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下游需求旺盛+上游成本降低助推加氢站市场规模扩张 油氢合建站或成未来趋势

一、行业概述、分类及产业链图解

加氢站是为燃料电池汽车充装氢气燃料的专门场所,氢气经氢气压缩增压后,在高压储罐内储存,然后通过氢气加注机为燃料电池汽车加注氢气。在实际燃料电池汽车加注氢气的过程中,氢气加注时间一般控制在3-5分钟内。

根据加氢站内氢气储存形态不同,加氢站有气氢加氢站和液氢加氢站;根据建设结构不同,加氢站可以分为纯氢站和油氢合建站;根据氢气来源不同,加氢站可以分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站两类,但由于氢气易燃易爆,站内制氢加氢站风险较大,我国加氢站大多数为外供氢加氢站。

根据观研报告网发布的《中国加氢站行业现状深度分析与发展前景研究报告(2023-2030年)》显示,加氢站是氢能产业链中的关键一环,其上游包括氢气压缩机、加氢机、卸气柱、顺序控制柜、储氢瓶组等设备,其中,储氢瓶、氢气压缩机、加氢机属于核心设备。下游主要应用于氢燃料电池汽车领域,是氢能汽车充气续航的补给站。

加氢站是氢能产业链中的关键一环,其上游包括氢气压缩机、加氢机、卸气柱、顺序控制柜、储氢瓶组等设备,其中,储氢瓶、氢气压缩机、加氢机属于核心设备。下游主要应用于氢燃料电池汽车领域,是氢能汽车充气续航的补给站。

资料来源:观研天下整理

二、技术标准体系逐渐完善,地方政府给予补贴支持加氢站建设

我国加氢站标准最早出自于2010年版的《加氢站技术规范》,涵盖了加氢站的设计、施工、建造、运行及安全等方面的内容,处于标准体系的核心地位。但由于发布时间较久远,且我国氢能产业发展日新月异,部分标准已经不适合当前加氢站现状。因此,在2021年国家着手对2010年版《加氢站技术规范》进行修订,并在4月份发布了《加氢站技术规范(2021年修订版)》,对于制氢、储运氢方式以及加氢站规模进行了规定和调整。随后,在2021年6月住建部还颁布了新版《汽车加油加气加氢站技术标准》,进一步指导纯氢站及合建站的设计。在这两个文件的支撑下,我国加氢站技术标准体系逐渐完善,未来纯氢站和油氢合建站的建设将有标可依,有助行业规范发展。

加氢站技术标准相关政策

时间 颁布机构 政策名称 主要内容
2021.04 住建部 《加氢站技术规范(2021年修订版)》 1.适用于纯氢站建设;2.允许液氢供应和站内制氢;3.调整加氢站等级规模:将三级与二级加氢站的总容量分界线从1000kg上升至3000kg,二级与一级加氢站总容量分界线从4000kg上升至 5000kg;4.要求三级站单罐不大于800 kg
2021.06 住建部 《汽车加油加气加氢站技术标准》 1.适用于油氢合建站;2.取消了储氢容器分级和压缩机间距要求,对于加氢机计量作出要求;3.对于合建站中各个区域之间要求设置钢筋混凝土实体防护墙或厚度不小于6 mm且支持牢固的钢板;4.要求单罐水容积不大于5 立方米

资料来源:观研天下整理

同时,加氢站作为氢能产业链的基础设施,各地都秉持着适度超前建设的原则做目标规划。但是加氢站建造成本较高,燃料电池车保有量数量尚少,企业难以实现盈利。因此,各地政府为了鼓励更多企业布局建设加氢站市场,出台了相应扶持政策对加氢站建造阶段和运营初期给予补贴支持。

2022年我部分省市加氢站行业扶持政策

地区 政策名称 加氢站建设补贴 加氢站运营补贴
北京 《北京市关于支持氢能产业发展的若干政策措施(征求意见稿)》 》1000kg,定额500万元》500kg,定额200万元 销价<30元/kg的加氢站: 补贴10元/kg
广东省 《广东省加快建设燃料电池汽车示范城市群行动计划( 2022-2025年)》 》500kg的加氢站、油氢合建站、制氢加氢一体化综合能源补给站,可补贴250万元,其余固定式200万元,撬装站150万元 最多500万元且不超过固定资产的50% ,收到补贴后5年内停止加氢的,主动返还补贴
广东省南沙区 南沙区氢能产业扶持办法(征求意见稿)》 >500kg ,实际设备投资30%的加氢站, 补贴最高不超过500万元 运营前三年, 企业不超过150万元一年,车辆加氢最高可补15元/kg
广东省南海区 《佛山市南海区促进加氢站建设运营及氢能源车辆运行扶持办法( 2022年修订)》 固定式》1000kg,500万元撬装站》500kg,250万元 销价2023年<35元/kg、2024年<30元/kg的加氢站补贴18元/kg撬装加氢站: 10元/kg
安徽省 《支持新能源汽车和智能网联汽车产业提质扩量增效若干政策》 》1000kg,最高500万元》500kg.,最高300万元 --
河南省濮阳市 《濮阳市促进氢能产业发展扶持办法》 》500kg,并承诺运营3年,实际投资40%的加氢站,最高1000万元 销价< 35元/kg ,按实际销售量退坡补贴。每年不超过200万元
湖北省武汉市 《关于支持氢能产业发展意见的实施细则(征求意见稿)》 -- 》500kg,销价《35元/kg的加氢站,最高150万元
四川省成都市 《2022年成都市氢能产业高质量发展项目申报指南》 》500kg,35Mpa的固定式加氢站,最高一次性500万元》500kg。70Mpa的加氢站,最高一次性1000万元 --

