钜大LARGE | 点击量：1149次 | 2019年05月23日
我国加氢站建设面临的机遇与挑战是什么
5月21日，由中国电池联盟、中国电子节能技术协会电池专委会和中国化学与物理电源行业协会氢能及燃料电池分会(筹)联合举办的“2019新型制氢技术与加氢站建设高峰论坛”在苏州隆重召开，长城汽车股份有限公司未势能源氢能事业部项目总监姜伟作了题目为“加氢站建设的机遇与挑战”的演讲。以下为姜伟演讲全文：
各位早上好！我演讲的题目是加氢站建设的机遇与挑战，为什么要讲这个题目？因为从车企业的角度来讲，我们是十分关心加氢站的建设，因为如果基础设施不好的话，整个下游需求端很难发展起来，所以我们在这方面做了很多的工作。
先介绍一下未势能源，未势能源是新成立的公司，大家可能不太熟，这是公司的背景。公司是长城控股旗下的全资孙公司。现在主要是做全产业链的经营和布局。其实公司在2016年的时候开始发展氢能了，当时是作为一个项目来进行，2017年加入国际氢能燃料电池汽车协会，2018年加入国际氢能委员会，然后2018年国内首个氢能技术中心建成并云航。2019年与大连锅检院有限公司签战略合作协议，然后未势能源科技有限公司注册成立。
介绍一下公司的团队，我们是请了很多外部专家，大概是有56个人，剥蚀34个人，生下来的差不多都是硕士。然后还有一些合作的计划，刚才说国内没有液氢加氢站，我们刚买了一套林德的液氢加氢站。这是我们数据分析的能力，这个图是截的国外的一张图，但是我们有自己的分析数据，如果大家感兴趣的话可以私下找我看看，我们的分析能力是这样的，这个图是针对全国氢能市场的预测。根据后台数据库和数据模型，去分析全国的氢能市场的分布，储氢方式和价格的趋势，这只是我们模型的一个最大的一个功能，当然还有一个非常小的功能，比如说最小分析加氢站的成本，还有整个的现金流的情况。当然也可以为地方政府做氢能规划，因为海南省政府包括浙江也做过一些相关的规划。这是车子4上的产品，电堆、空压机、车载储氢系统、还有废瓶阀等，这些都是我们开发出来的，马上做样车。
这是整个产业链的布局，我们现在布局的是水电解制氢这篇，与国内比较有名的机构在合作。气氢运输我们本身是有一个很大的公司，我们的气氢运输与传统的运输成本有区别，比原有的降30%。战略储氢这块，我们也是非常有优势的，具体的技术细节不多讲，大家有兴趣可以私下找我了解一下。加氢站整体的设计我们也做，因为后面我会讲到模式。以及加氢机，我后面也会讲，可能也会有一些自己的东西。下游的就是电池这块，双基板、MEA、供氢系统、供气系统，到整机到系统都是我们研发。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
氢能火爆，市场到底有多大？我相信大家可能没有做过预测，这个数量2025年、2030年，数量是按照国家的规划来，一个是2020年1万辆，2025年10万辆，2030年是100万辆，但是分50万辆商用车和50万辆乘用车。耗氢量以现在燃料电池的水平，以及燃料电池会有进步，耗氢量会降低，我预测了一个每天的耗氢量，需要加氢站的数量，国家是2025年是350座，我觉得是不够的，这跟加氢站的能力和场地大小有关。如果你按10万辆车350座是远不够的，以我现在理解的计算是900座，到2030年应该是600座左右。这个数据我跟CNG加气站很像，所以这个预算数据是相对准确的。下面就是每天，我按照TT车的运力计算每天我需要运输多少次，还有TT车的数量，如果TT车的压力提升，这个数量可能会减少，可以看到市场是很大的。
