1月20日-21日，电池联盟、中国电子节能技术协会电池专委会、中国高科技产业化研究会、清华大学、北京理工大学联合举办的“2019氢燃料电池汽车产业技术峰会“在北京成功召开。20日下午，峰会主题为“燃料电池标准、法规及检测技术全面解读”。

 

      北京低碳清洁能源研究所何广利博士在发言时表示，加氢技术和车载储氢是相关的，现在国外用的都是四型瓶，国内用的都是三型瓶，其实这个从车载的角度来讲是一个储氢量的区别。

      

      北京低碳清洁能源研究所何广利演讲实录如下：

  

      感谢会议主办方邀请，本身我自己是做上游的，我们集团从战略和业务的角度更多的关注的是上游。下面我跟大家分享一下我在这方面的一些看法。首先先简单介绍一下我们集团，我们做这个事情也是得到了集团的大力支持。国家能源集团这个名字可能有些人很陌生，它是去年的时候原来的神华集团和国电集团合并后的新名字。我们集团业务的几大板块我就不说了，需要特别说一点，我们为什么对这个比较重视，是因为我们现有的业务和以后的氢能一旦有燃料电池汽车大规模运用的话，我们现有的业务直接可以延伸到整个氢能工艺产业链里面来的。举个例子说，世界上最大的煤炭供应商煤制氢，以中国来说每年是一千七八百万吨，无论从火箭还是从风电领域，我们集团也有非常大的量，另外一个是副产氢。

 

      我所在的北京低碳清洁能源研究院是一个二级单位，在北京、德国、美国三个地方，氢能是我们研发方面的一部分，我本人负责氢能基础的开发，我们自己做技术开发，主要集中在四大块，这块我也不说了。目前经过集团这两年的支持，我们自己也做了一些基础开发，2019年的时候大家有机会可以看一看在有些国内的加氢站和上游的中心有打着我们标识的供应技术。下面还是想根据我自己的了解和大家分享一下在氢能在上游这方面的内容，刚才也介绍过了，在日本、欧洲数量比较多，包括美国。其实加氢站从整体上来讲，我们国内出的路线图是在这两年，国外的路线图从2014年，2015年就做了规划，不论是国内还是国外，对加氢站和燃料电池汽车数量的预测还都是非常乐观的。最近要强调韩国前两天新出的规划，我这个表里列的是以前韩国对这个的规划，相对来说这个数字比较保守。最近韩国这边对氢能这个事情比较发力，列出的规划也很大，应该说按照现在的规划来看，以国家来算的话他应该是最多的。国内的情况是，现在有十几座加氢站，规划建设的大概有三十个左右。实际上可以看出来，刚才讲的国外的这个加氢站数量比较多，国内的比较少，这是其一。

 

      其二刚才讲的国外的加氢站，我们指的是对外运营的加氢站，我们国内的加氢站有相当一部分是厂内自用或者示范的加氢站，并不是对外运营的，你有一台汽车去加是不给你加的。这两者的区别是它的程序并不是很完整，对外商业运营的加氢站车来加的时间是随机的。对于加氢站来说，第一，加氢站的整体设计方案必须要考虑集团的情况，术语来讲是峰值加氢能力。我这一天来了二十辆车，它是一两个小时之内来的，你还要应付过去，还有一些加氢站是翘状加氢站，这个在我们的标准里面是没有这个词的，国内关于整站的标准是0516。还有一个是整站的加氢站，按我们的定义来讲实际上它更类似于是一个设备，而不是一个站，我们现在很多地方运行的车辆实际上采用的是这种简单的直接场馆托管。通过界定，我们认为是存在问题的，用更准确的词来说是加氢的设备还不是一个站，国内的数量存在不仅仅少，问题也是比较多的。国内的问题和国外不一样，国外的总数是三百多个加氢站，但是这些99%以上实际上都是针对乘用车的加氢站，他的加氢站设计的加氢能力是比较低的，大部分是200公斤每天，高的是400公斤每天。我们国内运行的车辆多数是大巴车和物流车，每天对加氢的需求比较大，现在国内即使用翘状设备，每天加氢能力也只能达到五六百公斤，好的能达到1000公斤左右。从这个来看，我们国内现在包括以后发展加氢站的特点跟国外也是不一样的。

 

      加氢站里面有几大块内容，从供氢到储氢，压缩机，加氢机，还有供应控制这几块，国内都是用气氢，20兆帕管束车。刚才岩谷产业也介绍了，国内没有的原因，首先从标准上来讲，以前军事上是在航天上有应用，他们在用的时候比如说北京的101所，他们在北京生产的标志就是，火箭发射的时候再把液氢拉过去用，有一些特事特批，民用要想用液氢这一块，第一标准要有，第二得有许可，得允许你液氢这个槽车能够上路。

 

