中國儲能網(wǎng)訊：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?！贝竽暾率模?019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。
（來源：微信公眾號“新能源汽車新聞EV”；作者：劉宏龍）
深圳是國內(nèi)最早建設(shè)加氫站的城市之一，2011年舉辦大運會期間，氫燃料電池汽車曾進(jìn)行示范運行。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)。
《中國汽車報》記者將調(diào)查的首站設(shè)在深圳，除了采訪當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)相關(guān)供應(yīng)商外，更多的是希望能尋找到氫燃料電池汽車的痕跡?！澳?00輛車放著呢，根本沒有運營，沒有加氫站怎么運營?!”去年12月，中通客車兩款燃料電池廂式運輸車(兩款車分別為《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》2018年第9批、第10批推薦車型)共計300輛在深圳上牌。在咨詢這些車輛的運營情況時，一位不愿透露姓名的知情人士給出如是答案。
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。
“這兩年，國家從上至下大力扶植氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，少說也有數(shù)百億元資金投向氫燃料電池產(chǎn)業(yè)，而相關(guān)供應(yīng)商的氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能規(guī)劃至少已達(dá)數(shù)十萬套?！鄙钲谑屑讶A利道新技術(shù)開發(fā)有限公司董事長凌兆蔚對《中國汽車報》記者說，“但是，為什么至今真正上路的氫燃料電池汽車寥寥無幾?放眼全球，這個數(shù)字也沒有超過萬輛。”
凌兆蔚給出了一個估算值，當(dāng)前國內(nèi)整車企業(yè)公布的氫燃料電池車產(chǎn)量、實際上牌數(shù)量和正在運營的數(shù)量比例約為5:2:1?！罢嚻髽I(yè)賣了三五千輛，實際運營的可能不到1000輛?！彼硎尽?
中國汽車工業(yè)協(xié)會發(fā)布《2018年汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)運行情況》顯示，2018年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別完成127萬輛和125.6萬輛，比上年同期分別增長59.9%和61.7%。其中，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷均完成1527輛，占比微乎其微。
全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會電動車輛分會秘書長周榮在接受《中國汽車報》記者采訪時表示，5年以內(nèi)甚至未來5到10年，氫燃料電池汽車的市場競爭力都不會太強(qiáng)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到大范圍商品化的條件。他說：“很多基礎(chǔ)設(shè)施短期內(nèi)無法完善，儲氫、加氫相關(guān)安全問題都有待解決。氫轉(zhuǎn)化為電效率很高，但目前可推廣的制氫手段效率低、能耗高，不利于大范圍推廣?！?
從制氫、儲氫、加氫，到氫燃料電池技術(shù)集成和應(yīng)用，每個環(huán)節(jié)都存在不同程度的安全或技術(shù)難題，理論支持、實驗室數(shù)據(jù)往往是理想的，但要真正實現(xiàn)商業(yè)化，路程還很漫長。
二問“工業(yè)氫”能直接變成“燃料氫”嗎?
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。
廣東泰羅斯汽車動力系統(tǒng)有限公司總經(jīng)理張銳明對《中國汽車報》記者說：“雖然我國是全球第一大產(chǎn)氫國，但如果把氫作為能源使用，現(xiàn)在的產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。近幾年，我國年產(chǎn)氫約1600萬~1800萬噸，都是工業(yè)用氫?！?
目前，我國“棄氫”現(xiàn)象嚴(yán)重，大量工業(yè)副產(chǎn)氫并沒有得到有效利用。另外，我國“棄風(fēng)”、“棄光”、“棄水”現(xiàn)象嚴(yán)重，因此電解水制氫價格高、產(chǎn)量低。加氫站的氫氣來源主要是化石燃料制氫，即熱化學(xué)轉(zhuǎn)化提純制氫技術(shù)。
深圳市南科動力科技有限公司首席技術(shù)官葉江德在2018年11月舉辦的“中國(深圳)氫能與燃料電池高峰論壇”上介紹稱，2017年我國“棄風(fēng)”419億千瓦時，“棄光”73億千瓦時，“棄水”515億千瓦時，這些廢棄電力可制取179萬噸氫氣，能滿足75萬輛燃料電池商用車的用氫需求。
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?
“氣態(tài)儲氫是全球惟一跨過商業(yè)化門檻的儲氫方式?！睆堜J明對《中國汽車報》記者說。他所說的氣態(tài)儲氫，即“高壓儲氫”(或“高壓氣態(tài)儲氫”)。當(dāng)前，主流氫燃料電池汽車都配裝有高壓儲氫瓶，使用的都是35MPa壓力的氣態(tài)氫，歐、美、日市場則是70MPa。同等體積下，壓力越大儲氫量越高，車輛行駛里程就更遠(yuǎn)。氣態(tài)儲氫技術(shù)已在國內(nèi)外實現(xiàn)了商業(yè)化推廣。
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。
張銳明表示，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)應(yīng)該多元化發(fā)展，國家也設(shè)立了相關(guān)重點專項，促進(jìn)我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。他指出，根據(jù)美國加州推廣氫燃料電池汽車的經(jīng)驗，儲氫技術(shù)在汽車產(chǎn)業(yè)商業(yè)化推廣必須滿足三個條件：一是現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施通過改造或擴(kuò)建能滿足加氫需求;二是儲氫、加氫系統(tǒng)足夠安全可靠;三是儲氫系統(tǒng)質(zhì)量百分比應(yīng)該大于5wt%。
四問加氫站目前是否實現(xiàn)了營利?
