
1、加氫站介紹
燃料電池電動汽車(FCEVs)具有極低甚至零溫室氣體排放,高性能和舒適性的優(yōu)點。按照三大汽車制造商(本田,現(xiàn)代,豐田)的規(guī)劃,到2015年年底會推出以供消費的FCEVs,F(xiàn)CEVs將在電動汽車舞臺上發(fā)揮越來越重要的作用。建設(shè)氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施毫無疑問成為燃料電池汽車商業(yè)化的主要障礙。
氫燃料站需要具備以下條件:
制氫設(shè)備(用于現(xiàn)場站制氫型專用)
凈化系統(tǒng):凈化氫以滿足燃料電池汽車的純度標準
存儲船:存儲氣態(tài)或液態(tài)形式的氫
壓縮機:最大限度地減少存儲量,并準備氣體泵入高壓(35兆帕-70MPa的)車輛儲罐
安全設(shè)備(如泄壓閥,排氣煙囪,氫氣傳感器,擊劍)
機械設(shè)備(如地下管道,閥門)
電氣設(shè)備(如控制面板,高電壓連接,儀表)
作為給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施,加氫站的數(shù)量也在不斷增長,各種示范活動在全世界各地火熱展開,這些加氫站的建設(shè)及示范運行活動為今后積累了大量的數(shù)據(jù)和經(jīng)驗。
最早的氫氣加注站也許可以追溯到1980年代位于美國Los Alamos的加氫站,當時美國阿拉莫斯國家實驗室為了驗證液態(tài)氫氣作為燃料的可行性而建造了該站,之后越來越多的加氫站逐漸建成,據(jù)FuelCell Today統(tǒng)計,截至2006年,全球范圍內(nèi)建成的加氫站已達140多座,北美新建加氫站數(shù)量在全世界新建加氫站中的比重增大,發(fā)展更為迅速。同時除德國外,其它歐洲地區(qū)也加快了氫能基礎(chǔ)設(shè)施的研究建設(shè)步伐。美國處于規(guī)劃中的加氫站有40多座,占絕大多數(shù),挪威、意大利和加拿大這三個國家也均有5-7座加氫站還處于規(guī)劃之中,可以預見,今后這些國家的氫能發(fā)展也將提速。
圖:加氫站類型與產(chǎn)能
加氫站類型 |
是否現(xiàn)場生產(chǎn) |
日均產(chǎn)能(公斤) |
蒸汽甲烷重整型 |
是 |
100-1000 |
電解槽型 |
是 |
30-100 |
移動式加氫型 |
否 |
10-60 |
管式輸氣型 |
否 |
100-1000 |
液體供氫型 |
否 |
20-1000 |
圖:加氫站分類-依據(jù)加氫時間與氫存在形式
2、全球加氫站市場情況
眾所周知,在2015年各大汽車廠商紛紛推出各自的燃料電池電動車輛(FCEV),希望在市場上爭得立足之地。但是加氫站卻是各大汽車廠商占有市場的主要競爭源頭,就像是雞和雞蛋的問題一樣,到底是否應該在燃料電池電動車大力推廣之前就興建加氫裝置,還是應該在氫動力汽車普及之后再多加興建?毫無疑問,對于消費者來說,保證加氫站的數(shù)量是增加消費者數(shù)量的前提,然而加氫站的建造費用高達數(shù)百萬,對于燃料電池電動車制造商來說是比較大的障礙。
最開始的燃料電池電動車浪潮始于2009年9月,當時七個世界上最大的汽車設(shè)備制造商:戴姆勒,福特,通用,本田,現(xiàn)代,起亞,雷諾,日產(chǎn)和豐田共同簽署了一封聯(lián)名信給相關(guān)的能源企業(yè)和政府機構(gòu)。這標志著汽車設(shè)備制造商已經(jīng)將目光投向燃料電池電動車市場,并旨在推動全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展,尤其是歐洲,并且以德國為首開始氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
根據(jù)LBST 和 TÜV SÜD提供的信息顯示,2012年全世界一共新建了27家新的加氫站,在2013年3月,全球加氫站數(shù)量達到208個,其中80個分布在歐洲,49個分布在亞洲,76個分布在北美洲,剩下3個分布在世界其他地方。并且預計每年會有15%的增速,這是為了燃料電池電動汽車的全面發(fā)展做鋪墊。2012年新建的27個加氫站,其中8個分布在南美,3個在亞洲,16個在歐洲,而其中5個分布在德國。德國引領(lǐng)著歐洲燃料電池電動車的發(fā)展,清潔能源伙伴關(guān)系網(wǎng)絡(CEP)中,德國投資方占比較大。德國2/5新建加氫站都是CEP站,在漢堡,柏林和杜塞爾多夫。在2012年6月,德國聯(lián)邦交通部長彼得·拉姆紹爾與行業(yè)合作伙伴Daimler, Linde, Air Products, Air Liquide 和 Total共同簽署了意向書,要在德國增加加氫站數(shù)量,在2015年之前爭取達到50個,并投入2000萬歐元支持國家氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新計劃(NIP)。德國目前有14個加氫站,并且仍然在加氫站發(fā)展上投入了很大精力,以實現(xiàn)在此之前各方設(shè)定的目標。一旦50個加氫站建成,將成為德國氫能源建設(shè)的骨架設(shè)備,基本可以供給國內(nèi)所需的氫能源。在歐洲其他地方,斯堪的納維亞將繼續(xù)鞏固其所為燃料電池電動汽車的重要市場。
