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10月13日，液空厚普氫能源裝備有限公司的CTO許慎啟博士為學(xué)員帶來“中國加氫站建設(shè)的挑戰(zhàn)和機(jī)遇”的課題分享。他從氫能概述、加氫站發(fā)展現(xiàn)狀、加氫站發(fā)展機(jī)遇、加氫站發(fā)展挑戰(zhàn)、液空厚普及其整體解決方案這五個方面進(jìn)行分享。
液空厚普氫能源裝備有限公司的CTO許慎啟博士
許博士首先分析了氫能的戰(zhàn)略意義和應(yīng)用場景。氫能是能源轉(zhuǎn)換的紐帶，是低碳化發(fā)展的未來，是汽車電氣化發(fā)展的必然，因此氫能未來可期。目前氫能主要有三大類應(yīng)用場景，比如汽車、叉車、無人機(jī)、船舶等交通領(lǐng)域，和充電寶、便捷式電源等便捷領(lǐng)域，以及大型分布式發(fā)電、家用熱電聯(lián)電、備用電源等固定領(lǐng)域。目前美國氫能在乘用車、叉車、分布式發(fā)電、備用電源、無人機(jī)場景有較多應(yīng)用；歐洲重點(diǎn)應(yīng)用在乘用車、家用CHP、機(jī)車、船舶、備用電源等領(lǐng)域；日本重點(diǎn)應(yīng)用在乘用車和家用CHP領(lǐng)域；韓國重點(diǎn)應(yīng)用在乘用車和分布式電源領(lǐng)域；中國主要應(yīng)用在商用車領(lǐng)域。
接下來，許博士分析了加氫站的發(fā)展歷史和應(yīng)用現(xiàn)狀。加氫站發(fā)展到今天已有近70年的歷史。20世紀(jì)50年代，氫氧站誕生。20世紀(jì)70 年代，是國內(nèi)氫氧站建設(shè)發(fā)展階段，共建近100座。1999年，世界第一座加氫站——德國慕尼黑國際機(jī)場加氫站建成，主要運(yùn)用于氫燃料電池汽車的燃料加注。2004 年，國內(nèi)氫氧站更名為氫氣站。2005年，國家住建部發(fā)布國家標(biāo)準(zhǔn) 《氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范》 GB50177-2005。2006年，中國第一座加氫站——北京永豐加氫站，為2008北京奧運(yùn)會燃料電池客車示范運(yùn)營的氫氣加注服務(wù)。2019 年，是國內(nèi)加氫站建設(shè)爆發(fā)期，共建成各類型加氫站43座。
截至2020年底，全球累計(jì)建成612座加氫站，其中站內(nèi)制氫加氫一體站占15%，液氫站占5%，約30座。截至2021年7月，我國加氫站總數(shù)為167座。液空集團(tuán)在全球有150多個加氫站，其中9座為液氫加氫站，50多座為自主投資運(yùn)營加氫站。液空集團(tuán)在國內(nèi)有30多個加氫站，為中石化北京、天津、河北、大連燃料油公司、上海、浙江、南寧等地方提供了加注站設(shè)備及服務(wù)。
最后，許博士分析了加氫站的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)。當(dāng)前，在國家的重視下，有關(guān)氫能的國家及地方層面的戰(zhàn)略規(guī)劃、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、法律法規(guī)逐步出臺并完善，加氫站迎來快速發(fā)展期。但是，氫能也面臨安全性、項(xiàng)目批建、經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、可靠性等六大挑戰(zhàn)。
在安全方面，氫氣易燃易爆，面臨設(shè)計(jì)安全、項(xiàng)目安全、運(yùn)行安全、監(jiān)控安全的挑戰(zhàn)。建站方案和工藝等設(shè)計(jì)堅(jiān)持國際化流程，保障建站和運(yùn)營的合理性、安全性和高效性。
在項(xiàng)目批建方面，對口單位不明確，審批流程復(fù)雜，審批周期長。項(xiàng)目報建審批是加氫站建設(shè)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，但由于氫能發(fā)展處于初級階段，加氫站建設(shè)管理相對無序，申報建設(shè)對口單位權(quán)責(zé)不清，報建工作困難。而且審批流程復(fù)雜，各地流程不同，因地而異。
在經(jīng)濟(jì)性方面，加氫站建設(shè)涉及產(chǎn)業(yè)鏈制、儲、用氫三個環(huán)節(jié)。在制氫環(huán)節(jié)，現(xiàn)有制氫技術(shù)主要依靠煤和天然氣等化石燃料，經(jīng)濟(jì)、環(huán)保性問題突出，核能和生物質(zhì)能制氫尚不成熟，太陽能或風(fēng)能等可再生資源效率低，綜合成本高；適用燃料電池車的氫氣成本較高。在儲氫環(huán)節(jié)，高壓氫氣、液化儲氫技術(shù)、固態(tài)儲氫和有機(jī)液態(tài)儲氫取得了較大進(jìn)步，但儲氫密度、儲氫安全性和儲氫成本平衡問題依然突出；在用氫環(huán)節(jié)，氫燃料電池車價格較高、規(guī)模不足，導(dǎo)致加氫站建造成本居高不下、難以大規(guī)模建設(shè)，加氫站數(shù)量不足反過來又導(dǎo)致用戶難以選用氫燃料電池車；用氫環(huán)節(jié)的便利性和經(jīng)濟(jì)性難以兼得。此外，加氫站自身的建設(shè)投資成本包括土地成本、土建費(fèi)用、設(shè)備及安裝費(fèi)以及其他費(fèi)用等。在目前市場環(huán)境下，短期收益難實(shí)現(xiàn)，建站應(yīng)綜合考慮商業(yè)化的加注能力需求、合理投資，減少重復(fù)投入。
在技術(shù)方面，面臨核心設(shè)備國產(chǎn)化、大流量加注技術(shù)、液氫加注技術(shù)的挑戰(zhàn)；在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面，面臨氫品質(zhì)檢測標(biāo)準(zhǔn)、加注規(guī)范、認(rèn)證體系、安全風(fēng)險評價的挑戰(zhàn)。在可靠性方面，面臨壓縮機(jī)可靠性、氫氣泄露、設(shè)備長周期穩(wěn)定運(yùn)行的挑戰(zhàn)。
液空厚普是全球領(lǐng)先的清潔能源整體方案服務(wù)商，也是國際氫能聯(lián)盟發(fā)起者之一。經(jīng)過幾十年的技術(shù)積累，液空厚普具有開發(fā)和設(shè)計(jì)大型科技項(xiàng)目的豐富經(jīng)驗(yàn)和對于關(guān)鍵設(shè)備技術(shù)的掌握。目前，液空厚普在加氫站建設(shè)市場占有率穩(wěn)居前三，已完成和參建加氫站或加氫綜合能源站40+座。其中，北京大興海珀?duì)柲茉凑臼悄壳叭蜃畲蟮募託湔?，占地面積20萬平方米，配備8臺雙槍加氫機(jī)，設(shè)計(jì)日加注量3.6噸，實(shí)際加注量最高達(dá)4.8噸。得到了業(yè)主的高度贊譽(yù)。70MPa加氫槍也在四川一汽豐田加氫站得到了很好的實(shí)踐應(yīng)用。
