加氫站建設制約因素探討

羅興月

中交煤氣熱力研究設計院有限公司 遼寧沈陽 110026

氫能的特點是清潔、低碳、高效及安全，我國能源結構轉型與升級深受氫能影響。新型燃料電池汽車主要依靠氫能提供動能，加氫站建設力度越大，新能源汽車也將在未來發展得越來越好。近年，我國在加氫站建設方面獲得了外界的認可，取得了階段性得勝利，但要想進一步擴大加氫站建設規模，還得克服很多困難。根據加氫站建設現狀，找出問題的根源所在，分析研討出有效解決措施，并制定科學合理的發展方向，確保加氫站建設布局的合理性并有序地開展建設工作，為新能源汽車推廣工作打下堅實的基礎[1]。

1 加氫站的發展現狀分析

我國加氫站建設現狀。我國新能源汽車飛速發展，需要加氫站的建設數量不斷增加。我國加氫站建設規劃已于2016年完成，規劃中表明，2020年以后，新型燃料電磁汽車能源的來源問題將得到全面解決，并表示2025年后，建設完成的加氫站不低于500座。由此可見，加氫站的建設為我國實現能源結構打下了堅實的基礎，同時為汽車產業轉型升級提供了重要保障。但是就目前來看，加氫站的建設并不順利，還需要克服的困難較多[2]。

2 加氫站建設制約因素的分析

2.1 氣源

我國主要采取長管拖車將氫氣氣源運送至加氫站內的方式，《加氫站技術規范》（GB50516—2010）中明確規定氣源中氫氣需要滿足純度（體積分數）為99.999%的要求。

氣源主要由制氫廠提供。現如今氫主要通過電解水制氫；以天然氣、煤炭為代表的化石能源重整制氫；以氯堿尾氣、丙烷脫氫、焦爐煤氣為代表的工業副產氣制氫三種方式獲得。

化石能源重整所獲得的氫主要應用用在石油煉化、合成氨相關領域，我國加氫站的主要氫氣氣源則主要是通過工業副產氣制氫所得。國內氫氣制造業在內陸發展比較緩慢，在東部沿海區域卻發展得很快，制氫企業的分布具有一定得地域特性，在我國東部沿海地區分布著大大小小的制氫企業，然而在內陸地區制氫企業確十分少見，據可靠數據統計，江蘇省、北京市、上海市、廣東省、山東省等沿海地區占全國制氫總量已然超過60%。

在制氫企業分布不均的背景下，我國加氫站氣源分布不均的現象十分明顯，內陸少、東部沿海區域多，再加上制氫方式、價格、運距、產地等原因，可供加氫站選擇的氫氣氣源相當有限。與此同時，不同原料、不同產地、不同時間制氫的氣源純度、品質、價格有所差異，加氫站要求氣源中氫氣的純度很高。同時，由于大型國有能源企業占據著領先地位，其他企業及小型企業在受到其排擠的情況下，進入加氫站市場舉步維艱。氣源直接決定了加氫站能否正常運營，加氫站建設中很大程度受到氣源的制約，在有限的市場份額中如何獲得持續穩定的氣源供應將成為制勝法寶。

2.2 下游用戶

我國氫燃料電池式汽車是加氫站的主要顧客。然而截止2019年12月，我國氫燃料電池汽車數量很少，保有量僅有約6000輛，加氫站的建設速度與數量直接受到氫燃料電池汽車發展的速度所影響。氫燃料電池汽車投放到市場的速度又受到氫燃料電池的技術發展所影響，而人們的購買能力又直接受到氫燃料電池汽車的市場價格影響。相比傳統燃油汽車，氫燃料電池汽車遠比同功率、同類型的汽車貴，例如豐田Mirai，全球銷量較好的氫燃料電池汽車，續航里程可達約482km，然而售價卻在40×104元左右，人們可能更愿意選擇便宜20×104元左右，性能相同，性價比較高的燃油車輛，鑒于此，昂貴的價格成了阻礙人們購買氫燃料電池汽車的絆腳石。我國目前的氫燃料電池汽車市場保有量較少，下游用戶較少，加氫站的建設與下游用戶擁有氫燃料電池汽車情況相互制約、相互影響，人們對加氫站的建設的態度大多持觀望狀態[3]。

