走訪一線 貼近市場 燃料電池汽車加氫 不“問”不知道

在2019全國兩會期間,氫能成為一個熱議話題,不少政協(xié)委員和人大代表都提出了發(fā)展氫能的提案議案,其中圍繞推廣氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈的更是十分集中。事實上,2019年政府工作報告也明確提出,覆蓋完整產(chǎn)業(yè)鏈、具備更強(qiáng)技術(shù)研發(fā)和成本優(yōu)勢的新能源汽車產(chǎn)業(yè)集群構(gòu)建勢在必行。

不過,在目前階段,氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)還處在初期發(fā)展階段,身處其中的企業(yè)家們,甚至沒有哪一位能給出詳盡、有說服力的盈利模式,更多的是摸索、摸索、再摸索。

氫燃料電池汽車早已進(jìn)入工信部《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》,并小范圍示范運(yùn)營。但行業(yè)人士心中仍充滿疑問,氫燃料電池汽車在我國的發(fā)展之路究竟該如何走?

俗話說:“不出正月都是年。”大年正月十四,即2019全國兩會召開的半個多月前,中國北方依舊春寒料峭,《中國汽車報》記者乘坐南下的飛機(jī),在深圳寶安國際機(jī)場落地。

深圳是國內(nèi)最早建設(shè)加氫站的城市之一,2011年舉辦大運(yùn)會期間,氫燃料電池汽車曾進(jìn)行示范運(yùn)行。當(dāng)時,加氫站為氫燃料電池公交車加注35MPa壓力的氫氣,不過該站點(diǎn)現(xiàn)已拆除。今年1月,深圳市相關(guān)部門發(fā)布的《深圳市2018年新能源汽車推廣應(yīng)用財政支持政策》中提到,為達(dá)到2萬公里運(yùn)營里程的燃料電池車輛進(jìn)行補(bǔ)貼,乘用車20萬元/輛,輕型客車、貨車30萬元/輛,大中型客車、中重型貨車50萬元/輛(2018年6月12日至2018年12月31日上牌)。

抵達(dá)深圳的次日下午,《中國汽車報》記者乘高鐵抵達(dá)佛山市三水南站。這里距離位于丹灶鎮(zhèn)的全國首座正式商業(yè)化運(yùn)營加氫站——南海瑞暉加氫站(南海國家生態(tài)工業(yè)示范園內(nèi))僅12公里。丹灶鎮(zhèn)位于佛山市南海區(qū)西部,以中國重要的新能源汽車產(chǎn)業(yè)基地和氫能產(chǎn)業(yè)“硅谷”為發(fā)展目標(biāo)的“仙湖氫谷”項目就坐落于此。除南海瑞暉加氫站外,還有多家氫燃料電池整車和系統(tǒng)供應(yīng)商聚集在這里。據(jù)悉,佛山市已建成南海瑞暉加氫站、三水撬裝式加氫站、佛羅路加氫站,共有100余輛氫燃料電池客車和物流車在運(yùn)營。佛山市南海區(qū)有關(guān)加氫站建設(shè)和氫氣價格補(bǔ)貼的政策也于近日出臺。

“每天來加氫的汽車有四五輛吧,多的時候10輛左右,主要是小型物流車?！蹦虾Ｈ饡熂託湔镜墓ぷ魅藛T向《中國汽車報》記者簡要介紹道?；蛟S因為趕上了正月十五元宵節(jié),整個工業(yè)園區(qū)比較冷清……

一問:氫燃料電池運(yùn)營車輛為何寥寥無幾?

經(jīng)過連續(xù)數(shù)天的采訪,《中國汽車報》記者一路詢問下來發(fā)現(xiàn),當(dāng)?shù)仄胀ɡ习傩諏淙剂想姵仄嚨年P(guān)注度不高,這與這個領(lǐng)域“政策熱”、“ 投資熱”的現(xiàn)象形成鮮明對比。

對中國市場來說,如今的“氫能熱”有跡可循。

未來,我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)將發(fā)生顯著變化,向清潔低碳能源轉(zhuǎn)型。國內(nèi)有關(guān)機(jī)構(gòu)預(yù)測稱,我國石油消費(fèi)將在2030年前達(dá)到高峰,之后交通領(lǐng)域電能替代將逐漸加速;2030年之后,我國非石化能源消費(fèi)占比將超過20%。

實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵就是氫能的有效利用。

張銳明還強(qiáng)調(diào):“‘工業(yè)氫’變成‘燃料氫’,不僅僅是純度的問題,還要考慮固態(tài)、氣態(tài)雜質(zhì)的影響?！彼e例說,一套設(shè)計壽命8000小時的氫燃料電池系統(tǒng),如果長期使用含有微量硫化物雜質(zhì)的氫氣,壽命將縮減到3000~4000小時。我國沒有氫燃料電池用氫的專用標(biāo)準(zhǔn),多為工業(yè)用氫標(biāo)準(zhǔn),主要是對部分雜質(zhì)種類和含量缺少相關(guān)細(xì)則,同時也沒有非常完善精確的檢測設(shè)備。

據(jù)了解,在南海瑞暉加氫站,氫氣執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)是GB/T3634.2-2011,純度≥99.999%。

三問:哪種儲氫技術(shù)路線更受歡迎?

