制氫加氫一體化是指在加氫站內(nèi)設(shè)置制氫設(shè)備，氫氣制備完成后經(jīng)過純化系統(tǒng)純化，然后將氫氣通入壓縮機(jī)，儲(chǔ)存加注到加氫車輛的制氫加氫一體的建設(shè)方式。近日，中集安瑞科攜手大連化物所發(fā)布液態(tài)陽光制氫加氫一體站；7月，國(guó)內(nèi)首個(gè)制氫加氫加氣一體站在佛山南莊啟動(dòng)試運(yùn)行；今年全年，關(guān)于制氫加氫一體站的各類消息可謂此起彼伏。

 

目前全球約有237座撬裝一體化制氫站在建或運(yùn)行，如日本、歐美等地均有多座一體化制氫站。這種一體站在我國(guó)現(xiàn)有條件下是否有大規(guī)模推廣的可能性？

 

制氫加氫一體站“冒泡”

 

近年來，我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)爆發(fā)式發(fā)展，加氫站作為氫能的交通基礎(chǔ)設(shè)施正在全國(guó)多個(gè)城市布局建設(shè)。加氫站供應(yīng)的氫氣主要依靠長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸，而長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸氫氣存在安全風(fēng)險(xiǎn)，并且裝卸載時(shí)間長(zhǎng)，運(yùn)輸能力低，運(yùn)輸成本高，綜合能效不合理，使得加氫站的氫氣保供與價(jià)格問題變得越來越突出，成為制約整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素。

 

按照2016年中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)主持編制和發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》預(yù)測(cè)的加氫站建設(shè)數(shù)量，2025年為300座，2030年為1000座。加氫站越多，依靠長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸氫氣的弊端將越突出。因此，制氫加氫一體化開始越來越受到關(guān)注。尤其在今年，關(guān)于一體站的消息持續(xù)“冒泡”。

 

10月21日，中集安瑞旗下全資子公司中集安瑞科投資控股（深圳）與大連化物所張家港產(chǎn)研院在河北張家口簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議，攜手推進(jìn)液態(tài)陽光制氫加氫一體站在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上的應(yīng)用。

 

該項(xiàng)目是集清潔能源發(fā)電、電解水制氫、氫與二氧化碳制甲醇、甲醇在線制氫、分離純化、升壓加注及二氧化碳液化回收等功能于一體的自主創(chuàng)新制氫加氫裝備技術(shù)，以甲醇作為儲(chǔ)氫載體，解決了高密度儲(chǔ)運(yùn)氫氣的安全性問題，降低了氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本，可靈活調(diào)整產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)氫氣的現(xiàn)產(chǎn)現(xiàn)用。這一項(xiàng)目已確定將作為張家口可再生能源示范區(qū)冬奧示范項(xiàng)目運(yùn)行。該項(xiàng)目現(xiàn)示范階段日制氫加氫能力是100公斤，后續(xù)將拓展至500公斤。

 

7月28日，國(guó)內(nèi)首個(gè)站內(nèi)天然氣制氫加氫一體站——佛山南莊站啟動(dòng)試運(yùn)行。該一體站由佛燃能源投資建設(shè)，站內(nèi)天然氣制氫能力為500標(biāo)方/小時(shí)，電解水制氫能力為50標(biāo)方/小時(shí)，日制氫加氫能力達(dá)到1100公斤，可滿足公交車100車次或物流車150車次的加氫需求。

 

南莊站的建設(shè)為佛山尋找到了解決氫能源緊缺問題的有效路徑。在南莊站后，佛山還會(huì)出現(xiàn)更多制氫加氫一體站。

 

除此之外，深圳也在建設(shè)媽灣電廠制氫加氫一體站，該站成套設(shè)備已完成項(xiàng)目招標(biāo)。據(jù)相關(guān)人士透露，深圳一期加氫站建設(shè)規(guī)劃將全部為一體站。

 