      所以国内现在能用的，实际上运氢的就是一个，就是20兆帕的管束车，国内现在据我了解绝大部分都是一型，国外的话首先说液氢可以用，另外他是三型、四型也允许使用。还有允许的压力也比较高，国内现在在运氢气这样一块有一些障碍和矛盾，主要是现在运氢的压力是规定死的，使用的气瓶的种类也是规定好的，这就导致运输氢气的时候成本比较高。现在拖车的话总重是三十吨，运氢比重是三百多吨。此外，三型、四型的标准允许使用，这个四型在运输上是可以使用，要想用液氢这回事儿，先把液氢的标准许可拿下来，这个事情才能做。

 

      刚才讲的是供氢，其实加氢站很大一块内容是储氢。储氢的话就是说现在国内有一些站用的，也就是所谓的翘装加氢站的话没有储氢环节，就是一个长罐拖车。没有储氢的话罐的成本会降低，这是类似消费骗补的作用，因为刚才说了，正经商业化运行的加氢站来的车是比较随意的，它会有比较明显的高峰期和低谷期，如果没带储氢的话，实际它取决于两点：第一个是压缩机的排量，第二个是长罐拖车的容量，这个问题实际上是解决不了的，也是为什么要储氢的原因。现在国内很多地方要建站发现买储氢罐比较困难，有了储氢之后可以很好地应对高峰。对于储氢这块来讲，我们都知道，以前我们通常是设计所谓的30压力的压铸，可以在不同的压力之间来回的切换。这种切换，实际上就是刚才讲的满足不同加氢时段的需求。这里面是国内统计的数据，还有国外统计的数据的实际情况。比如说这个站，我们可以看到，低的时候1个小时来3辆车，高的时候来6辆车，相当于这辆车的加重能力占1倍。这个挑战还不是最大的。这个是2018年刚刚统计的站，统计了二十几个站，它的平均需求是很低的，但是高峰需求1个小时可以达到80斤，一天平均下来不到10公斤，如果不用储氢这个问题是解决不了的。虽然储氢这个东西目前在国内不是很好买，而且价格也不低，但是一定要用的，从技术角度来讲就是这个原因。

 

      刚才讲液氢的时候，说到我们现在只允许用20兆帕的长罐拖车，液氢的运输成本远低于气态氢。刚才井上吾一上先生讲的，实际上运输肯定是成本低的，最关键的是我们要从全周期的角度看。在制取的时候能耗是很高的，目前国际上的水平不考虑有一些冷量的综合利用的话，单纯的用电把一公斤的汽氢变成液氢，应该在十二三度电左右，这个能耗很高了，而这个运输距离又很短。刚才说到前端制取氢的时候能耗会比较高，所以这个事情距离还比较远。另外一个呢，刚才说的能耗，我们自己分析的是，如果按现在液化1公斤氢气需要13度电的话，只算一个能耗的对比，可以看出来它相对的优势并不大，但是能够把液化的能耗降到8的话它的优势就能体现出来了。这个8的数字不是随便说的，8的数字国际上定义上说是在2025年不考虑冷量综合利用。现在的液氢工厂，阳谷的有一些联产的那种，有一些冷量是可以利用的，不考虑那个的话，8是单纯的用电，这个是国外的目标，说降到2025年在8度电左右，如果降到这个数字的话，液氢的体现力能很好的体现出来。还有一个很敏感的问题是电价的问题。按照商业的电价的话这个成本是很高的，国内的特殊情况包括国内偏陕北地区的电不管是风电还是火电，电价比较便宜，所以很有可能国内要发展液氢，要进一步降低氢气液化的能耗。第二个有一个很好的模式是有些地区能够拿到很低的电价，这样的话算起账来就比较好了。

 

      其实用液氢呢，现在很多人提，它的优势不仅仅体现在氢气运输的过程中成本低，还有一个是说对于现在的气型加氢站对70兆帕四型瓶来讲，要想达到加注是要预冷的，所以说就是实现在一些加氢站提液氢这个事情，它汽化完了之后温度可以很低。通过美国统计的一个数据我们可以看出来，实际上不管是气氢还是液氢，它的实际加注量增高的话它的能耗降低得非常明显。每天不怎么用的时候，它的耗能还是比较多的，这个设备启动一次工作时间很短，这样的话我们算一下对于加氢站的消耗来讲还是挺高的，要想降低它在加氢站的能耗，要保证都是比较满的。

 

      液氢的另外的一个问题是：如果你建了一个加氢站，液氢在不断的耗着，这个氢气汽化了之后，给它再液化回来要有相应的处理办法，这种情况下就不适合。非常适合的就是液氢本身在站里面储的时候储存量就比较高，这个在加氢站里面是一个很大的优点，可以减少土地占地面积，因为现在建加氢站很重要的问题是审批和土地的问题，城市里边其实找一块比较大的土地比较难，液氢的话有这个优点。缺点刚才说了，如果你的负荷不满，你就要不断对付它不断汽化的问题。

