怎么打造定量化、高质量的加氢站及降低成本

在1月12日举办的百人会论坛上，北京低碳清洁动力研讨所新动力中心助理主任何广利依据对加氢站技能的深入剖析，环绕怎样打造定量化、高质量的加氢站及下降本钱宣布讲演。

在何广利看来，需求研讨比各个要素之间的耦合联系和对终究成果的影响联系，这样才干做到一个真实的定量化、高质量的加氢站。而现在行业界对加注量比较重视，对技能自身重视的偏少，需求加强对技能的研讨。

车使用及站加注才干不同，加氢站全体技能和设备要求不同

加氢站是一个比较“为难”的作业，它是一个被迫的技能，有两个“鸿沟”：榜首，氢气以什么样的形状来的;第二，氢气以什么样的形状加出去，这两个鸿沟条件定好了之后，才好确认加氢站选用什么技能道路和设备。

比方需求车载液氢，需求车载低温高压氢，就需求加氢站选用彻底不同的技能道路和设备。别的，从站外面来的氢气假如是气态，假如是液态，相应的后端技能道路也有不同。

假如结合未来趋势，加氢站或许的技能道路至少有这么几条：榜首，高压来，加到车上是高压;第二，液氢加到车上是高压;第三，液氢来，加到车上是液氢;第四，液氢来加到车上是低温高压。这几条技能道路不同，决议了里边许多设备都有不同。

国外加氢站比较多了，国内2019年报出来的数字说有50多座，开展相对来说也比较快，但相对国外的数字还偏少。有一点有必要留意，国外加氢站更多的是针对乘用车的加氢站，它的加注规划在200公斤以内。我国推进的是商用车的使用，需求量不同很大。我国现在根本建的站都在800公斤、1000公斤，未来或许会有更大加注规划的。从车的使用差异，到站的加注才干的差异，相应的，加氢站的全体技能和设备的要求也是有所不同的。

加氢站本钱剖析：全盘考虑，优化战略，下降本钱

现阶段常说的一个问题，氢气本钱高，或许加注到车上的氢气本钱高，或许这里边几个组成部分。氢气按必定价格从外面买来今后到加氢站里边，终究摊到每公斤的氢气里边，初期的出资本钱、运营本钱，再除以氢气的加注总量，决议了终究把氢气买进来加多少价卖出去。

初期的出资本钱，不算土地的话，主要是设备本钱。一般在讲燃料电池或许燃料电池轿车的时分，会讲规划化的效应，比方现在年产五千辆，今后说年产50万辆的时分，本钱降到什么程度。对加氢站里的设备，必定也是存在规划化的效应。

别的，加氢站用的设备总量是很小的。比方紧缩机，现在国内有50多个站，用五十台或许七八十台紧缩机，到2030年或许2035年，有两千座加氢站，它的设备用量也仅仅几千台。从这个视点来说，假如加氢站的初期设备投入要靠规划化效应来下降本钱的话，是有很大极限的。而车动不动规划化使用便是几十万辆，这个数字和几千个的规划化效应的影响要素必定是不相同的。

依据现在加氢站的运转状况，大致剖析了影响的明显性，设备本钱、运营本钱、加注才干，都对站里边的氢气整个加注的本钱有影响。比方紧缩机的本钱下降50%，和加注才干进步15%，会发现影响是不相同的。对单个设备来讲，自身的价格尽管下降了许多，这个数字很重要，可是摊到每公斤氢气上，它并不是明显的。

设备本钱初期投入时最要害的是什么呢?是运营的本钱。榜首是保护本钱，设备用的好与欠好，决议了运营本钱的凹凸。加氢站是一个体系工程，这就跟做燃料电池相同。有好的催化剂，不代表能作出一个好的电堆;有一个好的电堆，不代表有一个好的燃料电池发动机。对加氢站也是相同的，设备买过来之后必定要把它用好，对全体才有一个好的奉献。在加氢站规划的时分，必定要优化它里边的一些战略。

加氢站是被迫的技能，被迫表现在车什么时分来，需求给它加。这种状况和车行进的工况很相似的，车行进的时分，燃料电池全体的功率输出很难猜测的。或许前方来个车，就要踩刹车，或许想踩油门加快，这都是随机的，加氢站里边也有一些相似。

什么时分来车，需求发动给它加氢，这时分就形成传统化工上许多用的阀门，在设定压力下作业，可是在加氢站里边一向处于一个压力循环和温度循环，现在特别是国外对乘用车的加注，是要遇冷的。隔一段时间不加注，它的温度到环境温度了，遇冷到零下四十度，里边要害的阀门部件都是有影响的。只要把这些东西考虑的十分好了之后，本钱才会降下去。

能耗方面，榜首紧缩机自身产的热，要把热散出去。现在国内用的是活塞式、泵式的，这两种产热也不相同，对冷却能耗的要求也不相同。国际上在紧缩方面做的一些比较前沿的方向，比方美国支撑的电化学紧缩，或许是热紧缩，便是进步它的能效。别的一部分，能耗便是氢气的遇冷，要针对70兆帕，遇冷到零下40度，最高冷却到零下20度，零下20度以上，依照国际上的要求是无法加注的。

车辆加注完之后终究需求到达的状况，要求对加氢站许多设备的运转形式和运转的发动状况也是不相同的。比方拿Ⅲ型瓶和IV型瓶来说，Ⅲ型瓶的优点是传热好，安全性、渗透性比较好，尽管它的疲惫次数比较低，但它的疲惫寿数不依赖于压力的上下限。IV型瓶的储氢密度高，尽管它的疲惫次数疲惫寿数高于Ⅲ型瓶，但与压力上下限是密切相关的。

从传热视点来看，做IV型瓶意图是进步车载时的储氢密度，一起下降本钱。但从加氢站的视点来看，由于Ⅲ型瓶和IV型瓶的传热特性不相同，假如用IV型瓶，遇冷用的多，能耗就进步了。这与用BEV、电动轿车道理相同，初期购车本钱高，用时充电本钱比加油的本钱要低，算归纳的。Ⅲ型瓶和IV型瓶是相同的道理，需求氢气遇冷多加了额定的本钱，在加氢的时分，也要多摊一些氢气的本钱。

下降本钱还有一个很要害的要素是氢气加注量，氢气加注量与紧缩机与储氢战略都是密切相关的。就拿储氢来说，正常的商业化运作，加氢站必定是有峰有谷，特别应对顶峰的时分，必定是要有储氢的。国内有储氢的加氢站不是特别多，由于这里边涉及到许多批阅各种方面的原因。但全体来言，上了储氢，或许带来批阅的问题，一起初期投入进步，但假如把加注才干进步了，不必定比没有储氢的时分高。

加氢站工艺方面，一般关于一个稳态运转的工厂也好，或许一个站也好，规划时考虑的准则比较简单：一个物质守恒，一个能量守恒。关于加氢站而言，没有稳态，是一个动态的操作，只能设想这些车怎样来，负荷曲线是什么样，针对这些负荷曲线，比方储氢的压力分级，比方紧缩机的战略，来做相应的优化。

全体而言，加氢站是一个体系的工程。加注才干与能耗之间是对立的。为了多加注氢气出去，为了加注速度快，或许需求额定的加遇冷，额定加了遇冷，能耗本钱又增加了。所以需求研讨比各个要素之间的耦合联系和对终究成果的影响联系，这样才干做到一个真实的定量化、高质量的加氢站。现在行业界对加注量比较重视，对技能自身重视的偏少。