中美主流高壓氫氣、液氫、水電解制氫、加氫站建設(shè)成本分析

近些年，世界各國相繼出臺各種促進(jìn)氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。我國地方政府積極規(guī)劃氫能源產(chǎn)業(yè)建設(shè)，出臺各類補(bǔ)貼政策，部分地區(qū)給出100-500萬元的加氫站建設(shè)補(bǔ)貼。

海外氫能源政策分布圖

此外，全球加氫站數(shù)量持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，截至2019年底，全球加氫站保有量接近450座。其中，日本加氫站116座，處于全球領(lǐng)先地位，德國緊隨其后，擁有加氫站81座；美國目前運行的加氫站為63座；值得注意的是，中國加氫站數(shù)量迅速增加，截至2020年1月已建成63座；此外，韓國加氫站保有量30座。由于中、韓兩國市場快速成長，2019年亞洲加氫站數(shù)量首次超過了歐洲地區(qū)。

全球加氫站數(shù)量統(tǒng)計（座）

建造一個加氫站需要多少錢

不同類型的加氫站建造成本差異較大，我國建設(shè)的加氫站以高壓氫氣加氫站為主，造價大約在1500萬元，近期有所下降。成本下降主要源于規(guī)模化建設(shè)以及采用新的設(shè)計和技術(shù)提高效率。這里將給出三種主流加氫站的建設(shè)成本，并分別進(jìn)行討論。總體上，加氫站建成所需的與設(shè)備相關(guān)的費用約為160萬美元，考慮投入使用前所需的調(diào)試費用、工程設(shè)計費用、管理費用、建筑施工費用等其他費用，總成本將超過200萬美元。

1、外供氫高壓氫氣加氫站對于外供高壓氫氣加氫站來講，壓縮機(jī)、儲氫瓶以及加氫及冷卻系統(tǒng)是最核心的成本構(gòu)成部分，約占加氫站投資總量的50%，其中加氫及冷卻系統(tǒng)成本占比最高，約占22%。

美國外供氫高壓氫氣加氫站建設(shè)成本構(gòu)成

當(dāng)前，我國使用最多的是外供氫高壓氫氣加氫站。這類加氫站核心設(shè)備國產(chǎn)化程度較高，能夠使用我國自主研發(fā)的儲氫裝置、壓縮設(shè)備、加注設(shè)備、站控系統(tǒng)等。成本方面，壓縮機(jī)占總成本較高，約30%。

國內(nèi)外供氫高壓氫氣加氫站

2、外供氫液氫加氫站

由于液氫需要保持低溫，需要使用低溫型壓縮機(jī)和儀用空壓機(jī)，價格是高壓氫氣站的2.93倍，約占總投資成本的28%。此外，其他系統(tǒng)價格和建設(shè)費用也遠(yuǎn)高于高壓氫氣站?？傮w來看，液氫站建設(shè)成本比高壓氫氣站成本高30.8%。

美國外供氫液氫加氫站建設(shè)成本構(gòu)成

3、站內(nèi)水電解制氫加氫站

站內(nèi)制氫加氫站較外供氫加氫站多了制氫設(shè)施，這類加氫站實現(xiàn)了制氫與加氫一體化，雖然造價高于外供氫氣加氫站，但省去了長途運輸氫氣的費用。制氫裝置是這類加氫站中成本最高的組件，例如水電解站使用的是電解裝置，成本約占加氫站總投資40%。

美國站內(nèi)水電解制氫加氫站建設(shè)成本組成

國內(nèi)部分加氫站投資情況

我國早期建造的加氫站設(shè)計的加注壓力多為35Mpa，主要原因是我國燃料電池車以商用車為主，如客車、專用車、物流車等，這類車需要35Mpa的加注壓力，而小轎車需要70Mpa的加注壓力。目前，新建的加氫站開始出現(xiàn)了35/70Mpa并存的加注壓力設(shè)計，這類加氫站不僅可以給商用車加氫，還可以服務(wù)于乘用車。

總的來看，成本下降主要源于規(guī)?；ㄔO(shè)以及采用新的設(shè)計和技術(shù)提高效率。我們對加氫站最核心的三大部件進(jìn)行規(guī)?；烙嫞簤嚎s機(jī)需求量增加到100套/年時，部件總成本能夠較目前下降56%，核心部件直接生產(chǎn)成本有望降低82%；儲氫系統(tǒng)年需求量達(dá)到100套時，成本大約可降低8.5%；加氫系統(tǒng)年需求量達(dá)到500套時，成本可下降30%-35%。由此，我們推算，未來加氫站降本空間在30%-40%左右。

加氫站核心部件降本空間

中美加氫站運營比對

中美加氫站情況對比

中、美加氫站使用加注壓力對比

結(jié)論  

我國加氫站建設(shè)屬于快速上升期，2020年有望實現(xiàn)建設(shè)100座加氫站的目標(biāo)。加氫站可以平衡電網(wǎng)負(fù)荷，有助于可再生能源電力消納，未來有望和可再生能源發(fā)電站形成生態(tài)鏈。加氫站初始投資大，地方政府度高關(guān)注，紛紛出臺了補(bǔ)貼政策，鼓勵加氫站建設(shè)。未來，有望出臺更加細(xì)化的支持政策，推動加氫站發(fā)展。加氫站所需零部件國產(chǎn)化程度較高，建設(shè)規(guī)?；?，成本下降短期內(nèi)可實現(xiàn)。在國內(nèi)發(fā)展氫燃料電池重卡的規(guī)模效應(yīng)更加明顯；國內(nèi)物流行業(yè)有集中趨勢，需要更高效的運輸設(shè)備；國內(nèi)產(chǎn)業(yè)政策中支持新能源彎道超車的思路未變。