舉重若“氫” 細數(shù)國內(nèi)加氫站建設(shè)十重瓶頸
但在各地發(fā)展熱潮中,我們也需要冷靜思考:氫能經(jīng)濟的基礎(chǔ)在于制氫、儲氫、加氫,其后才是汽車用氫,而氫燃料汽車發(fā)展最基礎(chǔ)的加氫站,在中國,還屬于薄弱環(huán)節(jié)。
加氫站發(fā)展瓶頸到底有哪些?本文分析歸納為十項。
示范車輛駛出北京億華通永豐加氫站(國內(nèi)第一座車用加氫站)
差距?距離?
資料顯示,截止2017年年底,歐洲擁有139座正在運行的加氫站,亞洲擁有118座(其中日本91座),北美擁有68座,南美擁有1座,澳大利亞擁有1座。阿拉伯聯(lián)合酋長國迪拜有一個私人加氫站。
在全球的328座加氫站中,227座可以像傳統(tǒng)加油站一樣,不需預(yù)約直接使用;24座需要預(yù)約才可使用,其余的加氫站則主要為特定巴士或車隊提供氫氣燃料。
公開資料顯示,未來5年,全球主要國家將加快加氫站建設(shè),到2020年,全球加氫站保有量將超過435座,2025年有望超過1000座,日本、德國和美國分別有320、400和100座。
據(jù)內(nèi)部統(tǒng)計資料顯示,截止2018年2月份,我國已建成、在用及在建的加氫站共有33座;截止2018年7月份,我國已建成、在用及在建的加氫站共有41座,分別位于北京、上海、江蘇、大連、安徽、河南、廣東、成都等地,全國各地很多城市也都正在規(guī)劃建設(shè)加氫站。
但有規(guī)劃不等于能實現(xiàn),喊口號未必能做到。據(jù)了解,我國目前投入或即將運營的加氫站僅為14座(作者注:上圖中有一座不計在內(nèi)),遠遠落后于其他國家。(詳見《基礎(chǔ)設(shè)施:FCEV加氫站建設(shè)中外對比》)。
從“在建”到“建成”,一字之差,對于國內(nèi)加氫站建設(shè)而言,是個不算短的時間距離,即使“國家隊”進場,也沒能改變現(xiàn)狀。
短板?短路?
查究原因,加氫站發(fā)展瓶頸到底有哪些?通過采訪了解和研究,本文做出分析歸納。
瓶頸一:科普工作不到位。★★★
針對氫能經(jīng)濟、氫燃料電池汽車的安全性、適用性、發(fā)展方向等方面的知識普及推廣,科普管理部門、科技媒體、汽車行業(yè)媒體做得還遠遠不夠。
2018年7月19日,第三屆國際氫能與燃料電池汽車大會及2018長三角氫能燃料電池汽車科普巡游新聞發(fā)布會在江蘇如皋舉行,上海市科普副主任干頻表示,目前國內(nèi)針對氫燃料方面的科普工作有待加強。
瓶頸二:頂層設(shè)計缺失。★★★★
雖然國家和地方政府鼓勵和支持加氫站的建設(shè),但扶持政策缺乏連貫,加氫站“準生證”也很難拿到。
2014年11月25日,四部委聯(lián)合發(fā)布關(guān)于《關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎勵的通知》,對2013至2015年符合國家技術(shù)標準且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵400萬元。廣東省同期出臺地補政策,相應(yīng)補貼100萬元。
但這兩項政策截止年度過后,卻未見有后續(xù)相應(yīng)政策。2016年及之后,國家對新能源汽車補貼政策當(dāng)中,雖然一再明確氫燃料汽車不退坡,但卻并未提及加氫站補貼。
目前,也就是在2018年,明確加氫站地補金額的是廣東中山和南海,南海后期還對加氫站實施運營補貼。江蘇鹽城的政策是政府建站補貼+聯(lián)合運營方式。
至于其他地方,補貼政策也往往針對車輛,加氫站的建設(shè)規(guī)劃目標很大,具體操作無從得知。須知沒有好的頂層設(shè)計,再好的口號也都只能是空喊。
瓶頸三:社會認知和戰(zhàn)略定位不明晰。★★★★
在國內(nèi),無論是頂層,還是終端用戶,對氫燃料汽車和氫能發(fā)展的認識大多不夠全面,了解不夠透徹,導(dǎo)致對其定位不夠明晰。
2018年7月19日,同濟大學(xué)汽車學(xué)院副教授呂洪表示,對氫能的認識和戰(zhàn)略定位至關(guān)重要。雖然我國已在國家戰(zhàn)略層面明確將氫能作為能源架構(gòu)中的一個重要組成部分,并將燃料電池汽車定位為我國汽車行業(yè)發(fā)展的主流方向之一,但實際到執(zhí)行層面,往往大打折扣。
瓶頸四:歸口管理不明。★★★★★
中國的管理組織架構(gòu)有分級管理和歸口管理的條塊劃分。雖然現(xiàn)在越來越多的地方政府看好氫能,但就加氫站建設(shè)而言,其歸口管理還未明確。
換言之,沒人知道,加氫站的地方主管部門是誰?
