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姜偉:我國(guó)加氫站建設(shè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)

時(shí)間:2019-05-22 16:52來源:中國(guó)電池聯(lián)盟 作者:綜合報(bào)道
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圖:長(zhǎng)城汽車股份有限公司未勢(shì)能源氫能事業(yè)部項(xiàng)目總監(jiān)姜偉
 
         5月21日,由電池聯(lián)盟、中國(guó)電子節(jié)能技術(shù)協(xié)會(huì)電池專委會(huì)和中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)氫能及燃料電池分會(huì)(籌)聯(lián)合舉辦的2019新型制氫技術(shù)與加氫站建設(shè)高峰論壇”在蘇州隆重召開,長(zhǎng)城汽車股份有限公司未勢(shì)能源氫能事業(yè)部項(xiàng)目總監(jiān)姜偉作了題目為“加氫站建設(shè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn)”的演講。以下為姜偉演講全文
 
        各位早上好!我演講的題目是加氫站建設(shè)的機(jī)遇與挑戰(zhàn),為什么要講這個(gè)題目?因?yàn)閺能嚻髽I(yè)的角度來講,我們是十分關(guān)心加氫站的建設(shè),因?yàn)槿绻A(chǔ)設(shè)施不好的話,整個(gè)下游需求端很難發(fā)展起來,所以我們?cè)谶@方面做了很多的工作。
 
        先介紹一下未勢(shì)能源,未勢(shì)能源是新成立的公司,大家可能不太熟,這是公司的背景。公司是長(zhǎng)城控股旗下的全資孫公司�,F(xiàn)在主要是做全產(chǎn)業(yè)鏈的經(jīng)營(yíng)和布局。其實(shí)公司在2016年的時(shí)候開始發(fā)展氫能了,當(dāng)時(shí)是作為一個(gè)項(xiàng)目來進(jìn)行,2017年加入國(guó)際氫能燃料電池汽車協(xié)會(huì),2018年加入國(guó)際氫能委員會(huì),然后2018年國(guó)內(nèi)首個(gè)氫能技術(shù)中心建成并云航。2019年與大連鍋檢院有限公司簽戰(zhàn)略合作協(xié)議,然后未勢(shì)能源科技有限公司注冊(cè)成立。
 
        介紹一下公司的團(tuán)隊(duì),我們是請(qǐng)了很多外部專家,大概是有56個(gè)人,剝蝕34個(gè)人,生下來的差不多都是碩士。然后還有一些合作的計(jì)劃,剛才說國(guó)內(nèi)沒有液氫加氫站,我們剛買了一套林德的液氫加氫站。這是我們數(shù)據(jù)分析的能力,這個(gè)圖是截的國(guó)外的一張圖,但是我們有自己的分析數(shù)據(jù),如果大家感興趣的話可以私下找我看看,我們的分析能力是這樣的,這個(gè)圖是針對(duì)全國(guó)氫能市場(chǎng)的預(yù)測(cè)。根據(jù)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)模型,去分析全國(guó)的氫能市場(chǎng)的分布,儲(chǔ)氫方式和價(jià)格的趨勢(shì),這只是我們模型的一個(gè)最大的一個(gè)功能,當(dāng)然還有一個(gè)非常小的功能,比如說最小分析加氫站的成本,還有整個(gè)的現(xiàn)金流的情況。當(dāng)然也可以為地方政府做氫能規(guī)劃,因?yàn)楹D鲜≌ㄕ憬沧鲞^一些相關(guān)的規(guī)劃。這是車子4上的產(chǎn)品,電堆、空壓機(jī)、車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、還有廢瓶閥等,這些都是我們開發(fā)出來的,馬上做樣車。
 
