低压储氢迎来突破后，制约氢燃料汽车发展的储氢难题会迎刃而解吗？

“事实上，氢能的挑战远大于燃料电池本身。”中国科学院院士高在接受采访时多次指出，储氢技术仍然是当前燃料电池汽车发展面临的一大挑战。7月，全球首个低压加氢站落户辽宁，低压固体储氢技术迎来突破。“氢能汽车发展前景喜人，低压合金储氢技术恰逢其时。”中国工程院院士郭孔辉评价道。那么，我国储氢和加氢的现状如何呢？低压储氢技术能否解决我国氢燃料汽车发展的“瓶颈”问题？低压储氢是创新的。据了解，目前储氢主要有气态储氢、液态储氢和固态储氢。高压气态储氢已得到广泛应用，低温液态储氢已应用于航空航天等领域，有机液态储氢和固态储氢仍处于示范阶段。下图是开发商给出的低压固态储氢技术(合金固态储氢)与国内主流35MPa高压储氢的数据对比。从图中可以看出，低压储氢的优势主要在于所需储氢设备体积小，氢站设备成本低。但缺点是储氢罐重量大，储氢系统成本高。工信部装备工业发展中心副研究员尚勇指出，该技术可以降低运输、储存、充装的压力，从而绕过国外氢气压缩机和储罐的技术壁垒，实现自主突破；另外储氢密度可以提高3倍，初步计算可以产生20倍的放大效应。“目前国内还没有高强度碳纤维和高压压气机，采用低压合金储氢技术路线是可行的，也是创新的。”中科院院士都有评论。目前比较适用于公共交通领域，但是储氢罐重量大带来的成本问题确实难以忽视。“从给出的数据来看，目前的低压储氢技术更适合公共交通领域。”张家港氢云新能源研究院院长昕薇告诉记者。昕薇指出，低压车载储氢系统的重量是目前高压储氢方式的三倍以上，所以低压储氢系统目前的目标定位应该是对重量不敏感的车辆。毕竟车重的增加意味着终端用户使用成本的增加，系统成本昂贵。因此，该技术更适合的应用场景主要是公共交通领域，以政府采购为主，对成本相对不敏感，向其他领域扩展应用难度较大。同时，公交车作为人数较多的交通工具，安全性要求更高，更适合低压储氢技术路线。关于成本，该技术研发方之一的工程技术研究院教授级高级工程师姜立军表示，低压合金储氢技术目前确实存在重量大的问题，百公里耗氢量比高压储氢多0.3公斤。按照目前每公斤50元的价格计算，每百公里增加的氢耗为15元。他还表示，未来努力的方向是通过产品的标准化和批量生产以及储氢材料的改进来降低成本。中国的高压加氢站是主流加氢站。《中国汽车报》记者从一份研究报告中看到，目前全球加氢站主要是高压储氢和低温液态储氢。全球加氢站约三分之一是液氢加氢站，日本加氢站约一半是低温液氢储存配套低温泵加氢站。但我国加氢站建设仍处于发展初期。现阶段国内加氢站都是高压加氢站。数据显示，设备费用占国内加氢站建设的70%左右。根据测算，不包括土地成本，建设一座日加氢能力500 kg、充装压力35MPa的国产加氢站约需1200万元，约为传统加油站的3倍。对于商业加氢站来说，除了建设成本，还面临着设备维护、运营、人工、税费等费用，折合加注成本约为13-18元/kg。相比之下，低压加氢站300万元的建设成本确实降低了不少。同时，R&D方面表示，该技术采用无压储存的加注方式，可以降低加氢站的设备和投资要求，占地面积从原来的3000平方米大幅减少到300-500平方米；高压加氢站受稳压器和高压储氢量影响，站内储氢量在500 ~ 2000kg，低压加氢站不受存储量限制；低压加氢站也可以通过对现有加气站和CNG加气站稍加改造后投入运营。车载储氢技术的大规模应用还有很长的路要走。高压气态储氢是国内外的主流，燃料电池汽车上配备了高压储氢瓶。相同体积下，压力越大，储氢量越高，车辆行驶里程越长。但受限于储氢瓶材质，我国高压储氢压力多为35MPa，而欧美、日本等国家为70MPa，限制了我国氢燃料电池汽车的发展。对此，工程技术研究院一位工作人员表示，低压固体储氢的压力只有5MPa，绕开了高压储氢因压力高而受储氢材料限制的情况。低压合金储氢系统的制造工艺从原材料到生产都实现了国产化，合金材料也可以回收利用。