文/本刊記者 于 洋
加氫站困境的背后,暴露出我國加氫站探索商業(yè)化模式的種種問題。
2011年,在堅持了4年的運營后,與永豐加氫站同年“誕生”的飛馳競立加氫站因公司經(jīng)營問題走向倒閉。這座最早探索商業(yè)化運營的加氫站,如今已變成了一座草木枯黃、院落破敗的廢舊園區(qū)。
加氫站商業(yè)化探索之路并不容易,既要有實力也需要靜待時機。北京低碳清潔能源研究院可再生能源中心技術(shù)總監(jiān)何廣利認為,最近幾年國內(nèi)加氫站的數(shù)量增長比較快。目前,國內(nèi)加氫站有100座左右,但有相當一部分更接近于設(shè)備的橇裝站,只能夠為示范燃料電池汽車提供臨時加氫,達不到商業(yè)加氫站的標準。
世界上最早的加氫站,可以追溯到上世界八十年代美國Los Alamos。伊維經(jīng)濟研究院統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,目前全球共有369個加氫站,其中歐洲為152個,亞洲為136個,北美為78個?!吨袊鴼淠芘c燃料電池年度報告2018》顯示,截至2018年11月,中國共有27座建成的加氫站,其中3座已被拆除,部分尚未運營。截至2020年12月底,我國已經(jīng)有19個省市擁有了加氫站,至少有53座加氫站。從省市分布看,廣東建成的加氫站最多,累計達到30座;山東11座排在第二位;上海10座,位居第三。值得一提的是,天津、湖南也實現(xiàn)零的突破,均建成了1座站。
報告顯示,我國目前運營的加氫站主要分布在廣東和上海兩地區(qū),日加氫量在200kg到1000kg之間不等。隨著政策紅利推動,各地區(qū)開始落實規(guī)劃,相關(guān)承建企業(yè)單位技術(shù)的成熟,加氫站數(shù)量還會有一定程度的增長。
3月26日,財政部發(fā)布了《關(guān)于進一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》。《通知》要求,在降低新能源車補貼的同時,支持各地對充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施進行“補短板”建設(shè)。目前,我國對于建造加氫站的補貼一般是國補400萬元/站,地補不低于300萬元/站。廣東佛山出臺的《佛山市南海區(qū)促進加氫站建設(shè)運營及氫能源車輛運行扶持辦法(暫行)》顯示,新建固定式加氫站建設(shè)最高補貼800萬元,是目前全國公開實施的加氫站政策中補貼力度最大的城市。
加氫站規(guī)格不同,補貼力度也存在著差異。4月24日,六安市發(fā)布了《六安市人民政府關(guān)于大力支持氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》,對于加氫能力達到400kg/天的35MPa加氫站或加氫能力達到200kg/天的70MPa加氫站,給予設(shè)備投入金額30%的補助,最高不超過200萬元;對于加氫能力達到1000kg/天的35MPa加氫站或加氫能力達到400kg/天的70MPa加氫站,最高不超過400萬元。即使政府給出了這樣的政策“紅利”,高額的建站成本也會讓企業(yè)望而卻步。“政策補貼對于我們建加氫站的來說杯水車薪?!币患颐駹I企業(yè)的負責人說,“以加氫站設(shè)備為例,僅加氫壓縮機就占到30%的成本。目前,我國一個日加氫能力為200kg的加氫站成本在1000萬元左右?!奔幢阌姓a助,也難以掩飾一座加氫站高昂的建造和運營成本。
盡管各地政府開出了數(shù)百萬元的補貼政策,但這樣的補貼仍不足以解決問題?!凹託湔镜慕ㄔO(shè)費用一般不包含土地使用成本。但這是一筆不可忽略的費用,甚至比建設(shè)費用還要高。據(jù)我了解,國內(nèi)的加氫站目前基本沒拿到過政府的補貼,其中一個原因是這些補貼都有各種各樣的門檻,而且需要在站建成之后申請,有一個比較長的過程?!蓖貔i說。
▲供圖/視覺中國
現(xiàn)階段,加氫站建設(shè)最大的攔路虎是成本問題。在何廣利看來,降低氫能使用成本成為更緊迫的問題。
據(jù)網(wǎng)上公開信息,建造加氫站的費用有30%用于壓縮機、15%土建施工費、13%配管、11%儲壓器、11%設(shè)備設(shè)置費、7%預冷機、13%其他。無錫華潤燃氣有限公司車用氣總監(jiān)郭銘遠算了一筆賬:就新建站而言,目前不含土地的建站成本約為1500萬元。一旦加入土地成本,這一數(shù)字將高達3210萬元。目前,建一座日供500kg的固定式加氫站,除土地之外的造價在800萬元~1200萬元左右。這樣的投入門檻,是普通小企業(yè)難以支撐的。
