文|能鏈研究院
在交通運(yùn)輸產(chǎn)業(yè)中,加能站的重要性不言而喻。
比如,加油站,保障汽車的正常運(yùn)行,為燃油車的普及與發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。
產(chǎn)業(yè)發(fā)展,基建先行。
當(dāng)下,新能源車正以席卷之勢替代燃油車,與之配套的充電站迎來井噴式增長。
2022年我國充電基礎(chǔ)設(shè)施數(shù)量達(dá)到521萬臺,同比增長99.1%,并且,未來仍將繼續(xù)保持高速增長態(tài)勢。
機(jī)構(gòu)預(yù)測,至2050年,中國充電樁市場累計投資規(guī)模將達(dá)10萬億元。
新能源賽道坡長雪厚,替代燃油車的技術(shù)路徑不止一條。
氫能由于具備清潔、高效、豐富的優(yōu)勢,各國將其列為能源安全和能源轉(zhuǎn)型的重要保障,紛紛出臺氫能戰(zhàn)略和路線圖,大力發(fā)展氫燃料電池車。
在政策和市場的雙輪驅(qū)動下,各項技術(shù)逐步落地,氫燃料車市場化進(jìn)程有望加速,加氫站迎來快速發(fā)展時機(jī)。
01、加氫站未來將快速增長
加氫站之于燃料電池車,等同于加油站之于燃油車,充電站之于新能源車。
加氫站為燃料電池汽車補(bǔ)充燃料提供專門場所,是燃料電池車發(fā)展應(yīng)用的基石,也是氫能發(fā)展利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
受益于國家“雙碳”目標(biāo)及氫燃料電池汽車示范城市群政策,自2016年以來我國加氫站建設(shè)速度明顯加快。
根據(jù)香橙會氫能數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù),截至2022年,我國已建成加氫站共310座。
我國加氫站歷年建成數(shù)量,數(shù)據(jù)來源:香橙會研究院
其中,廣東省數(shù)量第一(54座),山東、江蘇、浙江均超20座,寧夏、海南、湖北、貴州等地實現(xiàn)加氫站零的突破。
根據(jù)北京、廣東、上海等15省/市規(guī)劃數(shù)據(jù),到2025年加氫站數(shù)量將達(dá)到約1021座,廣東省最多,規(guī)劃建成200座;各企業(yè)也紛紛提出建設(shè)加氫站的目標(biāo)。這意味著到2025年全國加氫站數(shù)量預(yù)計將遠(yuǎn)超1000座。
全球來看,美國計劃到2025年,建設(shè)580座加氫站,到2030年,在全美范圍內(nèi)有5600個加氫站。韓國計劃到2022年建成310座加氫站,2040年建成1200座加氫站。歐洲,2030年應(yīng)至少建設(shè)1000座,日本2030年約900座。
長江證券預(yù)測,2025年,我國加氫站數(shù)量達(dá)到950-1050座,2030年達(dá)到3800-5000座,2023-2025年復(fù)合增速45.5%-54.1%、2026-2030年26.0%-31.3%。
“十四五”期間加氫站的累計投資空間109-121億元,“十五五”達(dá)到291-402億元。
加氫站未來市場空間廣闊。
02、加氫站的分類及核心環(huán)節(jié)
(1)氣/液加氫站及核心設(shè)備
加氫站產(chǎn)業(yè)鏈上游是氫儲運(yùn)環(huán)節(jié)。氫以氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等形式通過長管拖車、管道、運(yùn)槽車運(yùn)送至加氫站。
下游是應(yīng)用領(lǐng)域,通過加氫站,將氫加注到商用車/乘用車/船舶等。
根據(jù)加氫站內(nèi)氫氣儲存的形態(tài)不同,可分為氣氫(態(tài))加氫站和液氫(態(tài))加氫站。
目前,我國加氫站以氣氫加氫站為主。通過外部供氫或站內(nèi)制氫獲得氫氣后,經(jīng)過調(diào)壓干燥系統(tǒng)處理后轉(zhuǎn)化為壓力穩(wěn)定的干燥氣體,隨后在氫氣壓縮機(jī)的輸送下進(jìn)入高壓儲氫罐儲存,最后通過氫氣加注機(jī)為燃料電池汽車加氫。
加氫站建設(shè)投入成本較大,建設(shè)一座35MPa加氫站成本在1200萬元左右。可能部分投資者對這個量級有些陌生,P=F/S(壓強(qiáng)=壓力/受力面積),35MPa相當(dāng)于體重350公斤的大漢倒立,而僅用一只大拇指作支撐。
那么是誰用這么大的力氣將氫氣灌到氫氣瓶里。
答案就是壓縮機(jī)。
加氫站成本中,設(shè)備占據(jù)了70%,而壓縮機(jī)占據(jù)設(shè)備成本的50%,折合占據(jù)總成本比例高達(dá)35%,約420萬左右。
由于存在較強(qiáng)的技術(shù)壁壘,長期依賴進(jìn)口。
隨著氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,核心關(guān)鍵設(shè)備國產(chǎn)化進(jìn)程加速,國產(chǎn)品牌技術(shù)迭代及產(chǎn)品性價比快速提升。
