研报ℱ国内加氢站布局待提速 部分核心设备国产化空间大

本文摘要：（由ai生成）

加氢站是氢能供应的关键，高压储氢成主流。欧美日加氢站技术领先，布局加速。国内加氢站较少，核心技术取得突破但未大规模商业化，依赖进口。多元化加氢方案助力国内燃料电池汽车发展，包括加油站式、太阳能互补式、撬装式及移动加氢车。国外典型国家加快构建加氢网络，国内需加快步伐。

一、高压储氢与加氢模式成主流，多元化加氢方案助力产业发展

加氢站是氢能供应的重要保障。加氢站之于燃料电池汽车，犹如加油站之于传统燃油汽车、充电站之于纯电动汽车，是支撑燃料电池汽车产业发展必不可少的基石。燃料电池汽车的发展和商业化离不开加氢站基础设施的建设。氢燃料电池汽车能否快速投入市场且被大众所接纳，建设和发展便捷、安全、低成本加氢站起到重要作用。

1、氢气储存技术决定了加氢站采用高压压缩模式储存和加注

氢气的储存通常采用压缩储存和液化储存，还有如玻璃微球储氢、金属氢化物储氢、吸附储氢、有机化合物储氢等方式，各有优点，但应用技术尚未完善，目前还在研发中。

压缩储氢是最常见的储氢技术，一般采用金属内瓶外包纤维材料，目前国内以35MPa的三星瓶为主，日本丰田推出的Mirai采用的是70MPa压缩储氢瓶，国内部分企业也突破了70MPa氢瓶技术，开始提供整车厂做样车。 

液化储氢原理是氢气在常压和-253℃条件下可液化，但需要消耗大量的冷却能量，增加了储氢和用氢的成本，仅适用于火箭发动机、洲际飞行运输工具等少数高端领域。

因此，加氢站主要是采用高压压缩氢气储存模式，其工艺流程如下图所示，主要包括氢源、纯化系统、压缩系统、储氢系统、加注系统、安全及控制系统，其核心工艺主要是压缩系统、储氢系统和加注系统。

图 加氢站工艺流程图

资料来源：中国电池联盟整理

2、借鉴多元化加氢解决方案，助推国内燃料电池汽车产业发展

目前国内燃料电池尚处于示范推广阶段，针对加氢站少、用户加氢难等问题，可借鉴日、德、美等国外燃料电池汽车产业发展较为领先国家的典型做法，综合来看，采取多类型加氢站相结合，全面、灵活的应对燃料电池汽车整车发展带来的加氢需求。

（1）类似加油站的加氢站

该类加氢站是构建加氢站网络的基础，建设成本、运营成本高，后期收益慢，在燃料电池汽车产业形成规模前，没有政策扶持的情况下很难实现盈利，需要政府统一规划和扶持。

（2）太阳能与氢能互补式加氢站

该类加氢站一般体积较小，对于建设用地和氢气储藏设施没有额外特殊要求，它可以铺设成数量更大、更广泛的临时加氢网，以便满足氢燃料电池汽车的临时性加氢需要，有望成为大型加氢站的有效补充和扩展。

(3)过渡解决方案—撬装式加氢站

撬装式加氢站设备是将储罐内的氢燃料经管路、低温泵、计量系统等元件注入到汽车燃料电池车用瓶中的专用装置。其主要设备包括：氢燃料储存系统、管路系统、潜液泵、流量计量系统、站控系统等设备，并将各系统安装在撬体内，组成可移动的特定功能的加氢站，其结构紧凑，由工厂制造安装，质量容易得到保证，同时节约大量土地，减少投资成本，且安全可靠，利于操作和维护，可在短期内应对局部区域燃料电池汽车推广运营对加氢的需求，降低加氢设施的投资成本，缩短建设周期。

（4）移动加氢车

移动加氢车使用蓄电池以及太阳能发电制氢，可在新建设的加氢站建成前，为消费者提供氢气，满足地区短时间内加氢站数量不足的需求，也可以提高加氢网络系统的灵活性，满足区域供氢的灵活调配。

二、国外典型国家加快构建加氢网络，国内加氢站建设待加快

自1999年5月世界上第一座加氢站在德国慕尼黑国际机场建成以来，全球各国相继推动加氢站的建设，日本、美国、德国高度重视加氢站建设，逐渐从起步过渡到了快速发展阶段；国内围绕燃料电池汽车推广示范重点区域，也在加氢站建设上也正处于快速发展阶段。

1、加快完善加氢网络，日、美、德等国加氢站布局相对领先

截至2017年低，全球正在运营的加氢站达到274座，其中，欧洲106座、亚洲101座、北美64座、南美2座、澳大利亚1座。加氢站分布数量最多的国家是日本、美国和德国，分别为91座、60座和31座。

（1）日本规划到2050年加氢站逐步替代加油站

日本发布的《氢能基本战略》中明确设定了中期(2030年)、长期(2050年)的氢能发展目标，在加氢站部署规模方面：2020年达到160个、2025年要达到320个、2030年要增加到900个、到2050年逐步替代加油站。

