跟着财产范围与使用场景的添加，氢能根底设备（次要为加氢站）的供氢保证成绩已经成为限制全部财产继续开展的紧张要素。

氢能作为一种干净、高效、平安、可继续的二次动力，可经过一次动力、二次动力及产业范畴等多种道路获得，也可普遍使用于产业、修建、交通、电力行业，是将来构建以干净动力为主的多元动力供应零碎的紧张载体。

氢能的开辟与应用技能曾经成为新一轮天下动力技能革新的紧张标的目的，也是汽车财产将来开展的计谋制高点。开展氢能将有益于放慢促进我国动力消费以及花费反动，对于新期间动力转型开展具备严重意思。

中国的氢能财产已经进入财产化的慢车道，特别是从2017年以来，正在关头技能打破、财产范围增加上获得必定成果，很多中央领先出台撑持政策，完成了小范围全财产链使用树模。

但跟着财产范围与使用场景的添加，氢能根底设备（次要为加氢站）的供氢保证成绩已经成为限制全部财产继续开展的紧张要素。

1.中国氢能已经具有财产化前提

中国开展氢能的劣势正在于具备杰出的制氢根底与年夜范围使用市场空间，我国现有产业的制氢产能已经到达2.5×107t，2018年中国弃风、弃光、弃水总电量约为1.0229×1011kW·h，国际化工行业还存正在局部没法轮回应用的副产氢，都可供给年夜范围氢源。

同时，中国具有全球最年夜的汽车与新动力汽车市场，正在平易近用车以外，矿山口岸重型车、物流车、重柴油车、轨道交通、船舶及岸电设备，乃至航空器，这些都是将来氢能立异使用的标的目的，中国已经具有年夜范围氢能应用的供氢前提与市场空间。

2.中国氢能根底设备财产开展现况

§ 投入强度明显晋升，加氢站数目范围添加。

自2017年以来，中国氢能财产出现迸发式开展，现阶段中国的使用市场次要以燃料电池年夜巴车与物流车为主。

为了满意车辆使用树模，各地已经开端年夜范围计划并建立保证性加氢站，停止2019年3月，中国已经投产加氢站数目到达25座（包含两座外部整改站），较2017年添加14座。

☝ 中国加氢站建立状况（停止2019年3月）

正在已经建成加氢站中，牢固式加氢站11座，撬装式加氢站14座，别的，有17座加氢站正在建，加氢站散布次要会合正在广东、江苏、上海、湖北、河北等地。

☟ 中国加氢站散布（停止2019年3月）

因为今朝车辆以小范围燃料电池公交及厂内测试车辆为主，关于小储氢量的牢固站及撬装式一体站，正在车辆有序加氢及没有优先思索加氢工夫的使用场景下，其加氢才能根本能够满意现阶段加氢预期，按此预算，已经投运加氢站中加氢才能达500kg以上范围的有10座。

§ 关头技能不时打破，配备国产化过程放慢

正在制氢技能方面，国际已经具有年夜范围煤制氢（制氢才能2×105 m3/h 以上）、自然气制氢（制氢才能8×104 m3/h）、甲醇制氢（制氢才能4×104 m3/h 以上）的工程技能集成才能与实践工程案例，并把握氢气液化关头技能。同时，碱性电解水安装的单机制氢才能也可达1000~1200 m3/h，并具有完整自立常识产权的设置装备摆设制作、工艺集成才能。

正在加氢站方面，国际具备自立研发作产35MPa加氢性能力，实现70MPa加氢机尝试样机开辟；正在紧缩机方面，具有45MPa小流量紧缩机的完整自立研发制作才能，并可经过出口关头零部件，完成中等流量紧缩机自立集成；同时，具有87.5MPa压力品级紧缩机的实验样机。

正在牢固储氢安装方面，具有完整自立常识产权的 45MPa与98MPa牢固储氢容器计划与制作才能，此中，45MPa储氢容器单体水容积可到达20m3，运用寿命可达5万次以上，98MPa牢固储氢容器单体水容积可到达1m3。

别的，多数企业已经具有加氢站零碎把持算法优化与产物集成才能，今朝加氢站的氢气一次性应用率可进步到70%~75%。

§ 中央政策纷繁出台，地区主干供应收集初显

天下已经有14个省（市）本质性展开氢能财产规划与推行任务，辨别是广东、山东、江苏、湖北、河北、山西、浙江、四川、北京、天津、吉林、辽宁、安徽、河南。以上年夜局部地域均出台了相干财产搀扶政策，并落地一批燃料电池或者整车财产，推进加氢站建立，主动展开树模经营。

比方财产政策较为美满的广东省佛山市，2018年6月广东省公布了《对于放慢新动力汽车财产立异开展的定见》，明白提出电解水制氢电价享用蓄冷电价的政策；佛山市南海区国民当局公布的《增进加氢站建立经营及氢动力车辆运转搀扶方法》，对于加氢站补助力度最高可到达800万元，对于加氢站经营补助最高可到达20元/kg。

这些中央计划与政策的出台，有益于国际地区性供氢收集的构建，减速地区氢能财产生态培养。

3. 中国氢能根底设备财产面对的应战

§ 短少零碎性的开展计谋

正在全部动力消费与花费系统中，氢能的定位还没有明白，将限制其正在动力反动中发扬应有的感化，也未订定氢能与燃料电池财产零碎性的开展目的与施行途径。

§ 加氢站数目与功能绝对掉队

中国今朝建成的加氢站数目约为日本的四分之一，也远掉队于德国与美国。国际年夜局部加氢站属于场内测试站与撬装站，这些加氢站的特色便是牢固储氢量或者氢气紧缩零碎才能较低，跟着加氢车辆范围的添加，将没法满意加氢车辆出场工夫随机化、单次加注工夫短的贸易需要。