費用還不僅如此。假設(shè)一個加氫站的初始投資為1500萬元,土地為1500萬元,土地、設(shè)備按照40年和10年的折舊來算,一座加氫站初始投資土地折舊每年37萬元、設(shè)備折舊每年150萬元、設(shè)備維護費每年30萬元、人工費用50萬元、其他管理費用50萬元。這樣算下來,一個加氫站一年的成本至少317萬元。
這意味著維持一個加氫站的基本運營,每天需投入8700元。若氫氣的價格達到每公斤25元,加氫站每天銷售350公斤的氫氣才能夠達到盈利點。每天要有25輛公交車,一輛公交車加14公斤氫氣跑200公里,才可以滿足加氫站的正常運營。
然而目前,我國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)處于起步階段,多數(shù)加氫站運營負荷不高。“甚至有的加氫站沒有車,有的城市是有車沒有站。”郭銘遠說。
除建站和氫氣本身居高不下的成本外,由于氫極易散發(fā),且在與鋼接觸中容易產(chǎn)生“氫脆”現(xiàn)象,即在鋼內(nèi)部形成細小裂紋,進而引起泄漏。這就讓鋼材料制成的加氫站設(shè)備安全性受到了威脅?!斑\營者在加氫站安全生產(chǎn)管理方面需要一系列的投入。”許耀華說 ,“一旦氫氣泄漏,極容易引發(fā)安全事故?!?/p>
2019年5月,韓國江陵市一個政府研究項目的儲氫罐發(fā)生爆炸。爆炸摧毀了一個足球場大小的建筑,造成2人死亡、6人受傷。一個月后,挪威桑維卡一個加氫站發(fā)生爆炸并起火,除了加氫站被炸毀外,還觸發(fā)了附近汽車的安全氣囊,導致附近繁忙的E18和E16公路需要關(guān)閉交叉路口。爆炸發(fā)生后,現(xiàn)代和豐田均宣布暫時停止在挪威的氫燃料電池車型銷售,直到事故原因確定后再恢復運營。
事后經(jīng)調(diào)查,這起事故的起因是加氫站高壓儲存裝置的一個儲罐插頭發(fā)生了氫氣泄漏。
高額的建站成本以及后期的運營費用,讓盈利成了大部分加氫站從業(yè)者不敢想的事。
高成本的背后,是技術(shù)的掣肘?!斑@是目前制約加氫站甚至氫能發(fā)展高成本的主要原因。”何廣利說。
對于極易燃爆的氫來說,一個細小的閥門、插頭的失誤,便足以摧毀一座耗資巨大的加氫站,甚至威脅周圍城市的安全。這又引出中國建加氫站另一個難題——加氫站設(shè)備一些關(guān)鍵零部件需要極高的工藝,國內(nèi)無法生產(chǎn)只能依賴進口,被先進國家卡了脖子。
“就算是國內(nèi)頭部的加氫站設(shè)備制造商,在一些核心零部件上仍依賴進口。比如,閥門管件、細小管路、減壓閥閥組、流量控制和流量檢測計等?!鼻笆黾託湔窘ㄔO(shè)運營公司工作人員王鵬稱,“有些進口設(shè)備的價格,要比國產(chǎn)設(shè)備貴一半?!?/p>
在國內(nèi)技術(shù)不成熟時,只追求便宜也不是好的選擇。氫燃料電池汽車研究員鄭奇曾參與國內(nèi)一座加氫站建設(shè)過程。他說:“有一次一家加氫站設(shè)備商給我們報了一個低到不敢想的價格,最后我們沒敢用,還是選擇了進口設(shè)備。”
國內(nèi)建設(shè)加氫站所需的核心設(shè)備大多依賴進口,自身缺乏加氫站所需相應(yīng)成熟量產(chǎn)的零部件設(shè)備,直接導致了加氫站的建站成本居高不下。除了加氫站的建設(shè)技術(shù)問題外,技術(shù)也制約了氫燃料電池車的發(fā)展。一座加氫站的基礎(chǔ)設(shè)施需要依靠加氫的“規(guī)模效應(yīng)”來平衡收支并獲利,但中國燃料電池汽車還在起步階段。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2020年,我國燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成1199輛、1177輛,同比分別下降57.5%和56.8%。今年一季度,我國燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成104輛和150輛,同比分別下降43.2%和27.6%,在數(shù)量上遠未形成規(guī)模。