 

      刚才说如果是液氢，它汽化之后呢，其实有两个处理办法，第一个你再想办法有没有可能给它液化回去，第二个变成了气态，你需要再配压缩机，给它压缩上去然后到高压储蓄罐里面，这是我问井上吾一先生的问题。第一条路通过这个里面走了，第二条路线是上面的压缩机需要，后面的设备省了，相当于前端的液氢泵和压缩机是需要有的。

 

      加氢技术和车载储氢是相关的，现在国外用的都是四型瓶，国内用的都是三型瓶，其实这个从车载的角度来讲是一个储氢量的区别。储氢密度丰田做到5.7%，在整个过程中就涉及三型瓶和四型瓶的材质不同，引起整个表现的问题不同。举个例子来说就是：现在我们参照国外的协议，定了这个气体，一辆车来了之后根据车里面的经济的压力和温度进行调节。温度是有通讯的时候知道温度，根据环境温度来决定怎么加的时候，有一个表格，因为我们知道它的特性是很不好的，所以说可以看到那个表里面，它对外界的温度是不敏感的，不管现在是冬天还是夏天，那层塑料的传热性能很不好，在加热的过程中它的热量是要散发到环境当中的，因为它的材料的传热属性不好，所以短时间内无论外界的环境是高一些还是低一些，其实它的贡献比较小。三型瓶因为是铝内胆，所以它的热传导率和塑料相比要好很多，外部采取了什么措施让外部的温度比较低，还是有可能实现更快的加注的，这是从加注的角度来讲看三型瓶和四型瓶的区别，是我们国内外做的加注过程的分析。

 

      刚才讲了，美国统计出来他的加氢站里面，氢气的加注速度大概是多少。我们知道，现在丰田推出新车的时候，很多时候比较打动人的就是三分钟加满，大概在三分钟五公斤这个水平。实际上三分钟加满是有先决的条件的，并不是随便任何一个条件下就能三分钟加满。比如说它的初始压力是10兆帕，这些都达到了要求，三分钟五公斤是最好的情况，那么你要保证我什么时候加都能达到这个，那么在这个加氢站里面要做很多的工作，才能保证这个速率。实际上我们看美国的加氢站的情况可以看出来，大多数情况下有可能第一他的车里面剩的这个氢气压力比较低，因为这样的话发热会比较厉害一些。还有一个就是不管怎么样美国的一些数据还是有一点参考价值的。

 

      另外呢，加氢机这一块国内没有多少数据，参照国外的统计来看，很多因为我们国内以前包括现在也是，CND车辆很多，很多公司做过加气机，这个大原理上和加氢的原理是一样的。实际上氢气和天然气的差别是很大的，除了分子小容易泄露之外，还有它加注过程中的效应。有些人原来做加气机的，觉得这个设想简单，没问题。其实这个加氢站里面，出故障最多的恰恰是加氢机这一块。这是统计的每两次出故障之间加了多少氢，可以看到，这一块是很少的；相反的，包括我们说的压缩机，相对来讲还是比它要好的。加氢机这一块我觉得需要引起一个重视。另外一块刚才讲的时候大概也稍微把这个意思也讲了一下，对于这种示范的站，或者对车辆固定的站来讲，其实和加氢站里面这几个设备之间如何配合并不是很重要，刚才说了，直接衔接好就OK了。对于商业化站来讲呢，你要满足的高峰，你要有好的供应控制，你要达到最大的加注量、最小的能耗这个是最好的。

 

      刚才讲的都偏技术了，考虑钱的问题，美国DOE分析说现阶段成本很高，那怎么能降到目标价格呢?几个办法。第一个是加氢站的用户越来越多了，另外，单个的加氢站，一千公里的加氢站设备投资肯定是小于五百公斤的加氢站的两倍的，这样的话保证了运行的费用。通过几种方法才能把这个加氢站里面它的整体能耗、工艺成本降低下来，这也是一些我们分析的结果，我就不详细说了。包括压缩机也是一样的，压缩机本身其实是一个很固定的设备，你让它启动就启动，让它干活就干活，让它关了就关了，什么时候启动是你策略的原因。压缩机什么时候停，实际上和前面的情况是直接相关的，没有一个通用的规律。真是要建一个商业化的加氢站的话，跟刚才的那几个参数有关系，不是一个通用的规律。

 