市场的问题在哪里？近段时间我调研了很多的加氢站和加氢站的设计单位，我做设计出身，所以我对技术比较关心。我的问题一个是汽源价格高，这个汽源价格高前面的嘉宾都讲了很多，有哪些降成本的方式。然后就是运输成本比较高，还有就是核心的设备零部件基本上依赖进口，做过加氢站的都知道，我们小到部件大到压缩机没有一个不进口的。还有运行费用高，这个原因有很多，一个是站设计不合理，另外一个是我们的选型可能是有问题。第三个是加氢站的设计与需求的匹配问题，我们50公斤的站按照压缩机能力来算，但是一个站的能力不光是压缩机水平，很多的站运行起来的比较少，但是我了解到的情况，现在运行起来的站遇到的你理论上设计的跟你实际的需求是有很大的差别的。还有一个是加氢站的可靠性问题，这个问题就更大了，因为我觉得如果我们氢能产业发展起来去服务这么多的汽车，加氢站的可靠性是非常关键的问题。不能因为加氢站，我的部件出现问题了，让这么多车没气加，让这些车辆无法运营，特别是公交是接受不了这样的情况出现的。还有最为重要的是加氢站的安全性，这是影响整个行业发展的非常关键的问题。如果有一个加氢站出现问题的话，那么整个行业可能就会受到很大很大的影响。加氢站的安全性问题，大家都在建加氢站，但是说实话从我个人的角度可以判断出很多的问题。
如何解决这些问题？通过我们的分析，现在最具价格优势的氢源是副产氢，如果拿到非常便宜的电价，电解水制氢也是可以的。另外成本问题，要聚焦高压力运输设备及相关法规，因为我们储运设备高压有问题，法规方面只允许200公斤上路，所以我听到的消息是350公斤可以上路了，但是将来会发展到像日本500公斤可以上路，如果500公斤可以上路，那目前加氢站350公斤级的话我可以不要压缩机。还有核心设备及零部件的国产化问题，现在压缩机是一个很大的问题，当然与压缩机的选型相关，现在大家都喜欢用膜压机，我并不觉得这是唯一的选择。还有就是核心的阀门，其实我们国家是有能力生产这种轻用阀门的，只不过没有市场企业无动力做这个事情。你看整个的6000座站的量，那这个市场是非常非常大的，还有就是针对目前市场需求及特定加氢需求的匹配设计，这个就是讲一下匹配设计的问题。因为你一个不同的用氢车辆的需求，你是物流车还是大巴，其实对加氢的需求是不一样的，所以这个一定是要针对不同的需求去做一个匹配氢的设计。然后气质监测，前两天刚出了一个事情，有一个加氢站因为气受到影响，燃料电池搞坏掉了，这也是非常严重的事情。因为现在氢能源车都非常贵，如果把氢能源车搞坏掉，这对对方来说是无法接受的事情。解决这个问题两个可能，一个是氢源端控制，另外是在加氢站的位置做旗质监测。还有是安全设计，这块涉及的面比较广，从你的设计施工到施工管理到后面的验收以及运行管理，都是涉及到安全问题。
我们公司做了哪些工作，针对这些问题和解决方案。这就是典型的乘用车车辆流量，这是我根据已经运行的站大概估算的一个值。你看看每天的小时数它是一个峰值需求，加氢站的设计从压缩机选型到氢能源匹配，到远程端的设计，一定要满足峰值的需求。如果你对峰值需求满足不了，说明你设计有问题，除了满足峰值需求还要有平均的量，我站一天要加多少氢，所以我建议设计考虑两个方面。其实外国人很早意识到这个问题，并不是国内建设加氢站，以500、1000公斤级来考虑，这样考虑是有问题的。因为压缩机的能力是与前端压力相关，你以一个平均值的话，是能保持前端的TT车是及时更换。这是我们公司做匹配设计的软件，根据你车队的状态，我来计算整个罐的设计和压缩机的选型，以及模拟加氢的过程。这样的话，我就可以满足峰值需求和平均需求。
