朱琴君，祝俊宗

(1.杭州市燃?xì)饧瘓F(tuán)有限公司，浙江 杭州310004;2.杭州市城鄉(xiāng)建設(shè)設(shè)計(jì)院股份有限公司，浙江 杭州310004)

1 概述

氫燃料汽車的市場(chǎng)發(fā)展依托于加氫基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)完善以及氫燃料資源的供應(yīng)保障。截至2019年底，國(guó)內(nèi)已建成52 座加氫站，在建6 座［1］，主要分布在上海、北京、廣州等地。所有建成和規(guī)劃的加氫站，多采用外供高壓氣氫加氫站模式，暫無(wú)液氫加氫站，與國(guó)外大約1/3 為液氫加氫站的現(xiàn)狀呈現(xiàn)不同的發(fā)展特征和路線。本文就液氫加氫站在國(guó)內(nèi)發(fā)展的瓶頸和前景展開(kāi)探討。

2 液氫加氫站的工藝流程、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 液氫加氫站工藝流程

根據(jù)加氫站供氫方式，加氫站一般分為站外供氫加氫站以及站內(nèi)制氫加氫站，其中前者包含高壓氣氫加氫站、液氫加氫站以及管道供氫加氫站，后者主要包括天然氣重整制氫加氫站和電解水制氫加氫站。液氫加氫站的工藝流程見(jiàn)圖1。

圖1 液氫加氫站的工藝流程

在國(guó)外的成熟工藝中，通常在液氫工廠將氣態(tài)氫降至-253 ℃進(jìn)行液化，然后通過(guò)液氫槽車將液氫運(yùn)輸至加氫站，并儲(chǔ)存于站內(nèi)的液氫儲(chǔ)罐中，低溫液氫泵吸入液氫后進(jìn)行增壓，并在高壓氣化器中氣化為高壓氣態(tài)氫，存入儲(chǔ)氫瓶組，待有車輛加氫時(shí)，從儲(chǔ)氫瓶組中取氣加注［2］。該工藝系統(tǒng)還可以充分利用液氫的低溫冷能，用于加注前的氫氣預(yù)冷，同時(shí)相較于先氣化后通過(guò)壓縮機(jī)壓縮氣態(tài)氫的工藝［3］，液氫泵的能耗要遠(yuǎn)低于壓縮機(jī)能耗。

2.2 液氫加氫站發(fā)展優(yōu)勢(shì)

雖然站內(nèi)制氫技術(shù)在國(guó)外已有廣泛的應(yīng)用，但由于初期設(shè)備投資較高、工藝復(fù)雜、占地面積大以及相關(guān)法律法規(guī)限制等原因，站內(nèi)制氫加氫站現(xiàn)階段暫不適宜在國(guó)內(nèi)推廣，因此本文主要討論液氫加氫站相較于其他站外供氫加氫站的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。

① 儲(chǔ)運(yùn)效率高

-253 ℃溫度下的液氫密度為70.85 kg/m3，約為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(0 ℃，101.325 kPa)氣態(tài)氫密度的800 倍，約為70 MPa、20 ℃狀態(tài)下高壓氫氣的1.7倍，因此液氫相比于氣態(tài)氫的儲(chǔ)運(yùn)效率將大大提高。

氣態(tài)氫采用氣瓶車進(jìn)行運(yùn)輸，氣瓶車通常由9個(gè)直徑0.5 m、長(zhǎng)約10 m 的鋼瓶組成，儲(chǔ)氣壓力為20 MPa，氫氣運(yùn)輸能力約為300 kg/車。此外，氣瓶車的卸車時(shí)間較長(zhǎng)，約2 ～4 h，卸車后的余氣量較多，約為10%～30%，整體的儲(chǔ)運(yùn)效率較低。但由于其技術(shù)成熟，是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最普遍的運(yùn)氫手段。而一輛容積為40 m3的液氫槽車可運(yùn)輸約3 000 kg氫，充裝時(shí)間只要0.5 ～2.0 h，儲(chǔ)運(yùn)效率顯著提高［4］。

② 長(zhǎng)距離運(yùn)輸經(jīng)濟(jì)性佳

由于液氫在制取過(guò)程中能耗較高，在小規(guī)模、短距離供氫中，液氫儲(chǔ)運(yùn)的全過(guò)程成本并不占優(yōu)勢(shì)。根據(jù)文獻(xiàn)［5］的測(cè)算，液氫槽車(4 000 kg/車)、氣瓶車(350 kg/車)以及管道輸運(yùn)的儲(chǔ)運(yùn)成本比較見(jiàn)圖2。由于液化成本占總成本的比例較高，液氫儲(chǔ)運(yùn)成本對(duì)運(yùn)輸距離變化并不敏感，尤其當(dāng)加氫站距離氫源小于100 km 時(shí)，氣瓶車的成本要遠(yuǎn)低于液氫儲(chǔ)運(yùn)，但當(dāng)距離大于300 km 后，液氫大規(guī)模高效率運(yùn)輸所節(jié)省的運(yùn)費(fèi)，已基本覆蓋氫氣液化過(guò)程中增加的成本支出。而管道供氫雖然運(yùn)輸成本較低，但管道建設(shè)的投資不容忽視，只適合大規(guī)模供氫的應(yīng)用背景。若刨除氣瓶車氫氣壓縮成本以及液氫液化成本，只考慮交通運(yùn)輸成本，則液氫運(yùn)輸要遠(yuǎn)低于高壓氣氫運(yùn)輸，美國(guó)液氫運(yùn)輸成本大約為氣瓶車的10%［6］;馬建新等人［7］通過(guò)建模計(jì)算也表明國(guó)內(nèi)液氫運(yùn)輸成本約為氣瓶車的1/6。同時(shí)，其他研究者也得到了類似的測(cè)算結(jié)果［8］。因此液氫在大規(guī)模、長(zhǎng)距離供氫中具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。

