作為氫能利用和發(fā)展的中樞環(huán)節(jié)，加氫基礎(chǔ)設(shè)施在氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，尤其是燃料電池汽車應(yīng)用場(chǎng)景中扮演著重要角色。氫燃料電池車與加氫站究竟是“先有雞還是先有蛋”，是氫能產(chǎn)業(yè)化途中繞不開(kāi)的話題。
近日由中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟（以下簡(jiǎn)稱“中國(guó)氫能聯(lián)盟”）在京舉辦的“十四五”氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展論壇上，中國(guó)汽車技術(shù)研究中心首席專家方海峰介紹，經(jīng)過(guò)多年努力，國(guó)內(nèi)已基本構(gòu)建起從制氫、燃料電池關(guān)鍵部件到整車相對(duì)完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系，社會(huì)資本的投入積極性顯著提升。但行業(yè)仍面臨核心技術(shù)包括關(guān)鍵零部件缺失、加氫設(shè)施建設(shè)困難等突出問(wèn)題。他建議，應(yīng)進(jìn)一步明確燃料電池汽車的戰(zhàn)略導(dǎo)向，同時(shí)，從國(guó)家層面出臺(tái)加氫設(shè)施建設(shè)的指導(dǎo)方案，以形成明確的超前供給體系。
北京低碳清潔能源研究院可再生能源中心技術(shù)總監(jiān)何廣利也認(rèn)為，加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)先行，是氫燃料電池汽車推廣普及的關(guān)鍵所在。在國(guó)際上，氫能產(chǎn)業(yè)初期基本都是基礎(chǔ)設(shè)施超前發(fā)展。“以德國(guó)為例，德國(guó)有100多家氫站，走基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)先，但是國(guó)內(nèi)不太明確?！?
加氫站發(fā)展中“先有雞還是先有蛋”的問(wèn)題
方海峰在會(huì)上表示，隨著氫能應(yīng)用技術(shù)的逐步成熟，燃料電池已被歐美日韓等國(guó)納入國(guó)家戰(zhàn)略的高度。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，截至今年2月，全球累計(jì)銷售3.4萬(wàn)輛氫燃料電池汽車，1-2月銷量1800多輛，韓國(guó)、美國(guó)、中國(guó)、日本四國(guó)銷量超過(guò)90%。與國(guó)外一些企業(yè)主推氫燃料電池乘用車不同的是，國(guó)內(nèi)當(dāng)前以氫燃料公交客車和商用車為主，今年以來(lái)推廣主要集中在山東和安徽。
何廣利認(rèn)為，最近幾年國(guó)內(nèi)加氫站數(shù)量增長(zhǎng)比較快。目前，國(guó)內(nèi)加氫站在100座左右，但有相當(dāng)一部分是更接近于設(shè)備的撬裝站，只能夠?yàn)槭痉度剂想姵仄囂峁┡R時(shí)加氫，還達(dá)不到商業(yè)加氫站的標(biāo)準(zhǔn)。
另外國(guó)內(nèi)加氫站呈現(xiàn)出壓力小、容量大的特點(diǎn)。國(guó)外加氫站中90%左右都是70兆帕的加氫站，而且是針對(duì)燃料電池乘用車設(shè)計(jì)建造，加氫能力在200公斤左右。但由于國(guó)內(nèi)燃料電池汽車主要是壓力級(jí)別在35兆帕的燃料電池商用車（物流車、大巴車等），國(guó)內(nèi)加氫站每天供氫需求在1000公斤左右。
何廣利稱，加氫站作為基礎(chǔ)設(shè)施，又同時(shí)是系統(tǒng)工程，其設(shè)計(jì)建造處于一個(gè)很被動(dòng)的地位。
具體而言，在供應(yīng)端，目前站外供氫面臨低壓氫剩余問(wèn)題。氣態(tài)運(yùn)氫車的車載氫壓力在二三十兆帕左右，但壓力釋放到五兆帕以后，無(wú)法將氫氣供給到儲(chǔ)氫站，站內(nèi)制氫可以解決運(yùn)氫效率的問(wèn)題，但對(duì)加氫站的建設(shè)又提出了新的技術(shù)要求；在需求端，車載儲(chǔ)氫的需求決定了加氫站的路線設(shè)計(jì)?！艾F(xiàn)在車載儲(chǔ)氫大部分都是用高壓，如果未來(lái)和高壓完全不同的車載儲(chǔ)氫在車輛上得到應(yīng)用，現(xiàn)在高壓供氫的儲(chǔ)氫站就都不能用了?！焙螐V利說(shuō)。
車輛成本和用氫成本均居高不下
與爭(zhēng)議雞和蛋哪個(gè)先哪個(gè)后相比，降低氫能使用成本，是更緊迫的問(wèn)題。
方海峰坦言，整個(gè)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，除了技術(shù)瓶頸，高成本是另外一個(gè)制約因素。由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模比較小、成熟度還比較低，無(wú)論是車輛成本還是用氫成本，都居高不下。
