等覆蓋整個產(chǎn)業(yè)鏈的綜合能力。2022 年厚普股份實現(xiàn)營業(yè)收入 3.44 億元。
4、國富氫能
國富氫能位居中國加氫站集成商第一。江蘇國富氫能技術(shù)裝備股份有限公司,成立于 2016 年 6 月,專注于氫能“產(chǎn)、儲、運、加、用”全產(chǎn)業(yè)鏈核心設(shè)備的研發(fā)和制造。2017 年,公司取得 B3 級壓力容器特種設(shè)備制造許可證,首套加氫站裝置上市。2022 年以來,國富氫能的加氫站設(shè)備已開始出口到馬來西亞等海外市場,并用于馬來西亞 70MPa 加氫站項目的建設(shè)。2022 年 6 月,公司曾向上交所遞交上市申請,于同年 10 月“考慮到 A 股市場整體審批程序的不確定性”為由主動撤回申請。2023 年 3 月,公司在江蘇省證監(jiān)局完成了輔導(dǎo)備案工作,擬首次發(fā)行股票并上市。2024 年 3 月,公司正式向港交所遞交提交主板上市申請,二次沖擊上市。從收入構(gòu)成來看,加氫站設(shè)備及相關(guān)產(chǎn)品是國富氫能的第二大業(yè)務(wù)。
素材來源:氫能產(chǎn)業(yè)報告、汽車測試網(wǎng)等
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