制氢加氢一体化是指在加氢站内设置制氢设备，氢气制备完成后经过纯化系统纯化，然后将氢气通入压缩机，储存加注到加氢车辆的制氢加氢一体的建设方式。近日，中集安瑞科携手大连化物所发布液态阳光制氢加氢一体站；7月，国内首个制氢加氢加气一体站在佛山南庄启动试运行；今年全年，关于制氢加氢一体站的各类消息可谓此起彼伏。

 

目前全球约有237座撬装一体化制氢站在建或运行，如日本、欧美等地均有多座一体化制氢站。这种一体站在我国现有条件下是否有大规模推广的可能性？

 

制氢加氢一体站“冒泡”

 

近年来，我国氢能产业呈现爆发式发展，加氢站作为氢能的交通基础设施正在全国多个城市布局建设。加氢站供应的氢气主要依靠长管拖车运输，而长管拖车运输氢气存在安全风险，并且装卸载时间长，运输能力低，运输成本高，综合能效不合理，使得加氢站的氢气保供与价格问题变得越来越突出，成为制约整个氢能产业持续发展的关键要素。

 

按照2016年中国汽车工程学会主持编制和发布的《节能与新能源汽车技术路线图》预测的加氢站建设数量，2025年为300座，2030年为1000座。加氢站越多，依靠长管拖车运输氢气的弊端将越突出。因此，制氢加氢一体化开始越来越受到关注。尤其在今年，关于一体站的消息持续“冒泡”。

 

10月21日，中集安瑞旗下全资子公司中集安瑞科投资控股（深圳）与大连化物所张家港产研院在河北张家口签订战略合作协议，携手推进液态阳光制氢加氢一体站在氢能产业链上的应用。

 

该项目是集清洁能源发电、电解水制氢、氢与二氧化碳制甲醇、甲醇在线制氢、分离纯化、升压加注及二氧化碳液化回收等功能于一体的自主创新制氢加氢装备技术，以甲醇作为储氢载体，解决了高密度储运氢气的安全性问题，降低了氢气储运成本，可灵活调整产能，实现氢气的现产现用。这一项目已确定将作为张家口可再生能源示范区冬奥示范项目运行。该项目现示范阶段日制氢加氢能力是100公斤，后续将拓展至500公斤。

 

7月28日，国内首个站内天然气制氢加氢一体站——佛山南庄站启动试运行。该一体站由佛燃能源投资建设，站内天然气制氢能力为500标方/小时，电解水制氢能力为50标方/小时，日制氢加氢能力达到1100公斤，可满足公交车100车次或物流车150车次的加氢需求。

 

南庄站的建设为佛山寻找到了解决氢能源紧缺问题的有效路径。在南庄站后，佛山还会出现更多制氢加氢一体站。

 

除此之外，深圳也在建设妈湾电厂制氢加氢一体站，该站成套设备已完成项目招标。据相关人士透露，深圳一期加氢站建设规划将全部为一体站。

 

江苏省首座制氢、加氢一体化站也在去年12月开工建设。该加氢站位于盐城，将利用1MW屋顶光伏微网实现站内电解水制氢，有效解决“燃料氢”的经济性和氢储运的安全性问题。该站在2021年投入运营。

 

日前，海马汽车“水制氢与高压加氢一体化实验装置项目”开工仪式在海南基地举行。该项目是海马汽车与中国航天101研究所于2021年4月签约，根据签约内容，双方还将发挥自身优势，在制氢设施和加氢站建设、液氢制备与储运技术应用、氢能汽车开发和示范推广以及海南自贸港氢能产业建设发展等方面开展合作。

 

资本方面，9月底，水木易德与韩国天然气公司KOGAS、现代汽车集团下属Hyundai Rotem CO.等5家公司签署了关于设立合资企业的协议。根据协议，该合资公司将围绕城市公交站点建设六个制加一体式加氢站，每天可为 72 辆氢公交车加注氢气。未来，水木易德还会将合资公司的业务对接中国市场。

 

标准方面，去年深圳凯豪达氢能源牵头的《制氢加氢一体站安全技术规范》地方标准获批立项。按照要求，该技术规范需在两年内完成制定任务，形成统一的制氢加氢一体站安全技术规范。这是广东省乃至全国首份关于制氢加氢一体站安全技术规范的地方标准，这在全国将起到示范和标杆作用。