“經(jīng)過多年努力,國內(nèi)已基本構(gòu)建起從制氫、燃料電池關(guān)鍵部件到整車相對完整的產(chǎn)業(yè)鏈體系,社會資本的投入積極性顯著提升。但行業(yè)仍面臨著核心技術(shù)包括關(guān)鍵零部件缺失、加氫設(shè)施建設(shè)困難等突出問題。”中國汽車技術(shù)研究中心首席專家方海峰介紹。
“以我目前看到的,中國的加氫站熱是政策驅(qū)動的,技術(shù)上仍然有距離。比如,鉑金催化劑的問題已經(jīng)困擾行業(yè)十幾年了,至今未解決。即使氫燃料電池技術(shù)最好的日本,也尚無法大規(guī)模發(fā)展氫能源。因為中間面臨著很多工藝開發(fā)性的難題?!蹦茉磻?zhàn)略專家許耀華說。
這就好比一段路程,最好走的路已經(jīng)走完了,剩下的最后一公里是最難的——需要攻克核心技術(shù)和細致工藝。而國內(nèi)恰恰缺乏這種工程師文化。
比如在供應(yīng)端,站外供氫面臨著低壓氫剩余問題。氣態(tài)運氫車的車載氫壓力在二三十兆帕左右,但壓力釋放到五兆帕以后,就無法將氫氣供給到儲氫站。如果在站內(nèi)制氫可以解決運氫效率的問題,就對加氫站的建設(shè)又提出了新的技術(shù)要求。
要打破這種格局,僅靠政策推動是不夠的?!耙豁椉夹g(shù)發(fā)展的路徑,最底層是科學原理,再往上是工程實現(xiàn),然后再加諸政策、資本支持。如果跳過工程層面直接用政策、資本助推,最終是立不住的?!彬v風集團CEO靳普總結(jié)道。
正如燃料電池專家、中國工程院院士、中國科學院大連化學物理研究所研究員衣寶廉所說:“(發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè))光有理論不行,還要有工匠精神,一是腦袋行,二是手巧。”
▲全國首座油氫合建站——佛山樟坑油氫合建站。
“2019年上半年,我們幾乎把當時國內(nèi)已有的加氫站跑了個遍。”在一次采訪中,香橙會氫能事業(yè)部總經(jīng)理韓德祁這樣說。他感覺,一個很明顯的情緒籠罩著這些加氫站——焦慮。
最焦慮的一點便是政策的不明朗。盡管各個地方出臺了加氫站建設(shè)規(guī)劃和扶持政策,但從國家層面看還有許多待解之題。
王鵬說:“我們在國內(nèi)建設(shè)了超過10座加氫站,最難的就是審批。一座加氫站的審批,從最開始的規(guī)劃、立項、拿地、各種報建手續(xù)再到開工及最后建成驗收,要跑33個部門,蓋33個章,最后還要市長簽字。建一座加氫站,幾乎要跑遍所有政府部門?!?/p>
這使得最開始的報建審批通常需要一年,“建站就像在‘闖關(guān)’”。我國現(xiàn)行法律、行政法規(guī)還沒有對加氫站的審批進行統(tǒng)一的規(guī)定,導致加氫站的審批更多是由地方政府“特事特批”。我國在加氫站規(guī)劃、立項、審批、運營監(jiān)管相關(guān)方面的制度,也不健全。長城汽車總裁王鳳英在今年兩會上提議,國家應(yīng)加強頂層設(shè)計,統(tǒng)一規(guī)劃全國的加氫基礎(chǔ)設(shè)施,降低審批難度。
目前,我國加氫站的建設(shè)規(guī)劃主要依靠各地方政府推動執(zhí)行,審批流程少則半年,多則兩年。只有政府能盡快出臺相應(yīng)的管理條例,簡化和規(guī)范加氫站的審批流程,才能吸引企業(yè)積極開展加氫站的建設(shè)和運營工作。
按照現(xiàn)有政策,制氫站屬于?;飞a(chǎn)單位,必須建立在化工園區(qū)。而加氫站又是作為商業(yè)用地進行審批的。這就制約了“制氫、加氫一體站”的選址。
如果制氫、加氫分開,就需要有中間的運輸過程。而按照國內(nèi)相關(guān)規(guī)定,采用最常見的長管拖車運輸氫氣最高只能壓縮至20MPa,重量比只占1%?!熬褪钦f運了100公斤,其中只有1公斤是有效載荷,其他運的全是鋼瓶,花的運輸費用幾乎就是空車來、空車去?!钡聡值录瘓F大中華區(qū)氫能源總監(jiān)王海說。
這使得氫氣的運輸成本大大提高?!澳壳?,氫氣仍然屬于危險化學品。其制取、運輸、使用仍受到嚴格管理?!睔淙剂想姵仄囇芯繂T鄭奇說。這就為加氫站的建設(shè),帶來了第一重困難。
除了加氫站高昂的運營及維護成本讓企業(yè)談“氫”色變,不敢輕易投資建設(shè)加氫站之外,氫氣沒有相應(yīng)的管理標準也是原因之一。氫氣在我國被列位在《危險化學品目錄》中,加氫站的國家管理標準目前在國內(nèi)還是空白。其監(jiān)管是歸管控?;纷鳂I(yè)的消防、安監(jiān),還是歸管理城市燃氣的住建部門仍然待解。