        這是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的布局,我們現(xiàn)在布局的是水電解制氫這篇,與國(guó)內(nèi)比較有名的機(jī)構(gòu)在合作。氣氫運(yùn)輸我們本身是有一個(gè)很大的公司,我們的氣氫運(yùn)輸與傳統(tǒng)的運(yùn)輸成本有區(qū)別,比原有的降30%。戰(zhàn)略儲(chǔ)氫這塊,我們也是非常有優(yōu)勢(shì)的,具體的技術(shù)細(xì)節(jié)不多講,大家有興趣可以私下找我了解一下。加氫站整體的設(shè)計(jì)我們也做,因?yàn)楹竺嫖視?huì)講到模式。以及加氫機(jī),我后面也會(huì)講,可能也會(huì)有一些自己的東西。下游的就是電池這塊,雙基板、MEA、供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng),到整機(jī)到系統(tǒng)都是我們研發(fā)。
 
        氫能火爆,市場(chǎng)到底有多大?我相信大家可能沒有做過  預(yù)測(cè),這個(gè)數(shù)量2025年、2030年,數(shù)量是按照國(guó)家的規(guī)劃來,一個(gè)是2020年1萬輛,2025年10萬輛,2030年是100萬輛,但是分50萬輛商用車和50萬輛乘用車。耗氫量以現(xiàn)在燃料電池的水平,以及燃料電池會(huì)有進(jìn)步,耗氫量會(huì)降低,我預(yù)測(cè)了一個(gè)每天的耗氫量,需要加氫站的數(shù)量,國(guó)家是2025年是350座,我覺得是不夠的,這跟加氫站的能力和場(chǎng)地大小有關(guān)。如果你按10萬輛車350座是遠(yuǎn)不夠的,以我現(xiàn)在理解的計(jì)算是900座,到2030年應(yīng)該是600座左右。這個(gè)數(shù)據(jù)我跟CNG加氣站很像,所以這個(gè)預(yù)算數(shù)據(jù)是相對(duì)準(zhǔn)確的。下面就是每天,我按照TT車的運(yùn)力計(jì)算每天我需要運(yùn)輸多少次,還有TT車的數(shù)量,如果TT車的壓力提升,這個(gè)數(shù)量可能會(huì)減少,可以看到市場(chǎng)是很大的。
 
        市場(chǎng)的問題在哪里?近段時(shí)間我調(diào)研了很多的加氫站和加氫站的設(shè)計(jì)單位,我做設(shè)計(jì)出身,所以我對(duì)技術(shù)比較關(guān)心。我的問題一個(gè)是汽源價(jià)格高,這個(gè)汽源價(jià)格高前面的嘉賓都講了很多,有哪些降成本的方式。然后就是運(yùn)輸成本比較高,還有就是核心的設(shè)備零部件基本上依賴進(jìn)口,做過加氫站的都知道,我們小到部件大到壓縮機(jī)沒有一個(gè)不進(jìn)口的。還有運(yùn)行費(fèi)用高,這個(gè)原因有很多,一個(gè)是站設(shè)計(jì)不合理,另外一個(gè)是我們的選型可能是有問題。第三個(gè)是加氫站的設(shè)計(jì)與需求的匹配問題,我們50公斤的站按照壓縮機(jī)能力來算,但是一個(gè)站的能力不光是壓縮機(jī)水平,很多的站運(yùn)行起來的比較少,但是我了解到的情況,現(xiàn)在運(yùn)行起來的站遇到的你理論上設(shè)計(jì)的跟你實(shí)際的需求是有很大的差別的。還有一個(gè)是加氫站的可靠性問題,這個(gè)問題就更大了,因?yàn)槲矣X得如果我們氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起來去服務(wù)這么多的汽車,加氫站的可靠性是非常關(guān)鍵的問題。不能因?yàn)榧託湔�,我的部件出現(xiàn)問題了,讓這么多車沒氣加,讓這些車輛無法運(yùn)營(yíng),特別是公交是接受不了這樣的情況出現(xiàn)的。還有最為重要的是加氫站的安全性,這是影響整個(gè)行業(yè)發(fā)展的非常關(guān)鍵的問題。如果有一個(gè)加氫站出現(xiàn)問題的話,那么整個(gè)行業(yè)可能就會(huì)受到很大很大的影響。加氫站的安全性問題,大家都在建加氫站,但是說實(shí)話從我個(gè)人的角度可以判斷出很多的問題。
 