资料来源:观研天下整理

三、氢燃料电池汽车需求持续旺盛,各地加氢站规划陆续出台

在“双碳”背景下,各行各业都在向绿色低碳转型,汽车行业更是备受关注。目前,燃油汽车带来的能源短缺和环境污染问题越来越突出,排放标准升级只是权宜之计,发展节能环保的新能源汽车成为迫切需要。与燃油汽车、纯电汽车相比,氢燃料电池汽车因具有无污染、零排放、行驶里程长等特性而受到广泛关注, 2022年产量与销量分别为3626辆、3367辆。

在“双碳”背景下,各行各业都在向绿色低碳转型,汽车行业更是备受关注。目前,燃油汽车带来的能源短缺和环境污染问题越来越突出,排放标准升级只是权宜之计,发展节能环保的新能源汽车成为迫切需要。与燃油汽车、纯电汽车相比,氢燃料电池汽车因具有无污染、零排放、行驶里程长等特性而受到广泛关注, 2022年产量与销量分别为3626辆、3367辆。

数据来源:观研天下数据中心整理

由于氢燃料电池汽车现价格约为燃油汽车的5倍,纯电汽车的2-3倍,成本比较高,氢燃料电池产销量虽有所增加,但远不及燃油和纯电汽车。随着氢能产业的快速发展,氢燃料电池技术的不断突破,氢燃料电池汽车价格有望在2030年与纯电汽车价格持平。价格的降低,再加上本身具有的优势,氢燃料电池汽车需求将持续旺盛,渗透率有望上升。

由于氢燃料电池汽车现价格约为燃油汽车的5倍,纯电汽车的2-3倍,成本比较高,氢燃料电池产销量虽有所增加,但远不及燃油和纯电汽车。随着氢能产业的快速发展,氢燃料电池技术的不断突破,氢燃料电池汽车价格有望在2030年与纯电汽车价格持平。价格的降低,再加上本身具有的优势,氢燃料电池汽车需求将持续旺盛,渗透率有望上升。

数据来源:观研天下数据中心整理

氢燃料电池汽车的快速发展,少不了配套设施建设。加氢站作为氢能应用的重要保障,是氢燃料电池汽车实现商业化的关键基础设施,加氢站的建设数量和普及程度决定了氢燃料电池汽车的商业化进程。因此,各地陆续出台加氢站建设规划,加速推进氢能配套设施建设步伐。

我国各地加氢站建设规划情况

地点 规划年限 建设数量(座) 地点 规划年限 建设数量(座)
北京 2025年 74 山东 2025年 100
上海 2023年 100 浙江 2022年 30
天津 2022年 10 河北 2022年 30
重庆 2025年 30 四川 2022年 15
广东 2022年 200 宁夏 2025年 1-2
江苏 2025年 50 内蒙古 2025年 90
河南 2025年 50 山西大同 2030年 100
湖北武汉 2025年 30-100 山西长治 2025年 80
湖南岳阳 2025年 15 贵州六盘水 2030年 30
湖南株洲 2025年 8-10 浙江金华 2025年 >15

资料来源:观研天下整理

四、核心设备国产化进程加快,加氢站建设成本降低

过去我国加氢站建设成本很高,建设一个日加氢能力500公斤、加注压力35MPa的加氢站,投资成本接近1200万元,大约是传统加油站的3倍,因此加氢站建设步伐较慢。随着越来越多地方出台加氢站建设规划,加氢站建设降本需求旺盛,氢气压缩机、加注机、储氢瓶三个核心设备成本占到加氢站建设总成本的56%,是加氢站建设降低成本的重要环节。