江蘇省首座制氫、加氫一體化站也在去年12月開工建設(shè)。該加氫站位于鹽城，將利用1MW屋頂光伏微網(wǎng)實(shí)現(xiàn)站內(nèi)電解水制氫，有效解決“燃料氫”的經(jīng)濟(jì)性和氫儲(chǔ)運(yùn)的安全性問題。該站在2021年投入運(yùn)營(yíng)。

 

日前，海馬汽車“水制氫與高壓加氫一體化實(shí)驗(yàn)裝置項(xiàng)目”開工儀式在海南基地舉行。該項(xiàng)目是海馬汽車與中國(guó)航天101研究所于2021年4月簽約，根據(jù)簽約內(nèi)容，雙方還將發(fā)揮自身優(yōu)勢(shì)，在制氫設(shè)施和加氫站建設(shè)、液氫制備與儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)應(yīng)用、氫能汽車開發(fā)和示范推廣以及海南自貿(mào)港氫能產(chǎn)業(yè)建設(shè)發(fā)展等方面開展合作。

 

資本方面，9月底，水木易德與韓國(guó)天然氣公司KOGAS、現(xiàn)代汽車集團(tuán)下屬Hyundai Rotem CO.等5家公司簽署了關(guān)于設(shè)立合資企業(yè)的協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，該合資公司將圍繞城市公交站點(diǎn)建設(shè)六個(gè)制加一體式加氫站，每天可為 72 輛氫公交車加注氫氣。未來，水木易德還會(huì)將合資公司的業(yè)務(wù)對(duì)接中國(guó)市場(chǎng)。

 

標(biāo)準(zhǔn)方面，去年深圳凱豪達(dá)氫能源牽頭的《制氫加氫一體站安全技術(shù)規(guī)范》地方標(biāo)準(zhǔn)獲批立項(xiàng)。按照要求，該技術(shù)規(guī)范需在兩年內(nèi)完成制定任務(wù)，形成統(tǒng)一的制氫加氫一體站安全技術(shù)規(guī)范。這是廣東省乃至全國(guó)首份關(guān)于制氫加氫一體站安全技術(shù)規(guī)范的地方標(biāo)準(zhǔn)，這在全國(guó)將起到示范和標(biāo)桿作用。

 

政策方面，上海臨港新區(qū)近日發(fā)布《臨港新片區(qū)打造高質(zhì)量氫能示范應(yīng)用場(chǎng)景實(shí)施方案（2021-2025年）》，提出到2025年在重裝備產(chǎn)業(yè)區(qū)、特殊綜合保稅區(qū)（洋山島域）、綜合先行區(qū)、中日合作示范園等區(qū)域探索布局4個(gè)制氫儲(chǔ)氫加氫一體化母站。成都今年也率先出臺(tái)相關(guān)文件，在符合成都加氫站布局規(guī)劃的發(fā)展核心區(qū)，適度有序選址建設(shè)制氫加氫一體站。

 

整體而言，制氫加氫一體站目前還處于探路階段，但從以上各個(gè)方面釋放的信號(hào)來看，制氫加氫一體站已引起廣泛關(guān)注。

 

終極用氫方式？

 

制氫加氫一體站興起，除了長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸?shù)囊蛩兀袃纱笾苯釉颍阂环矫妫瑖?guó)家推行燃料電池汽車示范應(yīng)用政策，但現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)不成熟，終端車輛用氫難，同時(shí)加氫站數(shù)量有限且普遍虧損，這一局面亟待“破題”。

 

另一方面，制氫加氫一體站本身具備一定優(yōu)勢(shì)，可實(shí)現(xiàn)站內(nèi)制氫自給自足，并能為周邊加氫站提供應(yīng)急保障氫源，還因?yàn)闊o需長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸、無裝卸車環(huán)節(jié)而無運(yùn)輸成本，可減低終端用氫成本。

 

“現(xiàn)在儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)跟不上，輸氫管道還實(shí)現(xiàn)不了長(zhǎng)距離、低成本的輸氫，加氫站又偏少，國(guó)家又推進(jìn)示范政策，怎么辦？制氫加氫一體站是現(xiàn)在這個(gè)階段的一種解決辦法，至少是在儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)獲得新突破之前的一種過渡方式。”亞聯(lián)高科營(yíng)銷副總監(jiān)張超祥表示。