加氢站设计软件，这个是刚才有介绍整套系统那边，分析软件有一个加氢站能源互补。除了可以计算出性能，还有投资和财务。当然这些参数可能是需要你输入一些氢源价格也好，还是运输地也好。还有加氢站CFT技术，这个是我们自己开发的，这没什么高深的，主要是我要尽量地让我前端的TT车的压力变小一些，这样降低我的运输成本，用我们这个能够降20%，以现在TT车的水平。如果是30Mpa，降70%。还有就是气质在线监测，我们公司有做燃料电池的，哪些成分对燃料电池的损害比较大我们是清楚的，针对某一个和某几个特殊的阀值在线监测，如果有问题马上切断，避免对下游车辆的影响。还有专用压缩机，这个是我们计划的，要和厂家合作，配合CFT技术开发专门的压缩机，因为压缩机本身要做改动，才能实现刚才所说的节约。而站用阀门也是我们马上要进行的工作，开发自己的站用阀门。我们不依赖进口，成本也会降很多。整个加氢站的建设为什么这么贵，因为你全都是进口的。加氢站的性能测试设备，这个其实是国外一直在做的东西，因为他们有标准必须要做加氢站性能检测的设备，但是国内没有这个标准，我们要提前做这个事情，所以加氢站性能测试设备我们也是在做的。而泄露检测，两个方面，一个是PVT，也就是压力温度变化，还有一个是Sensor（传感器）。
我们为将来做了哪些准备？对于加氢站的理解，我们认为国内和国外的市场是两个不同的概念。国外的市场是以乘用车先起来，我们国内是商用车先起来。我们前端建的站大部分拿的流程设计是以国外的来，但是国外的流程设计是以乘用车做准备，并不是以商用车做准备。所以这里面存在技术的不通性，因为我们商用车是需要特别大的加注量，而国外的乘用车不需要特别大的加注量，只是偶尔加一下，所以系统理念是不一样的，我们刚才所说的一些都是为商用车市场所做的开发。接下来我来说说我们对将来所做的准备。
一个是加氢协议，大家都不关心这个事情，但其实这个事情非常关键。我们现在国内的加氢站都是盲加，就是加氢站插进去就加，到了压力就插出来，没有考虑到安全因素的问题。像35Mpa的你可以不考虑这个问题，如果将来有四型瓶、五型瓶，或者是乘用车70Mpa，就必须考虑加氢站加注安全的问题，所以加氢协议一定要有，而且一定要自己开发，因为国内的国情和国外不一样，所以这块我们在一起起草加氢协议，我们负责第一和第三部分，第三部分是商用车。另外液氢加氢站，我们买了一套林德的，包括上一套进口的液氢机和液氢加氢站做一个示范项目，整个液氢从生产到储运和加注的示范项目。还有就是在站制氢加氢一体的设计，而这种设计，也是为乘用车市场做准备的，这样省了储运的问题，还有一个是你可能针对很小型的需求，比如说我一天加20千克，可能几辆车很小区域的在一个停车场里的需求，我们也能做一个事情。然后乘用车加氢站的设计，这跟商用车两个概念，所以我们会开发乘用车加氢站的设计。而乘用车加氢站的设计就是核心设计。乘用车的加氢站设计另外一个方面是要小型化，这是为了混建站的需求，这里面我要讲到为什么大家都喜欢用膜压机，而不喜欢用活塞机，因为活塞机的优势是体现在这边的，因为活塞机可以做很小，可能一个集装箱就可以达到一天500千克的加注量，完全满足乘用车市场，甚至是小型的商用车市场需求。大家都担心活塞机的气质污染问题，在欧洲、美国、日本很多的加氢站都是用活塞机。活塞机在运营方面也有很多的优势，它可以带压启动，你的不降压机每次启停每次都浪费很多的氢气，而膜压机不存在这样的问题。现在你要服务100万辆大巴和50万辆大巴，用膜压机你要一直排一直排。膜压机经常出现起停情况，我建议还是活塞机比较好，因为污染问题现在也是一个伪命题。
上一篇：氢能应用前景好吗
下一篇：氢合建站模式有什么优势