過去,加氫站中進(jìn)口壓縮機(jī)占比約為70%以上,目前,國產(chǎn)品牌占有率接近50%。
國產(chǎn)化后成本大幅下降,進(jìn)口壓縮機(jī)在300-500萬左右,國產(chǎn)壓縮機(jī)售價僅為100-200萬元,這對于加氫站的市場化推廣有著重大意義。
液氫加氫站是通過液氫槽車將液氫運(yùn)輸至加氫站,與加氫站連接后進(jìn)入站內(nèi)的液氫儲罐。液氫儲罐中的氫通過氣化器進(jìn)行氣化,氣化后的氫氣進(jìn)入緩沖罐。隨后進(jìn)入壓縮機(jī)內(nèi)被壓縮,并先后輸送至高壓、中壓、低壓儲氫罐中分級儲存。
液氫泵是液氫加氫站的核心設(shè)備,液氫泵相較于氣氫加氫站中的壓縮機(jī),能耗降低80%~90%。
不過,目前仍為卡脖子難題,依賴進(jìn)口,國內(nèi)布局基本空白。
國外液氫加氫站的應(yīng)用已較為成熟,已有約1/3的加氫站為液氫加氫站,而國內(nèi)液氫加氫站剛剛起步,在浙江嘉興,已經(jīng)有首座液氫油電綜合供能服務(wù)站投運(yùn)。
從未來的發(fā)展前景來看,相較于高壓儲氫加氫站,液氫加氫站具有占地面積小、液氫儲存量大、單位成本小的優(yōu)點(diǎn)。能夠滿足大規(guī)模的加氫需求,有望成為未來主流加氫方式。
(2)外供加氫站與站內(nèi)制氫加氫站
加氫站按照氫氣來源可分為外供氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站兩類。
顧名思義,外供氫加氫站,主要依賴于外部供給氫氣,加氫站內(nèi)無制氫裝置,需要通過高壓長管拖車、管道、液氫槽罐車等方式將氫氣輸送至加氫站,承擔(dān)較高的氫氣輸送成本。
站內(nèi)制氫加氫站配備有電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)等制氫裝置,將生產(chǎn)的氫氣儲存,可以節(jié)省運(yùn)輸成本,但配置制氫裝置提高了設(shè)備成本,以及站點(diǎn)設(shè)計和建造的復(fù)雜程度。
現(xiàn)階段,我國以外供加氫站為主,制氫加氫站占據(jù)少數(shù)。隨著技術(shù)發(fā)展,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的健全,會有更多的制氫加氫站投運(yùn)。
(3)加氫單站與加氫合建站
根據(jù)建站方式的不同,加氫站可以分為加氫單站和加氫合建站。
加氫單站,站內(nèi)只具備加氫功能,新選址審批難度大、時間長,投入成本高。 加氫合建站,在原有的加油站、加氣站、充電站基礎(chǔ)上新增加氫工程設(shè)施,使其具有加油/加氣/充電+加氫的多種功能,該模式無需重新選址,不占用新的土地資源,審批時間縮短。
03、加氫站的發(fā)展離不開綜合能源站
在當(dāng)前氫能燃料電池車尚未大規(guī)模普及的情況下,合建站可以實現(xiàn)“以油養(yǎng)氫”或“以氣養(yǎng)氫”等,過渡市場培育階段。
2021年全年新建成的101座加氫站中,合建站占比上升至近50%,2022年比重約六成。 這種可以提供加油、充電、加氣的綜合一體化服務(wù)的合建站不單單是加氫站未來發(fā)展的趨勢,同樣也是加油站、充電站發(fā)展的重要路徑。
伴隨著新能源車滲透率大幅提升,一方面,用戶對充電樁需求十分強(qiáng)烈,另一方面,傳統(tǒng)加油站面臨著油品需求下滑的境地,轉(zhuǎn)型極為迫切。
打造一個能夠提供綜合能源服務(wù),集合加油、充電、加氫、餐飲、購物、精洗、換油等功能于一體,幫助油站業(yè)主擺脫單一能源供應(yīng)的局限性,滿足當(dāng)下車主的多元化消費(fèi)需求。實現(xiàn)跨越原有業(yè)務(wù)邊界的多元經(jīng)營,以及商業(yè)模式的升級,一躍成為綜合性能源服務(wù)港是當(dāng)下所需。
與此同時,政策端也在積極鼓勵建設(shè)以可再生能源為主的綜合能源站。
近日,國家能源局發(fā)布《2023年能源工作指導(dǎo)意見》。其中提出,穩(wěn)步推進(jìn)有條件的工業(yè)園區(qū)、城市小區(qū)、大型公共服務(wù)區(qū),建設(shè)以可再生能源為主的綜合能源站和終端儲能。積極推動氫能應(yīng)用試點(diǎn)示范,探索氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的多種路徑和可推廣的經(jīng)驗。
在市場與政策共同驅(qū)動下,加氫站以及綜合能源站的發(fā)展有望加快步伐。
參考資料:
[1] 中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng),《產(chǎn)能過剩與不足生產(chǎn)線的“油改電”》
[2] 申萬宏源研究,《氫能應(yīng)用催生千億儲運(yùn)市場看好碳纖維儲罐與液氫突破》
[3] 香橙會研究院,我國加氫站歷年建成數(shù)量