目前，日本已有5个城市构建了加氢站网络，其中，东京市在运营的加氢站有43座，加氢网络已提前建成。

 （2）美国加州预计2024年部署100座加氢站，为国内氢能产业发展提供支撑

美国的39座加氢站中35座位于加利福利亚州，2座位于南卡罗莱纳州，剩下的2座在美国东北部。加利福尼亚州在美国各州中的氢能利用布局较为超前，在2012年就颁布了“零排放车辆”（ZEV）行动计划，预计在2024年将部署建造100座加氢站。

加州作为美国氢能源产业的先行试点，带动了国内氢能产业的整体发展，目前美国在加氢站核心部件技术上具有全球领先优势。

（3）德国H₂  MOBILITY将建设400座加氢站满足国内氢能产业发展

截止2017年年底，德国共有56座加氢站，其中45座是公共加氢站。其国内的H₂ MOBILITY负责全国范围内建设氢能基础设施（70MPa技术）。到2019年，它的第一个目标是在德国七个主要城市地区以及主干道和高速公路上投入100座加氢站，随着越来越多的氢动力车辆驶上道路，将建设多达400座加氢站以确保全国燃料供应。

2、国内政策支持燃料电池产业发展，国内在运营加氢站相对较少

目前国内正在大力支持加氢基础设施的建设，2014 年以来，密集颁布了一系列政策措施，政策扶持产业发展的趋势愈加明显。 

表 我国加氢站相关政策列表

资料来源: 中国电池联盟整理

公开数据显示，2017年国内氢燃料电池投资项目(2020年投产)就已达1000多亿，产能为17万套氢燃料电池发动机，而截至2017年底，国内在运营的加氢站仅有10座，分别在北京、上海、常熟、郑州、大连、云浮、佛山、深圳、成都、台中，占世界加氢站总数的2%左右。

图 中国在运营加氢站分布图(备注：非完整版中国地图)

资料来源：中国电池联盟整理

目前，通过公开资料查询发现，目前国内在运营加氢站，多数以示范运营的加氢服务目的为主，日加注能力多数处于200Kg，相较于燃料电池汽车大规模商业化推广对加氢站的需求一般在1000Kg及以上；从加氢站的压力标准来看，目前主要以35MPa压力为主，与国内燃料电池储氢瓶压力强度一致；从加氢站的布局情况来看，主要为燃料电池汽车项目示范区域和燃料电池汽车相关产业发展较好的省市，比如北京、上海、佛山、常熟等。

表  我国在运营加氢站列表

      资料来源：中国电池联盟整理

三、欧美等国重视氢能产业发展，国内部分核心设备仍以来进口

目前国内加氢站设备产业方面虽然已经在氢气压缩机、高压储氢瓶和氢气加注机等技术方面取得了一些的成果，但尚未实现大规模商业化，部分产品中的核心部件仍然依赖进口。

1、 欧美等国重视氢能产业发展，核心零部件技术领先

欧美等制造业强国，非常重视氢能的发展，结合积累的工业制造基础，在加氢站技术上确立了优势地位。

氢气压缩机：美国PDC等企业已掌握具有三层金属隔膜结构的氢气压缩机制造技术，输出压力上限超过85MPa；

高压储氢罐：美国、加拿大、日本等国均可自主生产耐压超过70MPa的碳纤维复合材料和铝合金内胆等材料制成的高压储氢容器；

氢气加注机：德国林德、美国空气化工等企业生产70MPa氢气加注机安全性与智能化较高，并实现量产。

表 国外加氢站核心零部件典型生产商

资料来源：中国电池联盟整理

2、 国内加氢设备取得一定技术突破，但部分核心设备仍依赖进口 

通过公开资料显示，国内目前已建成的加氢站中，三类核心部件均依赖进口，其中，高压储氢瓶和氢气加注机在技术上有一定突破，但未实现量产。

氢气压缩机：国内现有压缩机制造商仅能生产用于石油、化工领域的工业氢气压缩机，输出压力均在30MPa以下，无法满足加氢站技术要求，中船重工718所通过与美国PDC公司技术合作可组装配套加氢站的高压氢气压缩机，但核心部件均需美方提供，距离国产化还有较远距离。

高压储氢瓶：浙江大学专注于高压储氢技术的研究，在“国家高技术研究发展计划(893计划)”的支持下，经过近十年的努力，突破了70 Mpa轻质铝内胆纤维全缠绕高压储氢气容器制造技术，解决了超薄铝内胆成型、高抗疲劳性能的缠绕线形匹配等技术难题，但尚未实现成品量产。

氢气加注机：天然气设备制造商厚普股份已成功研发氢气加注装置，并已进入产品测试阶段，氢气加注设备是很有可能近期实现国产化的核心设备。

表 加氢站核心部件国内主要企业机构

资料来源：中国电池联盟整理

加氢站：同济-新源大连加氢站是由同济大学、北京天高隔膜压缩机有限公司、石家庄安瑞科气体机械有限公司和上海舜华新能源系统有限公司组成的项目团队，经过四年多的科技攻关，先后研制出风光互补发电耦合电解制氢系统、90 MPa隔膜式氢气压缩机、87.5MPa钢质碳纤维缠绕大容积储氢容器、70MPa加氢机系统等加氢站用关键装备完成加氢站关键装备研发，并在大连建成国内第一座风光互补发电耦合制氢的加氢站。

来源：EVCloud

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