        如何解決這些問題?通過我們的分析,現(xiàn)在最具價(jià)格優(yōu)勢(shì)的氫源是副產(chǎn)氫,如果拿到非常便宜的電價(jià),電解水制氫也是可以的。另外成本問題,要聚焦高壓力運(yùn)輸設(shè)備及相關(guān)法規(guī),因?yàn)槲覀儍?chǔ)運(yùn)設(shè)備高壓有問題,法規(guī)方面只允許200公斤上路,所以我聽到的消息是350公斤可以上路了,但是將來會(huì)發(fā)展到像日本500公斤可以上路,如果500公斤可以上路,那目前加氫站350公斤級(jí)的話我可以不要壓縮機(jī)。還有核心設(shè)備及零部件的國(guó)產(chǎn)化問題,現(xiàn)在壓縮機(jī)是一個(gè)很大的問題,當(dāng)然與壓縮機(jī)的選型相關(guān),現(xiàn)在大家都喜歡用膜壓機(jī),我并不覺得這是唯一的選擇。還有就是核心的閥門,其實(shí)我們國(guó)家是有能力生產(chǎn)這種輕用閥門的,只不過沒有市場(chǎng)企業(yè)無動(dòng)力做這個(gè)事情。你看整個(gè)的6000座站的量,那這個(gè)市場(chǎng)是非常非常大的,還有就是針對(duì)目前市場(chǎng)需求及特定加氫需求的匹配設(shè)計(jì),這個(gè)就是講一下匹配設(shè)計(jì)的問題。因?yàn)槟阋粋(gè)不同的用氫車輛的需求,你是物流車還是大巴,其實(shí)對(duì)加氫的需求是不一樣的,所以這個(gè)一定是要針對(duì)不同的需求去做一個(gè)匹配氫的設(shè)計(jì)。然后氣質(zhì)監(jiān)測(cè),前兩天剛出了一個(gè)事情,有一個(gè)加氫站因?yàn)闅馐艿接绊�,燃料電池搞壞掉了,這也是非常嚴(yán)重的事情。因?yàn)楝F(xiàn)在氫能源車都非常貴,如果把氫能源車搞壞掉,這對(duì)對(duì)方來說是無法接受的事情。解決這個(gè)問題兩個(gè)可能,一個(gè)是氫源端控制,另外是在加氫站的位置做旗質(zhì)監(jiān)測(cè)。還有是安全設(shè)計(jì),這塊涉及的面比較廣,從你的設(shè)計(jì)施工到施工管理到后面的驗(yàn)收以及運(yùn)行管理,都是涉及到安全問題。
 
       我們公司做了哪些工作,針對(duì)這些問題和解決方案。這就是典型的乘用車車輛流量,這是我根據(jù)已經(jīng)運(yùn)行的站大概估算的一個(gè)值。你看看每天的小時(shí)數(shù)它是一個(gè)峰值需求,加氫站的設(shè)計(jì)從壓縮機(jī)選型到氫能源匹配,到遠(yuǎn)程端的設(shè)計(jì),一定要滿足峰值的需求。如果你對(duì)峰值需求滿足不了,說明你設(shè)計(jì)有問題,除了滿足峰值需求還要有平均的量,我站一天要加多少氫,所以我建議設(shè)計(jì)考慮兩個(gè)方面。其實(shí)外國(guó)人很早意識(shí)到這個(gè)問題,并不是國(guó)內(nèi)建設(shè)加氫站,以500、1000公斤級(jí)來考慮,這樣考慮是有問題的。因?yàn)閴嚎s機(jī)的能力是與前端壓力相關(guān),你以一個(gè)平均值的話,是能保持前端的TT車是及時(shí)更換。這是我們公司做匹配設(shè)計(jì)的軟件,根據(jù)你車隊(duì)的狀態(tài),我來計(jì)算整個(gè)罐的設(shè)計(jì)和壓縮機(jī)的選型,以及模擬加氫的過程。這樣的話,我就可以滿足峰值需求和平均需求。
 