去年以來(lái)，各地方發(fā)展氫燃料電池的熱情持續(xù)高漲。方海峰稱，中汽研曾做過(guò)不完全統(tǒng)計(jì)，依據(jù)各地方發(fā)布的政策規(guī)范，2025年燃料電池推廣規(guī)?？赡芡黄?3萬(wàn)輛，氫的需求將隨之大幅增長(zhǎng)。
何廣利分析，一個(gè)儲(chǔ)氫量1000公斤，壓力級(jí)別為35兆帕的加氫站，在采用一部分進(jìn)口裝備的主流情況下，成本在一千萬(wàn)左右。
他指出，未來(lái)加氫站的商業(yè)化一方面要需要降低設(shè)備成本，另一方面，加氫站整體的運(yùn)營(yíng)技術(shù)進(jìn)步和運(yùn)營(yíng)費(fèi)用降低也是關(guān)鍵?！耙粋€(gè)加氫站十年的周期，設(shè)備降低一百萬(wàn)，可能還不如加注一公斤氫氣省0.3度電來(lái)劃算?！焙螐V利說(shuō)。
這個(gè)0.3度電怎么省出來(lái)？何廣利的策略是加氫站系統(tǒng)化。國(guó)內(nèi)加氫站現(xiàn)有的設(shè)備在運(yùn)行原則和運(yùn)行策略上都是獨(dú)立的，設(shè)備處于頻繁啟停的工作狀態(tài)，對(duì)于設(shè)備的可靠性和性能有很大影響。保證加氫站系統(tǒng)化工作中穩(wěn)定運(yùn)行，是降低維護(hù)成本的有效途徑。
另外，何廣利特別提到，考慮到加氫站的實(shí)際使用情況，如果負(fù)荷率低、車型特定，橇裝式加氫站也是很好的商業(yè)化選擇。
燃料電池推廣要因地制宜
去年10月，中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布了我國(guó)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0版本。與1.0版本相比，更新版的路線圖對(duì)推廣車輛的數(shù)量目標(biāo)提了更高的要求，2020年要達(dá)到8000-10000輛，2025年達(dá)到5萬(wàn)至10萬(wàn)輛，2030年和2035年之間實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)輛。
路線圖2.0對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃也做了相應(yīng)更新，原先設(shè)定2025年和2030年的加氫站數(shù)量分別從300座和1000座提高到1000座和5000座，以適用商用車快速發(fā)展對(duì)供氫量和供氫網(wǎng)絡(luò)密度的需求。
去年11月公布的新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2035年）提出，提高氫燃料制儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性、推進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。該規(guī)劃要求深化“三縱三橫”研發(fā)布局：縱向要布局燃料電池汽車整車技術(shù)的創(chuàng)新鏈，橫向推進(jìn)燃料電池系統(tǒng)的應(yīng)用支撐技術(shù)的攻關(guān)，在產(chǎn)業(yè)融合方面提出支持有條件的地區(qū)開(kāi)展燃料電池汽車商業(yè)化的示范應(yīng)用。
“因?yàn)槿剂想姵氐耐茝V受資源限制，所以明確不是全國(guó)各地遍地開(kāi)花，更注重強(qiáng)調(diào)怎么因地制宜，更聚焦具有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，包括氫能資源，及具備相應(yīng)應(yīng)用場(chǎng)景的地區(qū)。”方海峰說(shuō)。
在未來(lái)加氫站的配置發(fā)展方面，何廣利提出了幾方面看法。對(duì)于氫能站的商業(yè)化，站內(nèi)儲(chǔ)氫必不可少。如果加氫站不配備儲(chǔ)氫罐而選擇直充，加氫站的加注能力以及加注速度直接由壓縮機(jī)的排量決定，隨著使用過(guò)程中氫氣壓力的降低，加氫站的加氫速度會(huì)逐漸降低。另外直充存在加氫時(shí)車載儲(chǔ)氫過(guò)壓的安全性問(wèn)題。
在氫氣加注上，由于面向的車型存在差異，加氫時(shí)車載氫剩余量狀態(tài)不同，未來(lái)商業(yè)化加氫站需在動(dòng)態(tài)調(diào)整中，需要通過(guò)加注協(xié)議，保證加氫環(huán)節(jié)中溫度，壓力等各參數(shù)滿足標(biāo)準(zhǔn)。目前，國(guó)內(nèi)加氫機(jī)的研發(fā)遵循的是國(guó)際上被普遍認(rèn)可的協(xié)議，國(guó)內(nèi)暫時(shí)缺乏相關(guān)協(xié)議的擬定。