提供商 |
建造地址 |
數(shù)量 |
細節(jié) |
Air Liquide |
美國康乃迪克州,馬薩諸塞州,新澤西,紐約,羅德島 |
12 |
為了擴展2016年燃料電池電動汽車發(fā)展,本田和Air Liquide將要合作發(fā)展,提供一個由12個加氫站構(gòu)成的定向網(wǎng)絡。選擇了紐約和波士頓作為美國的氫發(fā)展支柱地區(qū)。 |
丹麥:哥本哈根,奧爾堡,瓦埃勒 |
4 |
這4個氫站作為哥本哈根氫能網(wǎng)絡系統(tǒng)的一部分其中2個被建在哥本哈根。 |
|
法國圣洛 |
1 |
在法國芒市省的投標中,以一個比較有競爭力的價格取得最后新建加氫站的資格。 |
|
托倫斯(美國加利福尼亞州) |
1 |
Smart Fuel品牌的加氫站坐落于本田的研究總部,僅在7個月內(nèi)就修建完畢。 |
|
First Element Fuel |
安大略,加利福尼亞州 |
1 |
該加氫站被修建在原有電動充電樁的地址。 |
加利福尼亞州等很多地方 |
19 |
從CEC取得2700萬美元的資金支持,來發(fā)展美國加州的氫能源發(fā)展網(wǎng)絡。日本豐田也宣稱要提供730萬美元以支持加氫站的發(fā)展。Air Products將會為這19個加氫站提供技術(shù)支持。 |
|
ITM Power |
西薩克拉門托 (加利福尼亞州) |
1 |
該加氫站坐落于Ramos 油業(yè)公司旁 |
Iwatani |
德國柏林 |
1 |
同Daimler合作共同,在道達爾 (TOTAL)混合供能站提供氫能供能。 |
Linde LLC |
鹿特丹港市(荷蘭) |
1 |
鹿特丹港的第一個加氫站 |
尼崎以及日本其他地區(qū) |
28 |
Linde與日本Iwatani 合作,共同建造28個加氫站,其中第一個加氫站就建在日本尼崎。 |
|
德國柏林 |
1 |
道達爾 (TOTAL)在柏林機場興建了兩個加氫站,其中一個是轎車加氫,另外一個是公交車加氫。 |
|
McPhy |
哥德堡(瑞典) |
1 |
預計在2015年向公眾開放,并且坐落在Power Cell燃油公司旁。 |
Oy Woikoski |
芬蘭港口 |
1 |
芬蘭港口成為芬蘭第一處配備加氫站的地方,并且是面向公眾開放的,可以使得私人轎車和公共巴士使用。 |
圖:2014年全球商用加氫站舉例
公司 |
產(chǎn)品 |
應用 |
分送壓力 |
日均產(chǎn)量(公斤) |
法國Air Liquide |
F Series |
鏟車 |
350 bar |
20-200 |
B200 |
公交車 |
350 bar |
200 |
|
C Series |
轎車 |
700 bar |
50-200 |
|
美國Air Products |
Smart Fuel H70/H35 |
機動車 |
350 bar和700 bar |
N/a |
Smart Fuel S150 |
物料搬運車輛 |
350 bar |
<100 |
|
Smart Fuel S7000 |
物料搬運車輛 |
350 bar |
>100 |
|
H2 Logic Denmark |
H2 Station CAR-100 |
機動車 |
700 bar |
50-100 |
H2 Station MH-100 |
物料搬運車輛 |
350 bar |
25-100 |
|
加拿大Hydrogenics |
HyStat™ |
物料搬運車輛,轎車 |
350 bar和700 bar |
22-130 |
英國 ITM 能源公司 |
HFuel 加氫站 |
機動車 |
350 bar和700 bar |
每天可以滿足5~92輛汽車 |
美國 Nuvera燃料電池公司 |
Power Tap加氫站 |
機動車 |
700 bar |
50 |
Power Tap加氫站 |
工業(yè)車輛 |
350 bar |
50 |
|
德國Linde |
大型、小型及便攜加氫站 |
轎車 ,公交車,物料搬運車輛 |
350 bar和700 bar |
N/a |
美國 Plug能源公司 |
GenFuel |
物料搬運車輛 |
350 bar |
N/a |
加拿大 Powertech |
加氫站 |
機動車 |
700 bar |
500 |