到2030年全球加氢站数量将超过4500座
9月17日,由中国产业发展促进会氢能分会编写的《国际氢能技术与产业发展研究报告2023》(简称《报告》)在京发布。《报告》指出,随着氢能应用的推广,输氢、掺氢管道以及加氢网络等基础设施的建设正在加快。
目前,全球以加氢站为主的基础设施尚处在建设初期,各国都在推进加氢网络建设,液氢加氢站、商用车加氢站和自动无人加氢站正在加速布局。
《报告》显示,截至2022年底,全球共建成加氢站1024座,主要分布于中国、日本、德国、美国和韩国,站内电解水制氢技术在欧洲加氢站得到广泛采用,我国35MPa商用车加氢站及油气氢电混合综合加能站布局速度居全球首位。目前,我国已累计建成加氢站358座,以35MPa的外供气氢加氢站为主,70MPa加氢站数量仅28座,液氢加氢站仅有1座。
根据各国发展战略预测,到2030年全球加氢站数量将超过4500座,全球主要经济体将形成多元化、网络化的氢能基础设施体系。
按照站内氢气储存形态,加氢站可分为气氢加氢站和液氢加氢站。
对于气氢加注,《报告》指出,气氢加注根据供氢压力等级不同,可分为35MPa和70MPa两种供氢压力。欧美日的加氢站普遍采用70MPa压力标准,并实现设备量产。日本从制度上鼓励车载储氢瓶单次充气压力的安全上限值已从70MPa提高到88MPa,进一步实现了技术升级。
气氢加注的核心设备为氢气压缩机与加氢机。国外先进的氢气压缩机的排气压力可达100MPa,流量为200~750Nm3/h,效率可达80%~85%,生产商以美国Hydro-PAC、美国PDC、德国浩夫尔、德国林德等为代表;在加氢机技术上,美国空气产品、德国林德、日东工器、德国WEH等企业生产的70MPa加氢机的安全性与智能化程度较高。
目前,国内加氢站常用的压缩机为隔膜式压缩机、液驱活塞式压缩机和离子液压缩机三种。其中,隔膜式压缩机和液驱活塞式压缩机主要用于储氢压力不超过45MPa的加氢站,离子液压缩机主要应用在储氢压力90MPa的加氢站。目前我国已具备45MPa隔膜式压缩机和液驱活塞式压缩机的自主研发制造能力,并且制造技术日趋成熟,国产压缩机在加氢站中应用比例正在逐步提高。
同时,我国也已开发出90MPa压缩机的样机,并完成了氢气工况运行考核。但压缩机的关键部件仍需进口,与压缩机整机制造相比,关键零部件的国产化进程相对较慢。作为加氢站的另一个重要组成部分,加氢机整机开发目前已实现国产化,但加氢枪、阀门、流量计等关键部件虽已实现国产化,因性能及可靠性不足等原因,尚未推广应用,仍然依赖进口。
而对于液氢加注,《报告》则介绍,国外的液氢加注技术也比较成熟。美国液氢加氢站建设企业以普拉格能源、空气产品公司为主;日本岩谷、德国林德等也有液氢加氢站布局。
我国在浙江平湖建成首个液氢加氢站示范项目,开始示范运营。在加氢站的运行方面,国外具备成熟的液氢和70MPa气态加氢站建设运营经验,而国内加氢站经验较少,尚需要经过高负荷工况下的性能和可靠性验证,并进行进一步优化。
来源:中国产业发展促进会氢能分会