 

政策方面，上海临港新区近日发布《临港新片区打造高质量氢能示范应用场景实施方案（2021-2025年）》，提出到2025年在重装备产业区、特殊综合保税区（洋山岛域）、综合先行区、中日合作示范园等区域探索布局4个制氢储氢加氢一体化母站。成都今年也率先出台相关文件，在符合成都加氢站布局规划的发展核心区，适度有序选址建设制氢加氢一体站。

 

整体而言，制氢加氢一体站目前还处于探路阶段，但从以上各个方面释放的信号来看，制氢加氢一体站已引起广泛关注。

 

终极用氢方式？

 

制氢加氢一体站兴起，除了长管拖车运输的因素，有两大直接原因：一方面，国家推行燃料电池汽车示范应用政策，但现阶段国内氢能储运技术不成熟，终端车辆用氢难，同时加氢站数量有限且普遍亏损，这一局面亟待“破题”。

 

另一方面，制氢加氢一体站本身具备一定优势，可实现站内制氢自给自足，并能为周边加氢站提供应急保障氢源，还因为无需长管拖车运输、无装卸车环节而无运输成本，可减低终端用氢成本。

 

“现在储运技术跟不上，输氢管道还实现不了长距离、低成本的输氢，加氢站又偏少，国家又推进示范政策，怎么办？制氢加氢一体站是现在这个阶段的一种解决办法，至少是在储运技术获得新突破之前的一种过渡方式。”亚联高科营销副总监张超祥表示。

 

他还算了一笔账，制氢加氢一体化站可将制氢成本控制在30元/(kW·h)以下，加上补贴，算上加压、暂存和加注带来的成本，氢气总价不超过50元/kg，比站外供氢气的经济性好。在我国氢气储运在技术与成本上实现革命性的变革之前，国内一体站会越来越多，佛山南庄、江苏盐城、深圳筹建一体站，是这一波势头的开始。

 

中国城市燃气氢能发展创新联盟秘书长赵吉诗与张超祥观点相似：“无论是当前还是未来，制氢加氢一体化的方式都不失为一个可行性强的技术方案。”

 

安瑞科（廊坊）能源装备氢能事业部总经理李怀恩则表示，运输制氢设备与原料比运输氢气要实惠，制氢加氢一体站在未来将与液氢储运长期共存，基于一体站自身优势，可能会成为终极用氢方式。

 

前途似锦or前途渺茫？

 

制氢加氢一体站在业界眼中“前途明朗”。事实上，早在2016年3月，国家发改委和国家能源局发布的《能源技术革命创新行动计划》(2016—2030年)，就已将制氢加氢一体化列为氢能与燃料电池领域技术创新的战略发展方向。

 

那为什么当前制氢加氢一体站数量还是很少？主要源于两大挑战：

 

其一是法规因素，氢在我国仍未作为能源看待，制氢还需要在化工园区内进行，化工园区往往位于郊区；而加氢站根据加氢所需一般要建在非化工园区（甚至后期还需建在城市中心）。也就是说，推进制氢加氢一体化建设在法规层面还未有统一、完善、连贯的标准。

 

“我国加氢站建设标准有明确提出站内制氢，包括电解水制氢、天然气/甲醇重整制氢，但制氢又规定需在化工园区内进行，这个矛盾点限制了制氢加氢一体站的发展，也导致了储运氢的便捷性缺失。” 李怀恩表示。

 

其二是成本因素，以站内电解水制氢加氢站为例，投建成本包括建设费用、制氢设备（电解装置）、氢气纯化、压缩设备（压缩机）、储氢设备（储氢瓶）和加氢设备（加氢及冷却系统）等几大方面的成本支出，成本构成如下：

 

 

与站外制氢加氢站相比，制氢加氢一体站增加了制氢设施方面的支出，再加上一体站建设用地面积相对大，用地成本更高，所以一体站建设成本要明显高于站外制氢加氢站的成本。

 

可喜的是，这一局面已有“松动”迹象。河北省已经发布风电制氢可不进化工园区的新政。此外，中国科学院大连化学物理研究所李灿院士和中集安瑞科联手推进“液态阳光技术”制氢加氢一体站，并在冬奥会期间示范运行。这些都是制氢加氢一体站向好发展的显著信号。