此外，高压气态储氢技术虽然成熟且应用广泛，但该技术存在泄漏爆炸隐患，安全性能有待提高。低压合金储氢加氢系统和加氢站操作方便快捷，加氢压力低，体积小，安全性高。“我们的目标是建立更安全、更经济、更符合中国国情的燃料电池汽车技术。”同为研发方之一的深圳市嘉华丽岛新技术发展有限公司董事长凌兆伟说。但在目前高压储氢是主流的情况下，低压合金储氢的推广难度很大。一位不愿意透露姓名的业内人士指出，高压储氢产业在国内外已经逐渐发展起来，低压储氢技术要想大规模应用，将面临与现有高压储氢技术竞争的局面，要想发展，势必还有很长的路要走。“如果这个技术路线比较可行，国外早就发展起来了，不会是现在高压储氢的主流情况。”该知情人士表示，低压储氢技术的产业化将面临相当大的挑战。缺乏顶层设计才是真正的障碍。高说，新一代制氢技术在科学上取得了突破，但如何实现工业化应用更为重要。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》，2020年中国将有100座加氢站，2030年将达到1000座。数据显示，截至2018年，全球已建成369座加氢站，日本、德国和美国占总数的54%。中国排名第四，完成23个，占比6%。其中，商业加氢站6座，建站手续齐全。大多数加氢站的规划设计、工艺流程和设备配置、氢源选择和自动控制系统不能满足商业化运营的要求，耐久性验证较少。缺乏国家顶层设计是现实障碍，导致加氢站建设审批流程复杂、投资大、盈利能力有限、回报周期长。昕薇说，一个简单的加氢站的建设时间约为几个月，但审批较为复杂。主要原因是氢气还是危险化学品，建设成本和时间成本都很高。据了解，目前氢燃料电池汽车的制造主要由工信部管理，加氢站等基础设施建设没有明确的主管部门，特别是加氢站用地审批难，严重制约了加氢站的建设速度。就目前的发展来看，我国燃料电池汽车和加氢站的数量已经出现不匹配的迹象，这将影响整个产业……如果不改进，则试用过程。

“事实上，氢能的挑战远大于燃料电池本身。”中国科学院院士高在接受采访时多次指出，储氢技术仍然是当前燃料电池汽车发展面临的一大挑战。7月，全球首个低压加氢站落户辽宁，低压固体储氢技术迎来突破。“氢能汽车发展前景喜人，低压合金储氢技术恰逢其时。”中国工程院院士郭孔辉评价道。那么，我国储氢和加氢的现状如何呢？低压储氢技术能否解决我国氢燃料汽车发展的“瓶颈”问题？低压储氢是创新的。据了解，目前储氢主要有气态储氢、液态储氢和固态储氢。高压气态储氢已得到广泛应用，低温液态储氢已应用于航空航天等领域，有机液态储氢和固态储氢仍处于示范阶段。下图是开发商给出的低压固态储氢技术(合金固态储氢)与国内主流35MPa高压储氢的数据对比。从图中可以看出，低压储氢的优势主要在于所需储氢设备体积小，氢站设备成本低。但缺点是储氢罐重量大，储氢系统成本高。工信部装备工业发展中心副研究员尚勇指出，该技术可以降低运输、储存、充装的压力，从而绕过国外氢气压缩机和储罐的技术壁垒，实现自主突破；另外储氢密度可以提高3倍，初步计算可以产生20倍的放大效应。“目前国内还没有高强度碳纤维和高压压气机，采用低压合金储氢技术路线是可行的，也是创新的。”中科院院士都有评论。目前比较适用于公共交通领域，但是储氢罐重量大带来的成本问题确实难以忽视。“从给出的数据来看，目前的低压储氢技术更适合公共交通领域。”张家港氢云新能源研究院院长昕薇告诉记者。昕薇指出，低压车载储氢系统的重量是目前高压储氢方式的三倍以上，所以低压储氢系统目前的目标定位应该是对重量不敏感的车辆。毕竟车重的增加意味着终端用户使用成本的增加，系统成本昂贵。因此，该技术更适合的应用场景主要是公共交通领域，以政府采购为主，对成本相对不敏感，向其他领域扩展应用难度较大。同时，公交车作为人数较多的交通工具，安全性要求更高，更适合低压储氢技术路线。关于成本，该技术研发方之一的工程技术研究院教授级高级工程师姜立军表示，低压合金储氢技术目前确实存在重量大的问题，百公里耗氢量比高压储氢多0.3公斤。