中國儲能網(wǎng)訊:受新建加氫站數(shù)量逐年增加影響,加氫站建設中的核心裝置之一站用儲氫容器駛入發(fā)展“上升期”。
高工產研氫電研究所(GGII)《2022年中國加氫站市場調研報告》顯示,2021年中國加氫站用儲氫容器市場規(guī)模約為1.4億元,同比增長159%;到2025年,這一市場規(guī)模有望達到5.6億元。目前中集安瑞科和浙江藍能是兩大主流供應商,現(xiàn)在中材科技、東方鍋爐、國富氫能等也已公開宣布入局,站用儲氫容器這一賽道將更加熱鬧。
值得一提的是,站用儲氫容器在加氫站建設成本中占比約11%,屬加氫站降本的重要環(huán)節(jié)。在加氫站建設降本大趨勢下,其降本空間卻比較有限:一是目前加氫站儲氫容器基本實現(xiàn)國產化,沒有外資品牌參與競爭;二是主要成本來自鋼材料和工藝費用,降本空間較窄。站用儲氫容器的發(fā)展,一邊是海水,一邊是火焰。
站用儲氫容器迎來“上升發(fā)展期”
加氫站系統(tǒng)依據(jù)不同的功能,可分為制氫系統(tǒng)(自制氫)或輸送系統(tǒng)(外供氫)、調壓干燥系統(tǒng)、氫氣壓縮系統(tǒng)、儲氣系統(tǒng)、售氣加注系統(tǒng)和控制系統(tǒng)六個主要子系統(tǒng),核心裝備包括:儲氫容器、氫氣壓縮機和氫氣加注機。
儲氫容器作為加氫站建設中的核心裝置之一,重要性不言而喻。現(xiàn)階段,國內站儲氫容器主要是使用站用儲氫瓶組和鋼帶錯饒式儲氫罐。
站用儲氫瓶組采用大容積鋼質無縫氣瓶組合而成,氣瓶可以實現(xiàn)批量化生產,再靈活裝配組合成3瓶組、4瓶組、6瓶組或9瓶組等;目前國內有相應標準,可做到有標準可依,單個容器能做到1000升以上且可壓力分級,具有交貨周期短、產品一致性及穩(wěn)定性強等優(yōu)點。
鋼帶錯饒式儲氫罐也已有標準可依,單個容器容積可做得較大,最大可大于1000升,這是因為采用合金材料,抗精粹性能較好。當容器數(shù)量較少,單個容器可裝3到5立方,不過在使用時,單一瓶組無法分級和錯壓使用,無法批量化制造,交貨周期較長,并且造價較高。
國內站用儲氫瓶組的代表企業(yè)是中集安瑞科、浙江藍能;鋼帶錯饒式儲氫罐的代表企業(yè)是浙江巨化。兩種產品相比較,站用儲氫瓶組目前是應用主流。
“據(jù)我們的觀察,中石化目前投建的加氫站,應用儲氫瓶組的比例要高于鋼帶錯饒式儲氫罐。再結合綜合優(yōu)勢,我們判斷站用儲氫瓶組應該會是未來站用儲氫容器的趨勢?!敝屑踩鹂茪淠軜I(yè)務中心一位相關負責人告訴高工氫電。
市場格局方面,中集安瑞科和浙江藍能兩家企業(yè)占據(jù)國內站用儲氫容器市場主要份額,并且產品工作壓力以45MPa為主。
其中,中集安瑞科在2018年參與建設的國家863項目國內首座70MPa加氫站順利通過驗收,所設計制造的87.5MPa纏繞大容積儲氫容器填補了國內空白。目前,中集安瑞科站用儲氫裝置工作壓力以45MPa為主,設計壓力50MPa;單瓶容積1040升,可按高中低壓儲氣要求靈活組合。
截至目前,其已經(jīng)累計為國內加氫站提供45MP儲氫容器30座站以上,累計出口美國、加拿大、韓國加氫站45MP儲氫容器200座以上。2021年二季度,中集安瑞科還已正式推出工作壓力90MPa儲氫瓶組,單瓶容積690升。
浙江藍能在2020年推出45MPa加氫站用儲氫瓶式容器組并正式完成交付,該產品也是國內首個通過“三新(新材料、新技術、新工藝)”評審會的45MPa站用儲氫瓶組產品。這一產品去年市場表現(xiàn)不俗。目前,浙江藍能正在研發(fā)試驗為75MPa加氫站配套的99MPa站用儲氫瓶組,有望在明年上半年投向市場。