另外,儲氫形式還包括低溫液化儲氫、有機(jī)液體儲氫、低壓合金儲氫,到目前為止均未真正實現(xiàn)在汽車領(lǐng)域的商業(yè)化應(yīng)用。

低溫液化儲氫方式可實現(xiàn)氫氣存儲能量密度最大,但需冷卻到極低的溫度(零下253℃)實現(xiàn)液化,且隔熱裝置龐大、成本極高,只運(yùn)用于航空航天領(lǐng)域。

有機(jī)液體儲氫技術(shù),即“氫油”,是中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)可持續(xù)能源實驗室主任程寒松近年來大力推廣并欲使之產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)。優(yōu)勢是同等體積下,氫油的儲氫量比氣態(tài)儲氫要高,一般加油站稍加改造即可滿足氫油加注需求,一些煉油廠可直接改造為氫油工廠;劣勢是氫油釋放氫氣時需要高溫,一般燃料電池廢熱量無法滿足要求,程寒松提出了解決方案并進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化驗證。據(jù)悉,由三環(huán)集團(tuán)、武漢氫陽能源、武漢金凰實業(yè)聯(lián)合研制的常溫、常壓、有機(jī)液體儲氫燃料電池物流車——三環(huán)“氫卡”已于去年6月問世并進(jìn)行測試。

低壓合金儲氫技術(shù)也被稱作為“固態(tài)合金儲氫”,目前適合汽車使用的儲氫合金材料主要是鈦錳系。佳華利道首席科學(xué)家黃寶泉是把促成該項技術(shù)在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的主要推動者之一。固態(tài)合金儲氫的優(yōu)勢是氫氣運(yùn)輸管束車(20MPa壓力)即可滿足加氫需求,直接將氫氣加入合金儲氫電池內(nèi),無需對氫氣加壓至35MPa或70MPa,大大降低加氫站投資成本和危險系數(shù),車輛也無需安裝高壓氫氣瓶;劣勢是氫燃料電池系統(tǒng)質(zhì)量大,需額外增加溫控系統(tǒng)用于氫氣吸附和釋放,儲氫系統(tǒng)質(zhì)量百分比不到2wt%(即100kg的儲氫系統(tǒng)可存儲氫氣2kg)。據(jù)凌兆蔚介紹,佳華利道正與兩家整車企業(yè)聯(lián)合打造合金儲氫燃料電池樣品車并進(jìn)行驗證,未來合金儲氫系統(tǒng)質(zhì)量百分比還有相當(dāng)大的提升空間。

加氫站被視為關(guān)系氫燃料電池汽車大范圍推廣的一道檻?其中究竟有何玄機(jī)?

南海瑞暉加氫站2017年9月建成,在經(jīng)過試運(yùn)營后于2018年6月正式投入使用,是國內(nèi)首座完全實現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)作的加氫站,占地面積4475.9平方米,儲氫量可達(dá)600kg(含固定式管束和移動式管束),日加氫設(shè)計能力≥350kg。

經(jīng)過兩次探訪,《中國汽車報》記者分別遇見了前來加氫的東風(fēng)燃料電池廂式運(yùn)輸車(燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商:愛德曼) 和上汽大通燃料電池客車(燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商:新源動力)。據(jù)悉,這類輕型客車或輕型運(yùn)輸車每次加氫量約為7~8kg,10.5m客車每次加氫量約為20~25kg,行駛里程在300km以上,每輛車進(jìn)站停留時間半小時左右。具體車型的加注量和行駛里程根據(jù)燃料電池系統(tǒng)額定功率的大小和整車質(zhì)量會有所不同。

“賣氫”是加氫站的主要收入,那么每天賣多少才能營利?