        加氫站設(shè)計(jì)軟件,這個(gè)是剛才有介紹整套系統(tǒng)那邊,分析軟件有一個(gè)加氫站能源互補(bǔ)。除了可以計(jì)算出性能,還有投資和財(cái)務(wù)。當(dāng)然這些參數(shù)可能是需要你輸入一些氫源價(jià)格也好,還是運(yùn)輸?shù)匾埠谩_有加氫站CFT技術(shù),這個(gè)是我們自己開發(fā)的,這沒什么高深的,主要是我要盡量地讓我前端的TT車的壓力變小一些,這樣降低我的運(yùn)輸成本,用我們這個(gè)能夠降20%,以現(xiàn)在TT車的水平。如果是30Mpa,降70%。還有就是氣質(zhì)在線監(jiān)測(cè),我們公司有做燃料電池的,哪些成分對(duì)燃料電池的損害比較大我們是清楚的,針對(duì)某一個(gè)和某幾個(gè)特殊的閥值在線監(jiān)測(cè),如果有問題馬上切斷,避免對(duì)下游車輛的影響。還有專用壓縮機(jī),這個(gè)是我們計(jì)劃的,要和廠家合作,配合CFT技術(shù)開發(fā)專門的壓縮機(jī),因?yàn)閴嚎s機(jī)本身要做改動(dòng),才能實(shí)現(xiàn)剛才所說的節(jié)約。而站用閥門也是我們馬上要進(jìn)行的工作,開發(fā)自己的站用閥門。我們不依賴進(jìn)口,成本也會(huì)降很多。整個(gè)加氫站的建設(shè)為什么這么貴,因?yàn)槟闳际沁M(jìn)口的。加氫站的性能測(cè)試設(shè)備,這個(gè)其實(shí)是國(guó)外一直在做的東西,因?yàn)樗麄冇袠?biāo)準(zhǔn)必須要做加氫站性能檢測(cè)的設(shè)備,但是國(guó)內(nèi)沒有這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),我們要提前做這個(gè)事情,所以加氫站性能測(cè)試設(shè)備我們也是在做的。而泄露檢測(cè),兩個(gè)方面,一個(gè)是PVT,也就是壓力溫度變化,還有一個(gè)是Sensor(傳感器)。
 
        我們?yōu)閷碜隽四男?zhǔn)備?對(duì)于加氫站的理解,我們認(rèn)為國(guó)內(nèi)和國(guó)外的市場(chǎng)是兩個(gè)不同的概念。國(guó)外的市場(chǎng)是以乘用車先起來,我們國(guó)內(nèi)是商用車先起來。我們前端建的站大部分拿的流程設(shè)計(jì)是以國(guó)外的來,但是國(guó)外的流程設(shè)計(jì)是以乘用車做準(zhǔn)備,并不是以商用車做準(zhǔn)備。所以這里面存在技術(shù)的不通性,因?yàn)槲覀兩逃密囀切枰貏e大的加注量,而國(guó)外的乘用車不需要特別大的加注量,只是偶爾加一下,所以系統(tǒng)理念是不一樣的,我們剛才所說的一些都是為商用車市場(chǎng)所做的開發(fā)。接下來我來說說我們對(duì)將來所做的準(zhǔn)備。
 