加氫站到底屬于能源管理呢,還是屬于危化品管理呢?目前仍是個問題。
2018年7月19日,呂洪副教授表示,如果仍將氫氣歸屬于危險化學(xué)品而非能源,不僅地方政府對氫燃料電池汽車的發(fā)展將“敬而遠之”,也難以在普通消費者群體中進行產(chǎn)品的推廣和普及。
瓶頸五:審批流程復(fù)雜。★★★★★
在中國,立項報批是個由來已久的老大難問題,大家都懂的……
當(dāng)然,地方政府對此也心里有數(shù)。2018年3月22日,全國首個地方性的加氫站審批及監(jiān)管地方管理辦法——《武漢經(jīng)濟技術(shù)開發(fā)區(qū)(漢南區(qū))加氫站審批及管理辦法》正式出臺,明確了加氫站的項目選址、報建、施工、經(jīng)營全過程的審批及管理流程和相關(guān)監(jiān)管職能部門。
業(yè)內(nèi)無不期待其他地方也能盡快出臺類似管理辦法。
張家港氫云新能源研究院院長魏蔚告訴客車網(wǎng),即使在政府最支持的地方,走完建設(shè)加氫站的全套審批流程,時間最短也要半年,長的話就難說了。
上海重塑能源科技有限公司商務(wù)總監(jiān)高雷表示,在加氫站的建設(shè)過程中,規(guī)劃、立項、審批、運營監(jiān)管方面均遇會有難題,相關(guān)方面的制度很不健全。
瓶頸六:建設(shè)成本過高。★★★★
通常認為,加氫站建設(shè)成本是全球氫能產(chǎn)業(yè)面臨的相同困境。曾經(jīng)有公開資料顯示,不含土地費用,加氫站建設(shè)成本約1500萬左右(也有說法是1500萬-2000萬),其中,設(shè)備成本約占百分之八十。
(PS:但隨著技術(shù)升級,關(guān)鍵設(shè)備材料下降,建站成本目前普遍有所降低,據(jù)客車網(wǎng)了解,2017年江淮某地建站成本約為800萬左右。)
瓶頸七:繞不過去的土地問題。★★★
加氫站如果為城市公交和物流服務(wù),就需要建設(shè)在城市或城郊,但現(xiàn)在一二線城市人口密集,寸土寸金,建站土地是個大問題。
氫云研究院魏蔚表示,在申請加氫站建設(shè)時,必須申請使用商業(yè)用地,如果建設(shè)在相對較為便宜的工業(yè)用地上,那么建設(shè)好的加氫站只能給自己的產(chǎn)品加氫或進行實驗,不能公開運營。
(PS: 2013年日本開始嘗試“加油站網(wǎng)絡(luò)嵌套加氫站”,很好地解決了加氫站土地建設(shè)問題,在安全管理方面也可以實現(xiàn)并行管理。目前國內(nèi)關(guān)于加氫站與加油站、加氣站的合建技術(shù)規(guī)范已制定完畢。2017年底,中石油和中石化與佛山市、云浮市簽署了加氫加油合建站項目協(xié)議,中石化還舉行了奠基儀式)。
瓶頸八: 國家隊見效太慢。★★
目前公開宣稱要進軍加氫站建設(shè)的“中” 字頭大型企業(yè)有中石油、中石化、神華集團(中國能源集團)、中國船舶重工集團公司等,均于2017年宣布要開展氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
氫燃料汽車的發(fā)展速度和“國家隊”的介入,讓業(yè)內(nèi)人士期待不已,可惜國家隊的“建設(shè)”至今未見“成果”。
據(jù)客車網(wǎng)了解,2017年11月份神華高管就公開宣布正在江蘇如皋建設(shè)加氫站,到現(xiàn)在2018年已經(jīng)過了一半,這座加氫站還處于“在建”狀態(tài)。而同樣的民營企業(yè)加氫站,最快的2-3個月就已完成并投入使用。
瓶頸九:技術(shù)標準不統(tǒng)一。★★★★
業(yè)內(nèi)爭議比較大的,就是關(guān)于加氫站建設(shè)技術(shù)和標準,這方面,全球范圍內(nèi)也沒有統(tǒng)一的標準。以壓力等級為例,車載氫系統(tǒng)是70MPa還是35Mpa,到底哪個壓力等級更好,國內(nèi)外觀點都不一致。
目前國內(nèi)加氫站大多為壓縮氣態(tài) 35MPa 高壓供氫加氫站,35MPa相比日本70MPa功耗降低和利用率明顯遜色,而且35MPa車載儲氫瓶無法滿足長距離、高載重要求。
