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    氫能儲運現狀簡析

    放大字體  縮小字體 發布日期:2019-05-24  作者:鑫欏資訊
        不論是從政策環境還是經濟條件,毋庸置疑國內發展氫燃料電池汽車處在最好的時間段,氫燃料電池汽車欲快速發展,加氫站和相關配套建設需與之匹配。氫氣儲運產業是氫能產業的中間環節,聯結著產業鏈前端的制氫和后端的氫能應用環節。在2019年兩會上,政府工作報告首次提出“推動加氫等設施建設”,表明中國愿意推動包括氫能源在內的技術進步。
    本篇重點:
        一、氫能并不是你想的那么可怕,氫氣作為新興能源其安全應用已經十分成熟?,F有的燃料電池車輛安全設計可以有效地解決氫氣泄露問題,并降低汽車劇烈碰撞等各種場合下發生氫氣爆炸的可能。
        二、加氫站建設成本雖高,但全球規劃建設超435座。截止到2018年底,全球加氫站數目達到369座,其中,歐洲152座,亞洲136座,北美78座。日本、德國和美國位居前三位,中國排名第四。
        三、我國加快推進加氫站建設,到2020年數量達到100座。截止到2018年12月,我國加氫站運營數量為24座。預計2020年加氫站數量將達到100座左右,固定式燃料發電達20萬千瓦,燃料電池運輸車輛達到1萬輛,預計至2022年中國氫燃料汽車銷量將達到3萬輛。

    氫能并不是你想的那么可怕

        對于氫燃料電池車的安全性大家會有所質疑,提到氫氣,很多人和小編一樣第一反應應該是“氫彈”,可能是蘑菇云的印象太深刻。與常規能源相比,氫氣確實存在不安全的屬性,但亦有利于安全的屬性。主要有三點:
        第一,氫氣相對液體燃料和其他氣體,更容易從小孔中泄露,因此氫氣相對于其他燃氣泄露速度更快。但通過對燃料運輸系統的合理設計,可以避免采用厚度很薄的材料,防止氫氣從微小裂縫中泄露。
        第二,氫氣具有很高的擴散系數和浮力,泄露時可迅速降低濃度。
        另外,如果發生爆炸,氫氣的爆炸能量是常見燃氣中最低的,特別就單位體積爆炸能而言,氫氣爆炸能僅為汽油氣的1/22。
        因為氫氣的這些屬性,對于氫氣的存儲運輸的技術要求比較高。 儲氫的方式主要分為:低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫和儲氫材料三種。
        我國現有各級壓力容器制造許可證的企業三千余家,其中有制造移動式壓力容器(鐵路罐車、汽車罐車、罐式集裝箱)許可證的企業三十余家,能制造低溫移動式壓力容器的只有十幾家。據業內人士表示,就目前來看碳纖維瓶儲運更為理想,但受制于國內碳纖維量產較小,以及碳纖維瓶需求不足,成本居高不下。目前燃料電池車用的儲氫瓶都選用鋁內膽碳纖維纏繞,并且燃料運輸管道大多采用316不銹鋼材質,可避免氫脆產生的安全風險,國內部分企業使用瀚氫的車用供氫系統。
        日本產業界目前正在研究用甲酸作為高校儲藏和運輸氫的“氫載體”。雖然固體濃縮氫方便存放和運輸,密度大轉化能量更多,但固體金屬儲氫成本高,技術復雜。日本一直采用甲酸氫載體運輸,主要是便于從海外運輸氫。

    加氫站成本高 全球規劃建設超435座


        決定氫能能否大規模進入市場的除了制氫和運輸外,還有供氫基礎設施的建設,那就是加氫站。影響我國氫氣售價的最主要因素是氫氣成本占70%,從氫氣價格組成來看,儲運成本占總成本的20%左右,在當前階段,由于氫氣產地與消費地存在差異,選擇合適的氫源是降低氫氣儲運成本的較好選擇;而通過提高儲運裝備的國產化率、降低加氫站建設和運營成本是降低成本的最好選擇。
    數據來源:《天然氣化工》、中商產業研究院整理
        現階段加氫站建設最大的阻礙就是成本問題,目前我國一個日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1000萬元左右,歐洲同等量級的加氫站所需成本約800-1000萬元。對于一個日加氫量為200kg的串級高壓儲氫加氫站,其成本分布如下:
    數據來源:模型計算
        隨著各國氫能源汽車的推廣,全球主要國家將加快加氫站建設。由Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) 和 TüV SüD共同運營的H2stations.org網站發布的全球加氫站年度評估報告中顯示,2015-2018年保持增速發展,至2018年全球加氫站較17年底新增48座,截止到2018年底,全球加氫站數目達到369座,其中有273座對外開放,可以像任何傳統的零售站一樣使用;其余的站點則為封閉用戶群提供服務,比如公共汽車或車隊用戶。
       
        根據數據顯示,歐洲152座,亞洲136座,北美78座。其中,日本、德國和美國位居前三位,中國排名第四。日本、德國和美國加氫站共有198座,占全球總數的54%,三個國家在氫能與燃料電池技術領域的領先地位毋庸置疑,值得關注的企業有德國SFC Energy AG(SFC能源公司)、日本豐田、HydrogenicsCorporation、Ballard等。
        短期內全球新增加氫站計劃較大的有德國(38座)、荷蘭(17座)、法國(12座)、加拿大(7座)、韓國(27座)、中國(18座)。到2020年,以日本、德國為代表的國家加氫站的規劃建設總數將超過435座,其中日本的規劃建設數量最多達到160座,其次為德國規劃建設100座加氫站。

    我國加快加氫站建設 形成產業集群

        隨著燃料電池車對氫氣需求量的增加,我國的加氫站數量會逐步增加。根據《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》,到2020年我國加氫站數量達到100座;到2030年我國加氫站數量達到1000座,高壓氫氣長輸管道建設里程達到3000公里。
        據不完全統計,截至2018年12月,中國共有27座建成的加氫站,其中3座已被拆除,部分尚未運營。由數據顯示,日加氫量在200kg到1000kg之間不等,值得一提的是,上海氫楓能源技術有限公司獨立承建且運營狀態的加氫站有5座。據小編了解,除表中提到的參與建設加氫站的企業還有億華通、美錦能源、三環集團、雪人股份等。
        國內已經形成了京津冀、華東、華南(佛山-云?。?、華中(武漢)四個氫燃料電池產業集群,并圍繞當地研發情況及工業基礎形成了各自的產業配套及商業應用模式。其中,京津冀地區依托于國家對2022年冬奧會相應的推廣應用,發展速度最快。
        在加氫站的建設方面,2020年是即將迎來的第一個爆發點,但從目前實際落地的進度來看還是很艱難。業內人士表示,工業副產氫氣以后是主流制氫手段,但目前利用率低,企業參與建設氫氣站意愿不強,空排浪費氫能資源可謂可惜。但加氫站高昂的運營及維護成本讓企業談“氫”色變,不敢輕易投資建設加氫站,加氫站建設還需要政策紅利推進,“國家隊”的入場助攻。
        除此之外,氫能相關的標準目前還有25項,在編28項,對于一個產業來說是遠遠不夠的。除了政策扶持補貼之外,各地方政府應以當地發展需求為前提,建立氫燃料產業示范區域與特定的商用車線路,并多鼓勵加氫站核心設備及燃料電池核心技術的補助,促進中國整個氫燃料電池汽車產業鏈的良性發展。




     
     
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