      最后一部分介绍一下氢气品质，刚才徐总稍微也说了一下，正好我也准备了。首先对于氢气品质这个事呢，现在有些人认识存在误区，觉得我们供应的氢气、制取的氢气达到某个要求就算符合要求了，其实不是的。根据SAE的标准也好，ISO的标准也好，实际上要达到加注到车载储氢容器中的氢气品质要求，你制出来了，它可能是污染的，哪块不小心产生点污染就超过标准了。这不仅仅是制氢的时候纯化技术的问题，更是整个的氢气品质如何保障的问题，涉及加氢站里面很多实际运行，包括设备本身零部件的问题。它的污染怎么产生的？污染不是说特污染，范围不可能是氢气的杂质进去，那种污染的话就说明出事了，更多的是你用的这个设备里边的零部件有可能产生或者稍微挥发一点点什么东西就有可能产生污染。这两年大家对氢能这一块都很重视，我们燃料电池汽车用的这种氢气的品质呢，现在也还没有国标，原来发布过一个团标，也是参照国外的标准，国内能找到的标准是2011年的超纯氢的国标。可以比较明确的看出来，通常我们农业上用的纯氢搞纯氢，对里面的杂质有一个规定。随便举例子说一氧化碳。我们搞纯氢的一氧化碳是PPM，纯度要求3个就好了，但是一氧化碳要求0.2，现阶段很多人说我用高纯氢，但是不一定满足燃料电池这个。这些杂质不仅仅是在制氢过程中产生的，更多的是在运输过程中采取不同的路线，有可能产生的一些杂质，产生了对这个氢气的污染，最终出现了这个物质。如果单纯的从源头来分析这个杂质是不会存在的，但是最后存在了，就是这个意思。这是我自己对加氢站还有氢气方面的看法，供大家参考，谢谢！

    

      提问：未来十年里边，在加氢站的储运是液氢呢，还是气氢呢，或者你认为另外一种方式占主流？

 

      何广利：这个问题动态的看，第一我不认为这里边有明确的答案，以后肯定是哪个，动态的看是什么？第一现在阶段不好判定，其实现在都是在不同时间来对比。举个例子，刚才说了现在液氢好，我们说要用液氢，运输比气氢成本低，已经拿今天的气氢和两三年后的液氢进行对比了。你不知道两三年以后气态运输、三四型瓶的问题是不是又不一样了。第一，技术发展到现在这个程度还很难判定最后是哪个的。另外，你问的液态有机的问题好多人也关注，我是这样看：它有两个应用方式。第一个呢我是把它作为一个运氢的载体，在制氢端产生端氢气反应，我到用氢侧或者在加氢站里面，或者旁边的地方，再把氢气还原过来，再给运到加氢站里面用。另外一种方式是在制氢端，把这个反应，直接给燃料电池用，首先仅仅作为储运氢的载体来讲，我觉得从技术发展水平来看呢，现在相对来说有一些成熟度，我觉得已经应用的话应该会有些应用到车上。我对这个问题持比较保守的态度，这个就跟我们的燃油车一样，我不用加汽油了，我加原油，原油直接炼，炼是直接供给也是一样的。靳总是搞航天的，应该知道它是很困难的，里面用的零部件太多了，单个零部件失效的概率非常非常的低，但是很多个它的失效的概率就会很高，车上的也是一样，应该是简化这个系统，而不是把所有的技术难度都压到车上，这是我的观点。

 

      提问：我问两个问题，第一个是跟您请教一下您这边了解到国内建加氢站的话经济型测算，第二个是目前氢气站的运营权是怎么样的？不知道现在加氢站是什么状况？

 

      何广利：运营的话现在国内加氢站还没到那个阶段，现在国内加氢站的话到底从国家层面主管部门是哪现在都不知道，审批流程现在也不清楚。这个事情刚才你说运营啊，民营也好，国企也好现在还涉及不到，恰恰我们需要推动的就是在这。到现在为止，建设加氢站的话只在地方政府支持产业发展的地方，从国家的层面来讲，比如说像加油站或者加气站说你归住建部管还是哪里，还不清楚的，因为哪一个局里都没有这一块，他不知道怎么受理你的事情。

 

      提问：经济型的分析。

 

      何广利：经济型分析的话，分两块有点矛盾。我们都知道，推广燃料电池汽车的时候肯定在讲，第一，我购车的时候的成本，不高于或者是稍高于普通的车。另外一个我希望运营的时候成本也要低，至少小于等于燃油的成本。两种情况，乘用车是能算过账来的，参照日本或者美国的价格是挺高的，一公斤60左右。乘用车按国内的油价跑一公里就耗氢一公斤，这个价格定在60，对于用户来讲是不会高于燃油车的，车的成本容易接受，对于投资来说也是有钱赚的。

 

      我们现在推大巴，它烧柴油就烧40个柴油，如果按60块钱每公斤算的话，是远高于燃油车成本的。大家说我要把经济上压到40以内，我运营那段就平了，那就看你加氢站这端。下一个林德的王总会讲，他来讲40行不行，应该是可行的。

 

      (根据嘉宾现场演讲整理，未经本人审阅。)