圖2 不同氫輸運(yùn)方式的儲(chǔ)運(yùn)成本比較

③ 加氫站建設(shè)投資低

由于液氫密度較高，在同等氫儲(chǔ)存量下，液氫儲(chǔ)罐容積要小于高壓氣氫儲(chǔ)罐，導(dǎo)致加氫站的占地以及建設(shè)投資都相對(duì)較小。中佛羅里達(dá)大學(xué)的Qin 等人［2］采用H2A 模型和UCD 模型對(duì)不同規(guī)模以及供氫模式的加氫站進(jìn)行了投資估算，模型均根據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)提供的數(shù)據(jù)建立，并與真實(shí)加氫站的數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比，結(jié)果表明UCD 模型由于綜合考慮了土地、土建以及相關(guān)費(fèi)用，預(yù)測(cè)結(jié)果與真實(shí)加氫站投資更為接近，H2A 模型的結(jié)果則略低于真實(shí)投資，但兩者均呈現(xiàn)相同的趨勢(shì)，即站內(nèi)制氫加氫站的投資高于外供氫加氫站，且隨著加氫站規(guī)模的擴(kuò)大，單位投資逐漸減少?；贖2A 模型的高壓氣氫加氫站和液氫加氫站投資估算結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表1。加氫量相同時(shí)，液氫加氫站的單位投資要低于高壓氣氫加氫站，同時(shí)建設(shè)規(guī)模越大，單位投資的優(yōu)勢(shì)越明顯。

表1 基于H2A 模型的高壓氣氫加氫站和液氫加氫站投資估算結(jié)果對(duì)比［2］

Adolf 等人［9］對(duì)美國(guó)加州現(xiàn)狀加氫站的投資調(diào)研也表明，大規(guī)模液氫加氫站的單位投資要遠(yuǎn)低于小規(guī)模高壓氣氫加氫站，加氫量為180 kg/d 的高壓氣氫加氫站單位投資為13 400 美元/(kg·d-1)，而1 500 kg/d 規(guī)模的液氫加氫站投資僅為3 400 美元/(kg·d-1)。加州能源委員會(huì)［10］發(fā)布的數(shù)據(jù)同樣驗(yàn)證了以上結(jié)論。因此，隨著燃料電池汽車市場(chǎng)的不斷拓展，為提高加氫站單站供應(yīng)能力，大規(guī)模加氫站將逐漸被引入，采用液氫加氫站是更為經(jīng)濟(jì)合適的技術(shù)路線。

④ 氫氣純度高

根據(jù)GB/T 37244—2018《質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣》要求，適用于燃料電池汽車的氫氣燃料純度應(yīng)達(dá)到99.97%，否則雜質(zhì)會(huì)嚴(yán)重影響電池的性能和壽命。液氫液化過(guò)程中雜質(zhì)固化，純度可達(dá)到99.999%，保障了車用氫氣的質(zhì)量。

⑤ 站內(nèi)能效高

液氫加氫站的液氫泵能耗要遠(yuǎn)低于高壓氣氫加氫站壓縮機(jī)的能耗，同時(shí)液氫的冷能利用可進(jìn)一步降低站內(nèi)用能。

⑥ 更好的兼容性

隨著車載儲(chǔ)氫技術(shù)的發(fā)展，車載液氫系統(tǒng)將逐漸得到應(yīng)用，液氫加氫站可同時(shí)提供液氫加注和高壓氣氫加注，相比氣氫加氫站具有更好的兼容性，適應(yīng)更多類型的燃料電池車輛。

2.3 液氫加氫站的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)由于政策、技術(shù)等瓶頸問(wèn)題尚未解決，暫無(wú)建成的液氫加氫站，且在各地的氫能發(fā)展規(guī)劃中，很少有涉及液氫加氫站的規(guī)劃。而在國(guó)外，液氫加氫站的應(yīng)用已較為成熟，已有約1/3 的加氫站為液氫站，預(yù)計(jì)在未來(lái)成為主流。以美國(guó)加州為例［11］，截至2019 年底，已建43 座加氫站，以高壓氣氫加氫站為主，高壓氣氫加氫站達(dá)38 座;在規(guī)劃加氫站中，液氫加氫站的數(shù)量將超過(guò)氣氫加氫站，同時(shí)液氫加氫站的總規(guī)模也將超過(guò)氣氫加氫站，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