§ 关头技能与本钱亟待打破

我国虽已经具备35MPa加氢站关头技能与配备集成才能，但正在关头目标与国产化方面，还存正在很年夜差异。

正在紧缩机技能方面，完整国产化的45MPa紧缩机流量较小且正在实践使用中毛病率较高，其关头部件仍需经过出口后正在国际组装，同时，国际没有具有消费商用87MPa紧缩性能力。

正在牢固式储氢配备方面，国际储氢安装多为钢内筒钢带环绕纠缠容器，今朝45MPa牢固储氢容器每一立方米水容积的价钱超越20万元，98MPa牢固储氢容器每一立方米水容积的价钱超越100万元。

正在加氢机技能方面，加氢枪依附出口，国际70MPa加氢机处于实验考证阶段，与外洋贸易化经营的70MPa加氢机目标差异较年夜。

别的，氢根底设备的低压管路及阀门，今朝需依附出口；加氢站的工艺把持零碎将来还需经过实践经营进一步考证及优化。

§ 财产办理与羁系系统还没有构建

加氢站作为都会根底设备类牢固资产投资名目，若依照投资额度，正在绝年夜少数地域依照存案类名目办理。

因为各主管部分对于加氢站的评价审批缺少实践根据与案例，也短少自上而下的技能论证与规范支持，招致“审批难、审批慢”。

加氢站作为都会交通系统的氢气散发站，平安羁系系统还没有构建，无益于行业高品质开展。

§ 贸易形式与继续途径亟待探究

加氢工艺的庞大性招致加氢站投资及经营本钱远超天燃气站。现阶段市场用氢需要较小、加氢站设置装备摆设与工艺也未颠末高负荷运行的波动考证，将来加氢站经营本钱会比实际猜测值或者今朝实践经历值要高。

若参照汽油车经营本钱订定售氢价钱，分离现有的制氢与运氢价钱，正在不补助的状况下，加氢站很难完成盈亏均衡。

经过投资加氢站、外购氢、售氢的繁多形式将没法继续，短少协同制氢、储运氢、加氢等根底设备收集资本的优化设置装备摆设，难以增加供氢本钱，无益于全部氢能财产的继续开展。

4.氢能根底设备财产的开展目的与途径

将来30年，我国的氢能根底设备财产开展整体将分红三个阶段。

第一阶段（以后到2025年）：构成顶层道路明晰、财产政策根本健全、平安羁系根本美满、市场合作绝对有序、贸易形式不时立异、财产凑集减速、加氢关头配备技能根本完成国产化的财产开展态势，为财产安康继续开展奠基根底。

本阶段已经实现氢能正在我国的开展定位与计谋目的，构成自上而下绝对健全的行业开展指点定见、审批办理以及财税优惠政策，基于信息化根本实现天下氢能根底设备平安收集系统。

正在开展道路上，本阶段氢源将以都会周边富有的产业副产氢、化工与电子行业配套的小范围化石动力制氢为主，少局部地域的电解水制氢为辅；储运以20MPa低压气态为主，美满45MPa以上压力储运技能及规范，并实现使用考证；加氢站将根本掩盖后行树模的都会，对于外贸易化经营站将达100座以上，并完整把握70MPa加氢机、均匀流量200m3/h以上90MPa紧缩机、均匀流量800m3/h以上45MPa紧缩机等关头配备技能，根本完成国产化。

第二阶段（2025—2035年）：构成财产政策健全、行业羁系美满、市场合作有序、贸易形式成熟、加氢关头配备技能完整国产化，高效、平安、低本钱的供氢收集雏显的财产开展情势，为财产高品质继续开展奠基根底。

本阶段的财产政策、行业羁系健全成熟，补助及财税优惠政策开端退坡，财产处于以市场驱动下有序合作且日趋剧烈的开展情况。

正在开展道路上，氢源将以煤制氢等年夜范围会合供氢（局部配套碳捕捉、应用与封存）与绿色电解水制氢为主，产业副产氢为辅，并将充沛发掘市场已经有氢源，构成年夜范围氢气运输的格式，低本钱、高效平安的天下供氢收集开端构建；储运以45MPa 以上低压气态为主，美满液氢储运技能及规范，展开长间隔液氢运输及液氢加氢站使用；天下性主干加氢收集初显，对于外贸易化经营加氢站将到达1000座以上，关头配备及技能完整国产化，并处于全世界抢先程度。

第三阶段（2035—2050年）：构成高效低碳的氢能供应收集，市场引领、价钱调理、体系体例机制迷信健全的高品质开展格式。

正在开展道路上，以可再生动力制氢为主（包含太阳能光解水制氢技能），煤制氢（配套碳捕捉、应用与封存）为辅，各地也将依据资本与产业的开展状况，量体裁衣地挑选“深绿”的供氢计划，并配套包含都会管道输氢正在内的多种运氢计划，终极完成供氢收集与产业、电力、修建、交通畅业差别水平的交融；根本构成掩盖天下的加氢收集，对于外贸易化经营加氢站将到达10000座以上，关头配备及技能到达全世界抢先程度。

转自丨中国工程院院刊

作者丨凌文，刘玮，李育磊，万燕鸣

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