
1、加氢站介绍
燃料电池电动汽车(FCEVs)具有极低甚至零温室气体排放,高性能和舒适性的优点。按照三大汽车制造商(本田,现代,丰田)的规划,到2015年年底会推出以供消费的FCEVs,FCEVs将在电动汽车舞台上发挥越来越重要的作用。建设氢燃料基础设施毫无疑问成为燃料电池汽车商业化的主要障碍。
氢燃料站需要具备以下条件:
制氢设备(用于现场站制氢型专用)
净化系统:净化氢以满足燃料电池汽车的纯度标准
存储船:存储气态或液态形式的氢
压缩机:最大限度地减少存储量,并准备气体泵入高压(35兆帕-70MPa的)车辆储罐
安全设备(如泄压阀,排气烟囱,氢气传感器,击剑)
机械设备(如地下管道,阀门)
电气设备(如控制面板,高电压连接,仪表)
作为给燃料电池汽车提供氢气的基础设施,加氢站的数量也在不断增长,各种示范活动在全世界各地火热展开,这些加氢站的建设及示范运行活动为今后积累了大量的数据和经验。
最早的氢气加注站也许可以追溯到1980年代位于美国Los Alamos的加氢站,当时美国阿拉莫斯国家实验室为了验证液态氢气作为燃料的可行性而建造了该站,之后越来越多的加氢站逐渐建成,据FuelCell Today统计,截至2006年,全球范围内建成的加氢站已达140多座,北美新建加氢站数量在全世界新建加氢站中的比重增大,发展更为迅速。同时除德国外,其它欧洲地区也加快了氢能基础设施的研究建设步伐。美国处于规划中的加氢站有40多座,占绝大多数,挪威、意大利和加拿大这三个国家也均有5-7座加氢站还处于规划之中,可以预见,今后这些国家的氢能发展也将提速。
图:加氢站类型与产能
加氢站类型 |
是否现场生产 |
日均产能(公斤) |
蒸汽甲烷重整型 |
是 |
100-1000 |
电解槽型 |
是 |
30-100 |
移动式加氢型 |
否 |
10-60 |
管式输气型 |
否 |
100-1000 |
液体供氢型 |
否 |
20-1000 |
图:加氢站分类-依据加氢时间与氢存在形式
2、全球加氢站市场情况
众所周知,在2015年各大汽车厂商纷纷推出各自的燃料电池电动车辆(FCEV),希望在市场上争得立足之地。但是加氢站却是各大汽车厂商占有市场的主要竞争源头,就像是鸡和鸡蛋的问题一样,到底是否应该在燃料电池电动车大力推广之前就兴建加氢装置,还是应该在氢动力汽车普及之后再多加兴建?毫无疑问,对于消费者来说,保证加氢站的数量是增加消费者数量的前提,然而加氢站的建造费用高达数百万,对于燃料电池电动车制造商来说是比较大的障碍。
最开始的燃料电池电动车浪潮始于2009年9月,当时七个世界上最大的汽车设备制造商:戴姆勒,福特,通用,本田,现代,起亚,雷诺,日产和丰田共同签署了一封联名信给相关的能源企业和政府机构。这标志着汽车设备制造商已经将目光投向燃料电池电动车市场,并旨在推动全球氢基础设施的发展,尤其是欧洲,并且以德国为首开始氢基础设施建设。
根据LBST 和 TÜV SÜD提供的信息显示,2012年全世界一共新建了27家新的加氢站,在2013年3月,全球加氢站数量达到208个,其中80个分布在欧洲,49个分布在亚洲,76个分布在北美洲,剩下3个分布在世界其他地方。并且预计每年会有15%的增速,这是为了燃料电池电动汽车的全面发展做铺垫。2012年新建的27个加氢站,其中8个分布在南美,3个在亚洲,16个在欧洲,而其中5个分布在德国。德国引领着欧洲燃料电池电动车的发展,清洁能源伙伴关系网络(CEP)中,德国投资方占比较大。德国2/5新建加氢站都是CEP站,在汉堡,柏林和杜塞尔多夫。在2012年6月,德国联邦交通部长彼得·拉姆绍尔与行业合作伙伴Daimler, Linde, Air Products, Air Liquide 和 Total共同签署了意向书,要在德国增加加氢站数量,在2015年之前争取达到50个,并投入2000万欧元支持国家氢能与燃料电池技术创新计划(NIP)。德国目前有14个加氢站,并且仍然在加氢站发展上投入了很大精力,以实现在此之前各方设定的目标。一旦50个加氢站建成,将成为德国氢能源建设的骨架设备,基本可以供给国内所需的氢能源。在欧洲其他地方,斯堪的纳维亚将继续巩固其所为燃料电池电动汽车的重要市场。
