能具有清潔、高效、安全及可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，被視為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉粗唬蔀楦鲊茉磻?zhàn)略轉(zhuǎn)移和研究的重點(diǎn)。

加氫站作為氫能應(yīng)用的重要保障，是氫燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施，加氫站的建設(shè)數(shù)量和普及程度決定了氫燃料電池汽車的商業(yè)化進(jìn)程。

加氫站之于燃料電池汽車，猶如加油站之于傳統(tǒng)燃油汽車、充電站之于純電動(dòng)汽車，是支撐氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展必不可少的基石。

加氫站的工作原理

目前的加氫站主要是高壓壓縮氫氣加氫站，根據(jù)供氫方式的不同，加氫站各系統(tǒng)的設(shè)備略有差異，但大致相同。加氫站的主要設(shè)備有卸氣柱、壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐、加氫機(jī)、管道、控制系統(tǒng)、氮?dú)獯祾哐b置以及安全監(jiān)控裝置等，其主要的核心設(shè)備是壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫罐和加氫機(jī)。

壓縮機(jī)

目前加氫站使用的壓縮機(jī)主要有隔膜式壓縮機(jī)和離子式壓縮機(jī)兩種。隔膜式壓縮機(jī)因無需潤滑油潤滑，從而能夠獲得滿足燃料電池汽車純度要求的高壓氫氣。但隔膜式壓縮機(jī)在壓縮過程中需要采用空氣冷卻或液體冷卻的方式進(jìn)行降溫。離子式壓縮機(jī)能實(shí)現(xiàn)等溫壓縮，但因技術(shù)尚未成熟，沒有大規(guī)模使用。

儲(chǔ)氫罐

儲(chǔ)氫罐是加氫站的核心設(shè)備之一，很大程度上決定了加氫站的氫氣供給能力。加氫站內(nèi)的儲(chǔ)氫罐通常采用低壓(20 ~30 MPa)、中壓(30 ~40 MPa)、高壓(40~ 75 MPa)三級(jí)壓力進(jìn)行儲(chǔ)存。有時(shí)氫氣長管拖車也作為一級(jí)儲(chǔ)氣(10 ~ 20 MPa)設(shè)施，與儲(chǔ)氫罐共同構(gòu)成加氫站的四級(jí)儲(chǔ)氣。

加氫機(jī)

加氫機(jī)是實(shí)現(xiàn)氫氣加注服務(wù)的設(shè)備，加氫機(jī)上裝有壓力傳感器、溫度傳感器、計(jì)量裝置、取氣優(yōu)先控制裝置、安全裝置等。當(dāng)燃料電池汽車需要加注氫氣時(shí)，若加氫站是采用4級(jí)儲(chǔ)氣的方式，則加氫機(jī)首先從氫氣長管拖車中取氣；當(dāng)氫氣長管拖車中的氫氣壓力與車載儲(chǔ)氫瓶的壓力達(dá)到平衡時(shí)，轉(zhuǎn)由低壓儲(chǔ)氫罐供氣；依此類推，然后分別是從中壓、高壓儲(chǔ)氫罐中取氣；當(dāng)高壓儲(chǔ)氫罐的壓力無法將車載儲(chǔ)氫瓶加注至設(shè)定壓力時(shí)，則啟動(dòng)壓縮機(jī)進(jìn)行加注。加注完成后，壓縮機(jī)按照高、中、低壓的順序?yàn)槿?jí)儲(chǔ)氫罐補(bǔ)充氫氣，以待下一次的加注。這樣分級(jí)加注的方式有利于減少壓縮機(jī)的損耗。

加氫站的分類

加氫站按照不同的分類標(biāo)準(zhǔn)，可以分為多種類型，如下圖所示，行業(yè)內(nèi)通常將加氫站分為站外制氫加氫站和站內(nèi)制氫加氫站兩種，由于氫氣儲(chǔ)存技術(shù)限制，目前我國加氫站以高壓氫氣加氫站為主。

加氫站的等級(jí)

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《加氫站技術(shù)規(guī)范》(GB- 50516)，加氫站根據(jù)其儲(chǔ)氫罐總?cè)萘亢蛦喂奕萘?，將單純加氫站分為三?jí)，具體見表：

中國當(dāng)前發(fā)展現(xiàn)狀

我國加氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)始于“十一五”期間，首個(gè)加氫站是于2006年建成的北京永豐加氫站。雖然我國加氫站的建設(shè)起步較晚，但近幾年發(fā)展十分迅速，已初具規(guī)模，進(jìn)入示范運(yùn)營階段，但尚未形成有效的加氫網(wǎng)絡(luò)體系。

國內(nèi)目前建成的加氫站主要服務(wù)燃料電池公共汽車和物流卡車，加注壓力以35MPa為主，近期才有個(gè)別站具備70MPa加注能力。國內(nèi)前期建成的加氫站主要是示范站，規(guī)模較小，對(duì)運(yùn)營經(jīng)濟(jì)性、耐久性的驗(yàn)證還較少，加氫站的供氫形式絕大多數(shù)是采用20MPa的長管拖車輸送氫氣，極少有站內(nèi)制氫或管道供氫。

今年5月，國家能源局科技司副司長劉亞芳在氫能產(chǎn)業(yè)高峰論壇上表示，我國在氫能加注方面獲得新突破，已累計(jì)建成加氫站超過250座，約占全球數(shù)量的40%，加氫站數(shù)量位居世界第一。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》規(guī)劃，到2025年，我國加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少1000座，到2035年加氫站的建設(shè)目標(biāo)為至少5000座。