按照目前每公斤50元的价格计算，每百公里增加的氢耗为15元。他还表示，未来努力的方向是通过产品的标准化和批量生产以及储氢材料的改进来降低成本。中国的高压加氢站是主流加氢站。《中国汽车报》记者从一份研究报告中看到，目前全球加氢站主要是高压储氢和低温液态储氢。全球加氢站约三分之一是液氢加氢站，日本加氢站约一半是低温液氢储存配套低温泵加氢站。但我国加氢站建设仍处于发展初期。现阶段国内加氢站都是高压加氢站。数据显示，设备费用占国内加氢站建设的70%左右。根据测算，不包括土地成本，建设一座日加氢能力500 kg、充装压力35MPa的国产加氢站约需1200万元，约为传统加油站的3倍。对于商业加氢站来说，除了建设成本，还面临着设备维护、运营、人工、税费等费用，折合加注成本约为13-18元/kg。相比之下，低压加氢站300万元的建设成本确实降低了不少。同时，R&D方面表示，该技术采用无压储存的加注方式，可以降低加氢站的设备和投资要求，占地面积从原来的3000平方米大幅减少到300-500平方米；高压加氢站受稳压器和高压储氢量影响，站内储氢量在500 ~ 2000kg，低压加氢站不受存储量限制；低压加氢站也可以通过对现有加气站和CNG加气站稍加改造后投入运营。车载储氢技术的大规模应用还有很长的路要走。高压气态储氢是国内外的主流，燃料电池汽车上配备了高压储氢瓶。相同体积下，压力越大，储氢量越高，车辆行驶里程越长。但受限于储氢瓶材质，我国高压储氢压力多为35MPa，而欧美、日本等国家为70MPa，限制了我国氢燃料电池汽车的发展。对此，工程技术研究院一位工作人员表示，低压固体储氢的压力只有5MPa，绕开了高压储氢因压力高而受储氢材料限制的情况。低压合金储氢系统的制造工艺从原材料到生产都实现了国产化，合金材料也可以回收利用。此外，高压气态储氢技术虽然成熟且应用广泛，但该技术存在泄漏爆炸隐患，安全性能有待提高。低压合金储氢加氢系统和加氢站操作方便快捷，加氢压力低，体积小，安全性高。“我们的目标是建立更安全、更经济、更符合中国国情的燃料电池汽车技术。”同为研发方之一的深圳市嘉华丽岛新技术发展有限公司董事长凌兆伟说。但在目前高压储氢是主流的情况下，低压合金储氢的推广难度很大。一位不愿意透露姓名的业内人士指出，高压储氢产业在国内外已经逐渐发展起来，低压储氢技术要想大规模应用，将面临与现有高压储氢技术竞争的局面，要想发展，势必还有很长的路要走。“如果这个技术路线比较可行，国外早就发展起来了，不会是现在高压储氢的主流情况。”该知情人士表示，低压储氢技术的产业化将面临相当大的挑战。缺乏顶层设计才是真正的障碍。高说，新一代制氢技术在科学上取得了突破，但如何实现工业化应用更为重要。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》，2020年中国将有100座加氢站，2030年将达到1000座。数据显示，截至2018年，全球已建成369座加氢站，日本、德国和美国占总数的54%。中国排名第四，完成23个，占比6%。其中，商业加氢站6座，建站手续齐全。大多数加氢站的规划设计、工艺流程和设备配置、氢源选择和自动控制系统不能满足商业化运营的要求，耐久性验证较少。缺乏国家顶层设计是现实障碍，导致加氢站建设审批流程复杂、投资大、盈利能力有限、回报周期长。昕薇说，一个简单的加氢站的建设时间约为几个月，但审批较为复杂。主要原因是氢气还是危险化学品，建设成本和时间成本都很高。据了解，目前氢燃料电池汽车的制造主要由工信部管理，加氢站等基础设施建设没有明确的主管部门，特别是加氢站用地审批难，严重制约了加氢站的建设速度。就目前的发展来看，我国燃料电池汽车和加氢站的数量已经出现了不匹配的迹象，如果不加以改善，将会影响整个产业化进程。

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