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)?
為進(jìn)一步了解加氫站實際運營情況，《中國汽車報》記者二次抵達(dá)南海瑞暉加氫站。在記者登記完采訪基本信息后，站點負(fù)責(zé)人李參成介紹了加氫站的運營情況。
南海瑞暉加氫站2017年9月建成，在經(jīng)過試運營后于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。
李參成說：“自正式運營以來，除節(jié)假日外，平均每天加氫100多kg，最多的時候達(dá)到300多kg?！闭緝?nèi)當(dāng)前只有一套加氫設(shè)備，未來需求量如果增長可以考慮再購置一套，以提高供氫能力。
“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)。
在南海瑞暉加氫站接待室的墻上掛著價目表，氫氣的銷售價格為80元/kg。李參成對《中國汽車報》記者說：“80元的價格是針對周邊城市示范運營項目的，比如深圳的車輛，有時會過來加一些，但加注量非常非常少。我們?nèi)粘５膬r格其實是60元，其中來加注的企業(yè)支付40元，另外20元是政府補(bǔ)貼?！?
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)運營及氫能源車輛運行扶持辦法》(簡稱《辦法》)，替代了2018年4月出臺的暫行辦法?！掇k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?
從能力看，氫氣壓縮設(shè)備24小時運行只能生產(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的氫氣管束運輸車運送至加氫站，每輛車運輸能力在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?！彼J(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。
李參成告訴《中國汽車報》記者：“南海瑞暉加氫站可以開具正規(guī)發(fā)票，相關(guān)手續(xù)和流程得到了地方政府的大力支持，但目前國內(nèi)很多加氫站不具備這個能力?！边@意味著，國內(nèi)很多加氫站不具備盈利能力，更甭想回收前期投資。
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、廣州亞運會、深圳大運會專用加氫站)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。
深探南海瑞暉加氫站運營情況
對于加氫站的日常運營，《中國汽車報》記者還有一系列疑問。對此，南海瑞暉加氫站負(fù)責(zé)人李參成給出了解答。
◆加氫站全面正常運營需要多少人力支持?
目前，南海瑞暉加氫站工作人員共計8人。從早8時到晚20時，每天氫氣壓縮設(shè)備運行約12小時?？紤]到未來氫加注能力的提升，人員配置需要達(dá)到12人或更多，以實現(xiàn)氫氣壓縮設(shè)備24小時不間斷運營，三班制。
◆安全防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)和措施有哪些?
站內(nèi)建設(shè)有防雷地網(wǎng)，并與當(dāng)?shù)貧庀缶致?lián)通，每半年進(jìn)行一次設(shè)備檢測;站內(nèi)建立報警系統(tǒng)，連接當(dāng)?shù)叵啦块T，實現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控;站內(nèi)配有固定式和移動式氫氣泄漏監(jiān)測設(shè)備;配有防靜電、除靜電相關(guān)工作服裝和設(shè)施;加氫站地面為不發(fā)火混凝土，防導(dǎo)電。另外外來無關(guān)車輛嚴(yán)禁駛?cè)搿⑼鈦砣藛T行動區(qū)域要嚴(yán)格管理。
備注：氫氣無色無味易泄漏，將氫氣作為車輛燃料使用，相關(guān)安全法規(guī)還是空白。
◆氫氣價格的成本構(gòu)成有哪些?
站內(nèi)使用氫氣主要來自化石燃料制氫，采購價格30元/kg以上，并有一定浮動，去除各種運營成本后利潤所剩無幾，總體來看未能實現(xiàn)有效盈利。對加氫站而言，行業(yè)內(nèi)比較認(rèn)可氫氣采購價格應(yīng)該為25元左右，這樣才能保證加氫站的正常運行。對氫燃料電池汽車用戶來說，氫氣加注價格應(yīng)該為40~50元，這樣車輛運行費用才能比汽柴油車便宜。
備注：全國各區(qū)域氫氣價格有較大差別。采購價格中，制氫能耗、運輸成本占了很大一部分;當(dāng)前，電解水制氫方式并未大范圍推廣，原因是每公斤氫氣僅耗電成本就達(dá)30元以上。
◆氫氣壓縮和加注設(shè)備維護(hù)成本是多少?
以目前使用情況，每月維護(hù)成本在1萬元左右，包括壓力表、安全閥以及壓縮機(jī)相關(guān)配件的更換。當(dāng)前這些維護(hù)成本主要由設(shè)備供應(yīng)商承擔(dān)，兩年之內(nèi)免維護(hù)費。未來，這些維護(hù)支出將是加氫站的主要經(jīng)營成本。