 

他還算了一筆賬，制氫加氫一體化站可將制氫成本控制在30元/(kW·h)以下，加上補(bǔ)貼，算上加壓、暫存和加注帶來的成本，氫氣總價(jià)不超過50元/kg，比站外供氫氣的經(jīng)濟(jì)性好。在我國(guó)氫氣儲(chǔ)運(yùn)在技術(shù)與成本上實(shí)現(xiàn)革命性的變革之前，國(guó)內(nèi)一體站會(huì)越來越多，佛山南莊、江蘇鹽城、深圳籌建一體站，是這一波勢(shì)頭的開始。

 

中國(guó)城市燃?xì)鈿淠馨l(fā)展創(chuàng)新聯(lián)盟秘書長(zhǎng)趙吉詩與張超祥觀點(diǎn)相似：“無論是當(dāng)前還是未來，制氫加氫一體化的方式都不失為一個(gè)可行性強(qiáng)的技術(shù)方案。”

 

安瑞科（廊坊）能源裝備氫能事業(yè)部總經(jīng)理李懷恩則表示，運(yùn)輸制氫設(shè)備與原料比運(yùn)輸氫氣要實(shí)惠，制氫加氫一體站在未來將與液氫儲(chǔ)運(yùn)長(zhǎng)期共存，基于一體站自身優(yōu)勢(shì)，可能會(huì)成為終極用氫方式。

 

前途似錦or前途渺茫？

 

制氫加氫一體站在業(yè)界眼中“前途明朗”。事實(shí)上，早在2016年3月，國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃》(2016—2030年)，就已將制氫加氫一體化列為氫能與燃料電池領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的戰(zhàn)略發(fā)展方向。

 

那為什么當(dāng)前制氫加氫一體站數(shù)量還是很少？主要源于兩大挑戰(zhàn)：

 

其一是法規(guī)因素，氫在我國(guó)仍未作為能源看待，制氫還需要在化工園區(qū)內(nèi)進(jìn)行，化工園區(qū)往往位于郊區(qū)；而加氫站根據(jù)加氫所需一般要建在非化工園區(qū)（甚至后期還需建在城市中心）。也就是說，推進(jìn)制氫加氫一體化建設(shè)在法規(guī)層面還未有統(tǒng)一、完善、連貫的標(biāo)準(zhǔn)。

 

“我國(guó)加氫站建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)有明確提出站內(nèi)制氫，包括電解水制氫、天然氣/甲醇重整制氫，但制氫又規(guī)定需在化工園區(qū)內(nèi)進(jìn)行，這個(gè)矛盾點(diǎn)限制了制氫加氫一體站的發(fā)展，也導(dǎo)致了儲(chǔ)運(yùn)氫的便捷性缺失。” 李懷恩表示。

 

其二是成本因素，以站內(nèi)電解水制氫加氫站為例，投建成本包括建設(shè)費(fèi)用、制氫設(shè)備（電解裝置）、氫氣純化、壓縮設(shè)備（壓縮機(jī)）、儲(chǔ)氫設(shè)備（儲(chǔ)氫瓶）和加氫設(shè)備（加氫及冷卻系統(tǒng)）等幾大方面的成本支出，成本構(gòu)成如下：

 

 

與站外制氫加氫站相比，制氫加氫一體站增加了制氫設(shè)施方面的支出，再加上一體站建設(shè)用地面積相對(duì)大，用地成本更高，所以一體站建設(shè)成本要明顯高于站外制氫加氫站的成本。

 

可喜的是，這一局面已有“松動(dòng)”跡象。河北省已經(jīng)發(fā)布風(fēng)電制氫可不進(jìn)化工園區(qū)的新政。此外，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所李燦院士和中集安瑞科聯(lián)手推進(jìn)“液態(tài)陽光技術(shù)”制氫加氫一體站，并在冬奧會(huì)期間示范運(yùn)行。這些都是制氫加氫一體站向好發(fā)展的顯著信號(hào)。