除了上述主流企業(yè),近兩年隨著新建加氫站數(shù)量逐年增加、加氫站儲氫容器市場規(guī)模增長明顯,一些企業(yè)也公開宣布涌入這一賽道。
中材科技在2021年年度報告中透露,公司正在開發(fā)站用儲氫容器產品,目前已完成產品相關實驗并取得制造許可,目標是取得相應等級的特種設備制造許可、實現(xiàn)批量應用,以補齊氫能儲運產業(yè)鏈,打造氫能儲運領域一流企業(yè)。
東方鍋爐自主研發(fā)的四川首套加氫站用高壓儲氫容器在德陽制造基地制造完工。該產品已應用于由東方鍋爐投資、建設、營運的四川省首批氫燃料電池示范項目——西昌市月城加氫站。
國富氫能目前在積極推進站用液氫儲氫罐。今年3月9日,國富氫能舉行首臺民用大型液氫儲存容器開工儀式。液氫儲存容器產線采用混線生產,包含加氫站用液氫儲罐和大型氫液化工廠用液氫儲罐,總體產能為50套/年;待未來三期裝備基地建設完工后,預計產能可達到每年100套以上。
國內整個站用儲氫容器市場在逐步熱鬧起來,正邁入發(fā)展的上升期。
站用儲氫容器復合增長率超過41%
站用儲氫容器市場確實是一塊前景可期、潛力巨大的蛋糕。
一方面,中國加氫站儲氫容器市場規(guī)模在持續(xù)增長。據(jù)高工產研氫電研究所(GGII)《2022年中國加氫站市場調研報告》顯示,2021年中國加氫站用儲氫容器市場規(guī)模約為1.4億元,同比增長159%。受新建加氫站數(shù)量逐年增加影響,GGII預計2025年中國加氫站儲氫容器市場規(guī)模將達到5.6億元,2022-2025年均復合增長率超過41%,呈現(xiàn)快速增長的發(fā)展態(tài)勢。
2020-2025年中國加氫站用儲氫容器市場需求及預測(單位:億元)
數(shù)據(jù)來源:高工產研氫電研究所(GGII),2022年2月
另一方面,眾所周知,在早期,鑒于加氫車輛少、運營成本高、國內站用儲罐技術不成熟等多方因素,國內部分加氫站并沒有設儲氫容器。但是,加氫站如果沒有使用儲氫容器,只能直充,魚雷車壓力逐漸下降時壓縮機效率會非常低,能耗高且不利于壓縮機壽命,并且會增加氫燃料電池車加注時間。從綜合運營成本考慮,目前加氫站建設基本都已經(jīng)會選擇加入儲氫瓶組,這在一定程度上也給站用儲氫容器市場的擴容提供了空間。
“現(xiàn)在新建的加氫站在基本已經(jīng)會設有儲氫容器,配備儲氫容器能夠降低加氫站運營的能耗?!睆V州運通氫能一位技術工程師這樣告訴高工氫電。
國內站用儲氫容器市場發(fā)展掣肘
站用儲氫容器市場未來可期,但從目前國內這一領域的發(fā)展進程來看,也還面臨一些挑戰(zhàn):
一方面,成本比較高,以一套45MPa站用儲氫瓶組為例,如果容量有9立方,價格要在100萬以上,并且成本下降空間相對氫氣壓縮機而言較為有限。原因是:目前加氫站儲氫容器基本實現(xiàn)國產化,沒有外資品牌參與競爭;供應鏈主要成本來源是鋼材料和工藝費用,降本空間有限。
未來,隨著70MPa加氫站和液氫加氫站項目增多,站用儲氫容器的整體購置成本或還會走高。在加氫站建設成本亟需下降的趨勢下,站用儲氫容器的成本問題需要相關企業(yè)持續(xù)攻關努力。
另一方面,由于加氫站主要利用儲氫容器和車載供氫系統(tǒng)間的壓力差進行加氫,因此儲氫容器的壓力要高于供氫系統(tǒng),其設計壓力往往超過40MPa,比石油加氫反應器、煤加氫反應器、普通氫氣瓶的壓力都要高。而這對相應的管道閥門提出了更高的要求。目前國內在這方面的部分產品還需要進口。
此外,技術層面,加氫站用儲氫容器在失效預防與檢驗以確保儲備容器安全上,也還面臨一定的挑戰(zhàn)。
機遇與挑戰(zhàn)并存,機遇大于挑戰(zhàn)。國內站用儲氫容器正在曲折中前行。