过去我国加氢站建设成本很高,建设一个日加氢能力500公斤、加注压力35MPa的加氢站,投资成本接近1200万元,大约是传统加油站的3倍,因此加氢站建设步伐较慢。随着越来越多地方出台加氢站建设规划,加氢站建设降本需求旺盛,氢气压缩机、加注机、储氢瓶三个核心设备成本占到加氢站建设总成本的56%,是加氢站建设降低成本的重要环节。

数据来源:观研天下数据中心整理

我国加氢站成本降低的重要途径是实现核心设备国产化替代。以前,由于技术落后,我国氢压机、加注机和储氢瓶多为进口,成本较高。随着我国氢能产业发展,技术研发水平有所提升,加氢站核心设备及部分原材料国产化进程加快,成本大幅下降,从而降低加氢站总建设成本。

在氢压机方面,过往加氢站通常指定使用进口品牌,曾一度使进口压缩机占比在70%以上,购置成本在300-500万元左右。但近些年国产品牌技术迭代、产品性价比提升以及考虑到产品售后维修方便性,国内加氢站开始向国产压缩机倾斜,市占率提升至50%。而国产压缩机售价仅为100-200万元,国产品牌的逐渐替代使得氢压机成本降低200-300万元。

在加注机方面,国家能源集团低碳院研发的35兆帕快速加氢机技术实现了自适应快速加注,在“不超压、不超温、不过充”的安全前提下,可以实现物流车最快3分钟、大巴车最快5分钟加满,使得加氢站加注能力提高20%以上,显著降低加氢站运维成本。目前已应用在9座加氢站,连续无故障加氢6万余次,累计加氢超过300吨,实现了加氢机关键设备及零部件国产化。

在储氢瓶方面,制成储氢瓶的核心材料是碳纤维,而碳纤维的生产技术却一直被海外国家垄断,大多通过进口,价格为250万一吨,从而导致储氢瓶的价格也居高不下。目前我国已经实现了碳纤维的自主生产,一举打破了海外长达四十年的封锁,成功将原本高达百万的成本降至“白菜价”,降幅达66%,若能尽快实现碳纤维在储氢瓶的应用,储氢瓶成本也将大幅下降。

五、加氢站市场规模迅速扩张,油氢合建站成未来发展趋势

在下游需求旺盛和上游成本降低两重因素推动下,我国加氢站市场规模迅速扩张,由2016年的0.54亿元增长至2022年的49.40亿元,复合增长率为146.76%。

在下游需求旺盛和上游成本降低两重因素推动下,我国加氢站市场规模迅速扩张,由2016年的0.54亿元增长至2022年的49.40亿元,复合增长率为146.76%。

数据来源:观研天下数据中心整理

加氢站数量方面,为跟上氢能汽车发展步伐,加氢站建设速度加快,截至2022年我国共建成投运加氢站310座,较上年新增92座,约占全球部署的三分之一,明显领先于其他的国家。在国家政策以及各地氢能产业规划助力下,预计在2023年我国加氢站将建成1500座。

加氢站数量方面,为跟上氢能汽车发展步伐,加氢站建设速度加快,截至2022年我国共建成投运加氢站310座,较上年新增92座,约占全球部署的三分之一,明显领先于其他的国家。在国家政策以及各地氢能产业规划助力下,预计在2023年我国加氢站将建成1500座。

数据来源:观研天下数据中心整理

在已建成的加氢站中,油氢合建站的比例约占六成,较上年提升8个百分点。我国在2018年以前全是纯氢站,随着中石化集团布局加氢站市场,油氢合建站开始出现在大众视野,市占率持续上升。

在已建成的加氢站中,油氢合建站的比例约占六成,较上年提升8个百分点。我国在2018年以前全是纯氢站,随着中石化集团布局加氢站市场,油氢合建站开始出现在大众视野,市占率持续上升。

数据来源:观研天下数据中心整理

油氢合建站占比持续上升主要是因为其成本要低于纯氢站。除去核心设备支出外,土建成本和运营成本是加氢站投资建设中最大一笔费用。油氢合建站由于是在加油站基础上增建加氢窗口,与加油站共用土地和人力,以“油”养氢。这种模式在前期可以简化土地审批流程,大大缩短建设周期和减低土建成本,后期运营可以利用原有的加油站人力资源和管理制度,又解决了人工成本高的难题。而纯氢站需要单独选址和新建运营团队,土建成本和运营成本要高于油氢合建站。

在具有明显的成本优势下,油氢合建站或将成为未来相当长时间内燃油车和氢燃料电池车共存期能源补给的极佳方式。改造加油站为油氢合建站仅需在原有加油站内新增氢气相关设施即可,目前国内加油站数量约为11.3万座,其中有将近1/3的加油站满足加氢站技术规范的要求,具备油氢合建站的基本条件,我国油氢合建站仍有较大的发展空间。(ZXY)

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