加氢站系统的各类困境

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氢气产业链的配置以及加氢站的建设显然是当前燃料电池汽车发展中的一个重要难题。

目前主要的制氢方法有煤制氢（0.6-1.2元/m^3）、天然气裂解制氢（2元/m^3）、甲醇制氢（1.8-2.5元/m^3）和电解水制氢（4-5元/m^3）等，煤制氢成本最低，但适合较大规模，而直接电解水制氢的成本则最高，但是电解水制成的氢气浓度最高，除此之外还有生物制氢、蒸汽重整制氢等方法。

目前美国、德国、日本等发达国家都在积极推动风电制氢，风能产电，在用电峰期直接并入电网，而在谷期，或产能过剩时，将电能用来制成氢气。我国的多个风电制氢示范项目也已在建设或筹划中，河北沽源县风电制氢工程不仅是国内首个示范项目，也是世界上最大的风电制氢项目，投入达20.3亿元。

甲醇制氢流程

煤制氢流程

加氢站的建设涉及到氢气的运输与储存，而氢气是高压、可燃性强的气体，加氢站的建设成本高，规制严格，需要非常高的资金投入。成本方面，日本建设一个存储量为150公斤的加氢站大约需要300万欧元，美国则需要250~300万美金，欧盟国家为100~150万欧元，中国建设一个200公斤以上存储量的加氢站，成本仅为600~800万人民币（不包括土地成本）。欧美、日本等国家政府已经开始大力支持加氢站的建设，相应的政府也都会有补贴政策。我国加氢站稀缺的主要原因是装备大多数依赖进口，导致成本居高不下，而目前国家科技部正在支持第一个完全自主研发的70MPa加氢站，存储容量200公斤，随着国内自主研发站示范成功，以及下游燃料汽车发展的推动，加氢站难题有望得到有效解决。相信大量加氢站的建设，规模经济的存在会使成本降低。

此外，氢气的运输储存都需要非常高的精密性，其中压缩氢气、存储和运输不仅有能源消耗，而且安全性要求也是非常高。目前运输氢气可直接在高压下压缩气体，也可在零下253度的低温状态下使其液化成“液氢”，不过液化的成本太高，我国还仅用于航天输送，国外已广泛运用。

燃料电池汽车加氢图示