2.3 投資環境

項目維持正常運營的先決條件是收益，有了收益才能持續穩定的發展。然而我國目前很多加氫站處于虧損狀態，且暫時沒有完全實現商業化運營，大多數為示范站。下面以某地的一處加氫站為例，對其運營情況和造價進行簡要分析。該加氫站的占地面積約5000m2，設計的規模（日加氫量）為500kg/d，站內的主要有2臺氫氣壓縮機、2臺氫氣卸氣柱、3臺35MPa加氫機、1組9m3氫氣儲氣瓶組等配置。該加氫站總造價約3000×104元，工藝設備全部為進口設備，造價約1500×104元，約占總造價的50%。加氫站建成后，政府提供補貼500×104元，并且在經營期前2年，政府補貼的補貼標準銷售1kg補貼20元，第3年和第4年經營時，政府補貼有所下降，每銷售1kg補貼15元，經營到第5至7年時則補貼10元。算上政府對加氫站的補貼，稅后益率約8%，若除去政府補貼，該項目運營仍舊虧損。

不難看出，加氫站具有風險大、造價高、投資回收期較長、設備造價占比較高等缺點，這也成為了制約加氫站建設的關鍵因素。

2.4 技術層面

2.4.1 氣源

第一，制氫環節與物理、化學等基礎科學領域密切相連，實際生產過程中使用的技術路線也錯綜復雜，若在實際技術與基礎研究方面有重大突破，整個業態環境將得到極大改善。第二，氫氣制備技術在生產條件、市場等諸多方面受到限制，規模化生產實現難度大，形成穩定氣源難度更大。

2.4.2 加氫站

由于我國處于發展初期，相關技術不成熟，加氫站所使用的核心元器件、設備完全依靠進口，沒有議價權，從而導致降本難度大。由此可見，國內加氫站的運營維護成本與建設成本較高。國內加氫站難以贏利、成本高昂等不利現狀，需依靠政策的補貼才能保持運營，且會持續很長一段時間。

2.4.3 下游市場

加氫站在氫燃料電池汽車尚未普及，服務對象少的背景下難以獲得收入。氫燃料電池汽車核心部件是氫燃料電池，目前，氫燃料電池存在基礎設施、價格與壽命等方面技術瓶頸，國內氫燃料電池技術落后于國外，大多數車型也處于研究、技術驗證階段，與國外相比，存在著較大距離。氫燃料電池具有價格較高、壽命較短的弱點，實現大規模推廣氫燃料電池汽車必須在技術成熟，安全性能達標的前提下，同時成本價格也不能過高。

2.5 相關政策

2009年1月23日，科技部、財政部發布財建《節能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》（[2009]6號），明確規定在試點城市購置燃料電池汽車等新能源與節能汽車，將得到定額補助。購買輕型商用車和公共服務用乘用車采用氫燃料電池的汽車，示范推廣的補助標準每輛車25×104元，10m以上的公交客車采用氫燃料電池的汽車，示范推廣補助標準為每輛車60×104元。2016年6月1日，國家能源局、國家發展改革委發布《能源技術革命創新行動計劃（2016—2030年）》（發改能源[2016]513號），國家能源戰略納入“氫能與燃料電池技術創新”，國家鼓勵氫能產業的發展。2018年2月12日，發改委、工業、財政部等部門聯合發布了《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》（財建[2018]18號），規定燃料電池汽車的補貼政策力度不減，基本不變。國家的政策有利于促進加氫站和氫燃料電池汽車的建設。但是政府才補貼有要求，加氫能力至少需要在200kg/d的加氫站才能達到建設條件，鑒于加氫站建設成本高且難獲利的情況，一旦國家政策方向發生變化，加氫站的建設勢必再影響[4]。

3 應對措施

結合我國加氫站目前發展情況，以下4項措施可助力加快加氫站建設。

（1）可通過加大對加氫站建設和氫燃料電池汽車的補貼力度，地方政府及國家加快，甚至減少加氫站建設審批流程，合理利用經濟杠桿的調節作用，確保公平競爭及各方利益，由此勢必使得加氫站及氫燃料電池汽車的發展速度加快。

（2）加氫站基礎配套設施建設力度也需加大，加快加氫站及氫燃料電池汽車、制氫廠研發基地與專用裝置生產與建設，技術研發力度要加大，從使用壽命、續駛里程、安全性等方面，打破氫燃料電池汽車技術壁壘，同時使加氫站核心元器件與設備國產化，全面降低建設投入成本。

（3）采用加氣和加氫、加油和加氫、充電和加氫等方式相結合的建站方式發展，取締單一加氫站的發展模式。

（4）流動資金猶如企業的血液，投資回收期長的問題不容小覷，經充分研究，可采取多運營商合資、合作的模式，攤薄投資費用，同時可通過用戶參股等方式降低投資風險。