加氫站行業(yè)發(fā)展概況

加氫站行業(yè)發(fā)展概況

現(xiàn)有加氫站技術來源于天然氣加氣站,有兩種建設方式：1）站內(nèi)制氫供氫加氫站技術；2）外供氫加氫站技術.中國加氫站以外供氫路線為主.1）站內(nèi)制氫加氫站技術：來源于天然氣管網(wǎng)標準加氣站原理,即加氫站內(nèi)有制氫設備（如天然氣重整制氫）產(chǎn)生氫氣（相當于天然氣管道輸送來的氣源）和加氣站設備的組合.2）外供氫加氫站技術：來源于天然氣母站和子站原理,即從外面工廠(相當于母站提供氣源)經(jīng)加氫站(子站)二次加壓完成對外加氣.站內(nèi)制氫加氫站工藝和外供氫加氫站工藝流程對比

加氫站的工作原理（以外供氫加氫站為例）：氫氣通過管束槽車運輸至加氫站,經(jīng)由氫氣壓縮機增壓后儲存至站內(nèi)的高壓儲罐中,再通過氫氣加氣機為燃料電池汽車加注氫氣.當管束槽車的壓力足夠高時,可從槽車中直接給車輛加氫；壓力不夠部分從氫氣高壓儲罐中給汽車進行補充氫氣.實際操作中,氫氣儲罐可由多個壓力級別不同的儲罐并聯(lián)而成,先將低壓儲罐中的氫氣用于加注,直到低壓儲罐與車載容器達到壓力平衡,再換為高壓儲罐進行加注.外供氫加氫站的工作原理

加氫站是氫能供應的重要保障.加氫站之于燃料電池汽車,相當于加油站之于燃油汽車、充電站之于純電動汽車.安全、低成本、快捷加氫的加氫站對于氫燃料電池汽車的商業(yè)化起到關鍵作用.加氫站的工作流程一般為氫源供氫、壓縮、儲存、加注.外供氫氣分為氣氫和液氫兩種類型.氣氫經(jīng)氣氫拖車或管道運輸至加氫站,經(jīng)過壓縮機儲存到壓縮儲氫罐組,再通過分配器向燃料汽車加注氫氣.液氫經(jīng)液氫槽車運至加氫站,儲存至站內(nèi)液氫儲氫罐,通過液氫泵和氣化器經(jīng)壓縮后儲存至壓縮儲氫罐組,最后加注.加氫站的氫源也可來自站內(nèi)制氫裝置,制得的氫氣經(jīng)壓縮儲存到壓縮儲氫罐組,最后加注.加氫站的主要設備包括站內(nèi)制氫裝置、壓縮機、壓縮儲氫罐組、液氫泵和氣化器、冷卻器和分配器.加氫技術路徑示意圖

“氫能時代”大幕拉開,全球主要國家與企業(yè)紛紛入局

全球氫能發(fā)展進入快車道,歐美及日韓已率先進行氫能產(chǎn)業(yè)鏈的布局.一方面從國家層面,部分國家自上而下出臺了具有頂層設計的全國性專項規(guī)劃文件,設置了氫能源管理機構,創(chuàng)建了相對科學安全的技術標準及監(jiān)測體系.另一方面,相關企業(yè)也加快布局氫能市場.全球氣體三大巨頭公司依托空氣分離技術儲備,已可以提供制氫、純化、儲運、加氫等一系列完整的解決方案.全球主要國家和企業(yè)共同推動氫能產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展.

氫能是能源技術革命的重要方向,全球發(fā)展進入快車道

全球逐步形成發(fā)展氫能的共識,普遍認為氫能是21世紀最具潛力的清潔能源之一.美國通用汽車公司的技術研究中心于20世紀70年代提出“氫經(jīng)濟”概念,1976年美國斯坦福研究院就開展了氫經(jīng)濟的可行性研究.20世紀90年代中期以來城市空氣污染、能源自主可控、二氧化碳過量排放及全球氣候變化、可再生能源電量儲存等問題的凸顯,增加了氫能經(jīng)濟的吸引力.氫能作為一種清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源,逐步形成全球共識,被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗?是人類的戰(zhàn)略能源發(fā)展方向.

預計到2050年世界將正式進入“氫能時代”.2016年全球氫能的下游應用的90%仍為工業(yè),25%用于冶金,65%用于化工領域.預計到2050年氫能將占到人類能源總供給的18%,貢獻58EJ的總能量,其中主要的增量來自于交通運輸,將消耗約22EJ的能量,占氫能下游應用的約38%.氫能下游應用占比

2050E總能量供給中氫能及其下游應用情況（單位:EJ）

歐美日韓中計劃到2025年建成加氫站共計2000座,是目前五個國家及地區(qū)在營加氫站數(shù)量的4.81倍.2018年全球加氫站新增48座,截止到2018年底,全球加氫站數(shù)目達到369座.分地區(qū)來看,歐洲152座,亞洲136座,北美78座；在全部369座加氫站中,有273座對外開放.日本、德國和美國加氫站共有198座,占全球總數(shù)的54%,顯示出三國在氫能與燃料電池技術領域的快速發(fā)展及領先地位.全球2018年底在營加氫站及未來計劃建設加氫站情況