但歐美和國內(nèi)一部分專業(yè)人士卻不贊成使用70Mpa標準,因為相應(yīng)能耗和投入成本過高。長城汽車副總裁Tobias Brunner表示,目前還沒有足夠成熟的技術(shù)可以解決70Mpa壓縮后穩(wěn)定加注的問題。
氫云研究院魏蔚對此表示同意,她認為70MPa相比于35MPa,儲氫在氫瓶上增加的設(shè)備和材料成本,以及加氫站增加的能耗會增加一倍以上,遠高于70MPa儲氫相比35MPa儲氫增加的60%左右的儲氫量,其經(jīng)濟性僅僅適合乘用車。
魏蔚告訴客車網(wǎng), 70MPa在全球商用車輛上的應(yīng)用極其有限,國外商用車的發(fā)展方向是液氫儲氫和深冷高壓儲氫,乘用車的未來是深冷高壓儲氫。目前日本的叉車、客車等工程用商用車輛,也是采用35MPa儲氫。
北京科泰克總工程師張國表示,日本大力發(fā)展70MPa壓力等級是因為日本研發(fā)是立足在全功率燃料電池轎車,想達到500km以上的續(xù)駛里程受空間限制只能采用70MPa氫系統(tǒng)。同時,日本擁有高性能碳纖維技術(shù)和70MPa壓力等級瓶口閥、減壓器等關(guān)鍵零部件技術(shù),其產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟形成了全產(chǎn)業(yè)鏈配套,70MPa氫系統(tǒng)具有成本優(yōu)勢。另外,日本加氫站通常采用液氫儲氫、液氫蒸發(fā)直接獲取高壓的技術(shù)方案,大大降低了氫氣增壓成本,70MPa加氫站也具有成本優(yōu)勢。如果中國目前大力發(fā)展70MPa,原材料和關(guān)鍵零部件將嚴重依賴進口,同時還將面臨國外公司的專利保護問題。
對此,北京億華通常務(wù)副總經(jīng)理于民表示,我們國家氫燃料汽車相關(guān)技術(shù)正逐漸提速改進,儲氫瓶及系統(tǒng)集成技術(shù)也在不斷提高。目前億華通已經(jīng)具備了70MPa氫系統(tǒng)集成技術(shù)。考慮到70Mpa在長途、重載等方面的優(yōu)越性,建議加氫站建設(shè)初期,可以同時進行35MPa和70MPa兩個壓力等級的建設(shè)方案設(shè)計,并預(yù)留70MPa壓力等級的建設(shè)空間和接口,對加氫站成本并無影響,還可以等70MPa技術(shù)成熟后,及時更新?lián)Q代。
瓶頸十:技術(shù)儲備不足。★★★★
國內(nèi)目前還缺少涉氫試驗檢測的條件和數(shù)據(jù)的積累,液氫產(chǎn)業(yè)鏈與國外比差距很大,涉及民用液氫的試驗檢測條件和檢測標準方法還是空白,嚴重阻礙了液氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)和產(chǎn)品開發(fā)。
此外,我國在質(zhì)子交換膜組、發(fā)動機、傳感器、減壓器、瓶口閥等核心產(chǎn)品的技術(shù)儲備上還比較薄弱,尚有許多技術(shù)難點需要攻關(guān),尤其是在加氫站建設(shè)過程中的氫氣壓縮機、加氫站不銹鋼材料、加氫站溫度,以及氫氣運輸?shù)确矫嫔线€存在一定爭議。
這些,都需要給予相關(guān)企業(yè)足夠的時間和空間來改進。
結(jié)語
總覽上述十重瓶頸,不難看出,在中國,錢的問題可以解決、土地的問題可以想辦法解決,技術(shù)短板給予時間也應(yīng)該可以改進解決,只要解決了體制和觀念方面的問題,其他一切都是可以解決的——這個觀點,當(dāng)是業(yè)內(nèi)的共識。
更正:
多名業(yè)內(nèi)人士閱讀本文后,聯(lián)絡(luò)作者,表示對文中張家港氫云魏蔚院長所說的“70MPa儲氫相比35MPa儲氫增加的60%左右的儲氫量”表示質(zhì)疑。
經(jīng)詳細了解核實后,現(xiàn)更正如下:
根據(jù)儲氫方式的物理性能核算,70MPa高壓氣瓶方式相比國內(nèi)通用的35MPA,密度增加114%(并不是文中的60%),而國際上通用的液態(tài)儲氫模式相比35MPA,密度增加將近300%。
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