提供商 |
建造地址 |
数量 |
细节 |
Air Liquide |
美国康乃迪克州,马萨诸塞州,新泽西,纽约,罗德岛 |
12 |
为了扩展2016年燃料电池电动汽车发展,本田和Air Liquide将要合作发展,提供一个由12个加氢站构成的定向网络。选择了纽约和波士顿作为美国的氢发展支柱地区。 |
丹麦:哥本哈根,奥尔堡,瓦埃勒 |
4 |
这4个氢站作为哥本哈根氢能网络系统的一部分其中2个被建在哥本哈根。 |
|
法国圣洛 |
1 |
在法国芒市省的投标中,以一个比较有竞争力的价格取得最后新建加氢站的资格。 |
|
托伦斯(美国加利福尼亚州) |
1 |
Smart Fuel品牌的加氢站坐落于本田的研究总部,仅在7个月内就修建完毕。 |
|
First Element Fuel |
安大略,加利福尼亚州 |
1 |
该加氢站被修建在原有电动充电桩的地址。 |
加利福尼亚州等很多地方 |
19 |
从CEC取得2700万美元的资金支持,来发展美国加州的氢能源发展网络。日本丰田也宣称要提供730万美元以支持加氢站的发展。Air Products将会为这19个加氢站提供技术支持。 |
|
ITM Power |
西萨克拉门托 (加利福尼亚州) |
1 |
该加氢站坐落于Ramos 油业公司旁 |
Iwatani |
德国柏林 |
1 |
同Daimler合作共同,在道达尔 (TOTAL)混合供能站提供氢能供能。 |
Linde LLC |
鹿特丹港市(荷兰) |
1 |
鹿特丹港的第一个加氢站 |
尼崎以及日本其他地区 |
28 |
Linde与日本Iwatani 合作,共同建造28个加氢站,其中第一个加氢站就建在日本尼崎。 |
|
德国柏林 |
1 |
道达尔 (TOTAL)在柏林机场兴建了两个加氢站,其中一个是轿车加氢,另外一个是公交车加氢。 |
|
McPhy |
哥德堡(瑞典) |
1 |
预计在2015年向公众开放,并且坐落在Power Cell燃油公司旁。 |
Oy Woikoski |
芬兰港口 |
1 |
芬兰港口成为芬兰第一处配备加氢站的地方,并且是面向公众开放的,可以使得私人轿车和公共巴士使用。 |
图:2014年全球商用加氢站举例
公司 |
产品 |
应用 |
分送压力 |
日均产量(公斤) |
法国Air Liquide |
F Series |
铲车 |
350 bar |
20-200 |
B200 |
公交车 |
350 bar |
200 |
|
C Series |
轿车 |
700 bar |
50-200 |
|
美国Air Products |
Smart Fuel H70/H35 |
机动车 |
350 bar和700 bar |
N/a |
Smart Fuel S150 |
物料搬运车辆 |
350 bar |
<100 |
|
Smart Fuel S7000 |
物料搬运车辆 |
350 bar |
>100 |
|
H2 Logic Denmark |
H2 Station CAR-100 |
机动车 |
700 bar |
50-100 |
H2 Station MH-100 |
物料搬运车辆 |
350 bar |
25-100 |
|
加拿大Hydrogenics |
HyStat™ |
物料搬运车辆,轿车 |
350 bar和700 bar |
22-130 |
英国 ITM 能源公司 |
HFuel 加氢站 |
机动车 |
350 bar和700 bar |
每天可以满足5~92辆汽车 |
美国 Nuvera燃料电池公司 |
Power Tap加氢站 |
机动车 |
700 bar |
50 |
Power Tap加氢站 |
工业车辆 |
350 bar |
50 |
|
德国Linde |
大型、小型及便携加氢站 |
轿车 ,公交车,物料搬运车辆 |
350 bar和700 bar |
N/a |
美国 Plug能源公司 |
GenFuel |
物料搬运车辆 |
350 bar |
N/a |
加拿大 Powertech |
加氢站 |
机动车 |
700 bar |
500 |