我們認為,在燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展進程中,加氫站有望率先開啟大規(guī)模建設.截止2018年底,中國已建成加氫站23座,其中建站手續(xù)齊備的商業(yè)化加氫站有6座,占比26%,在建加氫站約17座.隨著政策的完善、技術標準的規(guī)范、裝備技術

的升級以及運營規(guī)模擴大帶來單位成本的降低,更多加氫站有望滿足商業(yè)化運營要求.截止2018年底中國已運營的加氫站分布

近年受益政策支持,中國燃料電池汽車產(chǎn)量呈“J”型增長,2017全國燃料電池汽車產(chǎn)量達到1272輛,2018年是燃料電池汽車商業(yè)化運營的元年,產(chǎn)量躍升至1619輛,燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)開啟以補貼為基石的內(nèi)生性增長時代.截止2018年底,全國投入運營車輛約694輛,其中公交234輛左右,物流車約300輛,輕客160輛.其中,燃料電池物流車在上海已經(jīng)開展商業(yè)化運營,目前在運營數(shù)量達到300輛左右,運營里程超過400萬km,用戶包括京東、申通快遞、盒馬鮮生、宜家等物流用戶.中國燃料電池汽車產(chǎn)量“J”型增長

加氫站是燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈上必不可少的關鍵性基礎設施,燃料電池汽車的發(fā)展和商業(yè)化離不開加氫站的建設發(fā)展.但目前國內(nèi)加氫站較少,建設速度有待大幅提升.截至2018年12月國內(nèi)已建成加氫站25座,分別位于北京、上海、江蘇、大連、安徽、河南、廣東等地,氫燃料電池汽車保有量3428輛.

而中國標準化研究院與全國氫能標準化技術委員會曾發(fā)布中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書,書中提出：到2020年,加氫站達100座,燃料電池車達10000輛；到2030年,加氫站達1000座,燃料電池車達到200萬輛.工信部組織制定的節(jié)能與新能源汽車技術路線圖明確提出,到2030年國內(nèi)實現(xiàn)百萬輛氫燃料電池汽車的商業(yè)化應用,建成1000座加氫站.雖然這兩年加氫站建設提速,但是相對于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)需求,加氫站作為基礎設施遠遠供不應求,未來氫能利用領域的市場空間十分廣闊.

2019年以來國家政策大力鼓勵加氫站的建設,加氫站為整個氫能源產(chǎn)業(yè)鏈前端鏈條的環(huán)節(jié),也是當前制約整個產(chǎn)業(yè)的核心環(huán)節(jié),政策頂層設計啟動將有助于全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展.3月15日,國務院新聞辦就2019年政府工作報告的修訂情況進行解讀,在推動消費穩(wěn)定增長部分,補充了“推動加氫設施建設”的內(nèi)容；3月28日李克強總理在亞洲博鰲論壇提出要加快發(fā)展氫能源等新興產(chǎn)業(yè)；4月8日,國務院發(fā)布國發(fā)【2019】8號文,落實政府工作報告中重點工作部門分工意見,意見中提到加氫設施建設由財政部、工信部、發(fā)改委、商務部、交通部、住建部、國家能源局等按職責分工負責.過去加氫站審批機制欠缺,建站速度緩慢,伴隨多次意見出臺與落實,未來加氫站審批速度加快,將推動加氫站建設進一步提速.國內(nèi)近期鼓勵氫能利用政策

上有國家政策支持完善,下有地方政府規(guī)劃明確.加氫站建設涉及土地、?；饭芾?、建設流程不通暢等問題,地方政府的態(tài)度將對加氫基礎設施的建設進度起到關鍵性作用.目前地方政府積極性極強,各地區(qū)陸續(xù)推出氫能源產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,針對加氫站建設也提出明確的目標.梳理目前規(guī)劃,至2020年有望落實加氫站建設超200家,遠超中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書所提數(shù)量.另外,四部委發(fā)布2019年新能源汽車補貼政策時提到過渡期后,地方購置補貼應轉向充電、加氫等基礎設施和運營服務,地方積極參與相應加氫站建設.各地方政府加氫站建設規(guī)化梳理

各地方政府也陸續(xù)推出加氫站建設的優(yōu)惠補貼政策,以促進基礎配套設施的發(fā)展.補貼分為銷售補貼和建設補貼,建設補貼標準多按照加氫站加氫能力給予一次性補貼或按照投入設備額的一定比例給予補貼.在政策持續(xù)加碼下,各地加氫站建設規(guī)劃也陸續(xù)公布.2019年5月24日,由中國汽車工程學會編寫的長三角氫走廊建設發(fā)展規(guī)劃正式發(fā)布,根據(jù)