        一個(gè)是加氫協(xié)議,大家都不關(guān)心這個(gè)事情,但其實(shí)這個(gè)事情非常關(guān)鍵。我們現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的加氫站都是盲加,就是加氫站插進(jìn)去就加,到了壓力就插出來,沒有考慮到安全因素的問題。像35Mpa的你可以不考慮這個(gè)問題,如果將來有四型瓶、五型瓶,或者是乘用車70Mpa,就必須考慮加氫站加注安全的問題,所以加氫協(xié)議一定要有,而且一定要自己開發(fā),因?yàn)閲?guó)內(nèi)的國(guó)情和國(guó)外不一樣,所以這塊我們?cè)谝黄鹌鸩菁託鋮f(xié)議,我們負(fù)責(zé)第一和第三部分,第三部分是商用車。另外液氫加氫站,我們買了一套林德的,包括上一套進(jìn)口的液氫機(jī)和液氫加氫站做一個(gè)示范項(xiàng)目,整個(gè)液氫從生產(chǎn)到儲(chǔ)運(yùn)和加注的示范項(xiàng)目。還有就是在站制氫加氫一體的設(shè)計(jì),而這種設(shè)計(jì),也是為乘用車市場(chǎng)做準(zhǔn)備的,這樣省了儲(chǔ)運(yùn)的問題,還有一個(gè)是你可能針對(duì)很小型的需求,比如說我一天加20千克,可能幾輛車很小區(qū)域的在一個(gè)停車場(chǎng)里的需求,我們也能做一個(gè)事情。然后乘用車加氫站的設(shè)計(jì),這跟商用車兩個(gè)概念,所以我們會(huì)開發(fā)乘用車加氫站的設(shè)計(jì)。而乘用車加氫站的設(shè)計(jì)就是核心設(shè)計(jì)。乘用車的加氫站設(shè)計(jì)另外一個(gè)方面是要小型化,這是為了混建站的需求,這里面我要講到為什么大家都喜歡用膜壓機(jī),而不喜歡用活塞機(jī),因?yàn)榛钊麢C(jī)的優(yōu)勢(shì)是體現(xiàn)在這邊的,因?yàn)榛钊麢C(jī)可以做很小,可能一個(gè)集裝箱就可以達(dá)到一天500千克的加注量,完全滿足乘用車市場(chǎng),甚至是小型的商用車市場(chǎng)需求。大家都擔(dān)心活塞機(jī)的氣質(zhì)污染問題,在歐洲、美國(guó)、日本很多的加氫站都是用活塞機(jī)�;钊麢C(jī)在運(yùn)營(yíng)方面也有很多的優(yōu)勢(shì),它可以帶壓?jiǎn)?dòng),你的不降壓機(jī)每次啟停每次都浪費(fèi)很多的氫氣,而膜壓機(jī)不存在這樣的問題�,F(xiàn)在你要服務(wù)100萬輛大巴和50萬輛大巴,用膜壓機(jī)你要一直排一直排。膜壓機(jī)經(jīng)常出現(xiàn)起停情況,我建議還是活塞機(jī)比較好,因?yàn)槲廴締栴}現(xiàn)在也是一個(gè)偽命題。
 
    以上就是我的介紹,謝謝!
 
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文章標(biāo)簽: 氫能 加氫站 儲(chǔ)氫設(shè)備
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    5月5日,氫能應(yīng)用現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈高質(zhì)量發(fā)展推進(jìn)會(huì)暨專家咨詢委員會(huì)成立大會(huì)在京召開。中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)車輛與運(yùn)載學(xué)院教授歐陽明高在會(huì)上指出,未來,要以綠氫制備和燃料電池為龍頭,帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈商業(yè)化。
    2023-05-09 10:18
  • 科技部:提升氫能產(chǎn)業(yè)各環(huán)節(jié)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)

    3月28日,科技部高新技術(shù)司能源與交通處處長(zhǎng)問斌在北京氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)暨京津冀氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高峰論壇上表示,氫能作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),其發(fā)展過程要充分認(rèn)識(shí)科技創(chuàng)新的重要性、要加強(qiáng)區(qū)域聯(lián)動(dòng)、深化國(guó)際合作。本次論壇由北京市經(jīng)濟(jì)和信息化局、北京市科學(xué)技術(shù)委員
    2023-03-29 09:48
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    2023-12-18 08:50
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    2023-12-03 14:25
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    2023-10-25 08:28
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