對于《中國汽車報》記者的提問,李參成表示,對于南海瑞暉加氫站這種中等規(guī)模的加氫站來說,每天需要賣300kg以上才能實現(xiàn)收支平衡,營利需要更多的市場需求。據(jù)悉,加氫站的日常支出主要包括氫氣采購成本、運(yùn)營維護(hù)人員的工資、加注設(shè)備及增氫氣壓縮設(shè)備維護(hù)。

今年1月,佛山市南海區(qū)人民政府印發(fā)《佛山市南海區(qū)促進(jìn)加氫站建設(shè)運(yùn)營及氫能源車輛運(yùn)行扶持辦法》(簡稱《辦法》),替代了2018年4月出臺的暫行辦法。《辦法》提出,2018~2019年每公斤氫氣可補(bǔ)貼20元(銷售價格40元及以下),并梯次遞減,到2022年每公斤氫氣可補(bǔ)貼9元(銷售價格30元及以下)。

五問:建一座加氫站到底成本幾何?

“我們這個站點(diǎn)的投資大概是1000多萬元,不含地皮的價格,主要是氫氣壓縮和加注設(shè)備,其次是各種安全設(shè)施?！崩顓⒊山榻B說。

據(jù)記者了解,南海瑞暉加氫站投資1550萬元,而2018年8月29日聯(lián)合動工的佛山8座加氫站中,預(yù)算投資最低的為1250萬元(佛羅路加氫站),最高的為2985萬元(瀚藍(lán)松崗禪炭路加氫站)。

那么,一座加氫站千余萬元投資能達(dá)到什么樣的水平?

從規(guī)?？?千余萬元投資建設(shè)規(guī)模為加氫三級站,為最小規(guī)模標(biāo)準(zhǔn)?！都託湔炯夹g(shù)規(guī)范(GB50516-2010)》中要求,加氫站根據(jù)總?cè)萘?G,單位kg)不同分為三個等級,一級4000<g≤8000;二級1000<g≤4000;三級g≤1000;另外,對單罐容量也有相應(yīng)要求,根據(jù)加氫加氣合建、加氫加油合建也有相應(yīng)劃分。< p="">

從能力看,氫氣壓縮設(shè)備24小時運(yùn)行只能生產(chǎn)高壓氣態(tài)氫500kg左右,每天最多滿足20余輛中大型氫燃料電池客車的加注需求。據(jù)悉,氫氣從制氫工廠生產(chǎn)完成后,由20MPa的氫氣管束運(yùn)輸車運(yùn)送至加氫站,每輛車運(yùn)輸能力在300kg左右,然后通過站內(nèi)氫氣壓縮設(shè)備(薄膜壓縮機(jī)系統(tǒng))多次壓縮(2或3級儲氣瓶組分級設(shè)置)至42~45MPa,然后通過加注設(shè)備為車輛提供氫氣。

對比國外市場采用的70MPa氫氣,國內(nèi)采用了35MPa氫氣,這樣來看千余萬元投資僅是起步。據(jù)悉,南海瑞暉加氫站氫氣壓縮機(jī)加注設(shè)備為國內(nèi)某品牌供應(yīng)商,相比國外品牌供應(yīng)商價格便宜一半以上,但其中關(guān)鍵零部件仍為進(jìn)口,全套系統(tǒng)短期內(nèi)價格難以再下降。

張銳明認(rèn)為,未來國內(nèi)氫燃料電池汽車市場也將會升級使用70MPa壓力的氣態(tài)氫,相關(guān)技術(shù)升級不存在問題,關(guān)鍵還在于成本。

凌兆蔚通過對日本市場的調(diào)查給出了一個結(jié)論:“在日本建設(shè)一座日加注能力500kg 70MPa氫氣的加氫站,僅設(shè)備投資合計人民幣3000萬元左右。”他認(rèn)為,建站的投資額如此之高,且僅能滿足20余輛大巴車的加注能力,做這樣的事情實在不劃算,也難以真正實現(xiàn)市場化發(fā)展。

據(jù)不完全統(tǒng)計,國內(nèi)已建設(shè)完成的加氫站數(shù)量為25座,其中3座(2010~2011年間,上海世博會、廣州亞運(yùn)會、深圳大運(yùn)會專用加氫站)已拆除,其余大部分為整車企業(yè)內(nèi)部或試點(diǎn)項目園區(qū)內(nèi)使用的加氫站。

根據(jù)記者不完全統(tǒng)計,2019年國內(nèi)可投入使用的加氫站將會超過100座,其中佛山市為28座。建設(shè)加氫站的巨額費(fèi)用何來?政府補(bǔ)貼占了很大一部分。全國各地方政府都已經(jīng)出臺了氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展規(guī)劃,對加氫站建設(shè)、氫氣價格以及燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商相關(guān)補(bǔ)貼都會陸續(xù)發(fā)布。佛山市南海區(qū)人民政府印發(fā)的《辦法》顯示,2019年底之前建成的固定式加氫站,日加氫能力500kg以下的新建站補(bǔ)貼500萬元,日加氫能力500kg及以上的新建站補(bǔ)貼800萬元。