表2 美國(guó)加州加氫站規(guī)模情況統(tǒng)計(jì)［11］

3 制約國(guó)內(nèi)液氫加氫站發(fā)展的瓶頸

3.1 氫源短缺

加氫站的建設(shè)依托于氫源的穩(wěn)定持續(xù)供應(yīng)。在國(guó)內(nèi)，液氫大多應(yīng)用于航天與軍工，如GJB 2645—1996《液氫貯存運(yùn)輸要求》和GJB 5405—2005《液氫安全應(yīng)用準(zhǔn)則》均為國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)，QJ 3271—2006《氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)用液氫生產(chǎn)安全規(guī)程》為航天工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，液氫暫無(wú)民用先例。而且，國(guó)內(nèi)的液氫產(chǎn)量有限，2020 年以前在運(yùn)行的液氫工廠只有航天101 所、文昌衛(wèi)星發(fā)射中心以及西昌衛(wèi)星發(fā)射中心［4］，且產(chǎn)能較低，屬于中小規(guī)模液氫工廠，產(chǎn)能最高的文昌衛(wèi)星發(fā)射中心為2.5 t/d，其他均為1 t/d。同時(shí)，所有液氫工廠的設(shè)備均依賴進(jìn)口。基于以上原因，國(guó)內(nèi)的液氫成本要遠(yuǎn)高于國(guó)外。成本高、產(chǎn)能低的問(wèn)題限制了液氫在民用領(lǐng)域的應(yīng)用，制約液氫加氫站的發(fā)展。

相比之下，國(guó)外已建成幾十座液氫工廠，主要分布在北美、歐洲和日本，總產(chǎn)能達(dá)到470 t/d，應(yīng)用范圍涵蓋石油化工、電子、加氫站等民用領(lǐng)域。其中美國(guó)的產(chǎn)能最高，已建15 座液氫工廠，總產(chǎn)能達(dá)到326 t/d［12］，最大一家工廠產(chǎn)能達(dá)到55 t/d［13］。液氫的高產(chǎn)能保障了國(guó)外液氫加氫站的快速推進(jìn)。

不過(guò)，近年來(lái)，隨著氫能發(fā)展日益加速，液氫的應(yīng)用在國(guó)內(nèi)也吸引了更多人的關(guān)注，國(guó)內(nèi)已有一些液氫工廠的示范項(xiàng)目正在推進(jìn)。其中嘉化能源與浙江省能源集團(tuán)擬在嘉興建設(shè)一座商用的液氫工廠，產(chǎn)能為1.5 t/d;鴻達(dá)興業(yè)位于內(nèi)蒙古的液氫工廠已于近期投產(chǎn)。這些項(xiàng)目的推進(jìn)為液氫在民用領(lǐng)域的應(yīng)用打開(kāi)了缺口，為液氫加氫站的發(fā)展做了鋪墊，同時(shí)液氫加氫站的示范也將提上日程，如航天101 所將聯(lián)合浙江省能源集團(tuán)建設(shè)國(guó)內(nèi)第一座液氫加氫站。

3.2 交通運(yùn)輸限制

液氫加氫站的另一個(gè)瓶頸是運(yùn)輸瓶頸，雖然液氫槽車的運(yùn)輸成本要低于氣瓶車，但是由于液氫運(yùn)輸相應(yīng)的法律法規(guī)不完善，導(dǎo)致液氫運(yùn)輸審批困難，受到很大程度的限制。

《道路危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸管理規(guī)定》(交通運(yùn)輸部令2016 年第36 號(hào))規(guī)定，危險(xiǎn)貨物以列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 12268《危險(xiǎn)貨物品名表》的為準(zhǔn)，未列入GB 12268《危險(xiǎn)貨物品名表》的，以有關(guān)法律、行政法規(guī)的規(guī)定或者國(guó)務(wù)院有關(guān)部門公布的結(jié)果為準(zhǔn)。而在GB 12268—2012《危險(xiǎn)貨物品名表》中，液氫沒(méi)有列入在內(nèi)，因此液氫運(yùn)輸審批缺少法律依據(jù)。但JT/T 617—2018《汽車危險(xiǎn)貨物運(yùn)輸規(guī)則》規(guī)定了汽車運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物的托運(yùn)、承運(yùn)、車輛和設(shè)備、運(yùn)輸、從業(yè)人員、勞動(dòng)防護(hù)等基本要求，液氫也在該標(biāo)準(zhǔn)的道路運(yùn)輸危險(xiǎn)貨物列表中，即汽車運(yùn)輸液氫的安全管理可按照該標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。

在國(guó)外，在相關(guān)的法律法規(guī)中，對(duì)液氫的運(yùn)輸都作出了明確的要求和說(shuō)明，國(guó)內(nèi)在這方面的推進(jìn)中有一定滯后，但隨著氫能應(yīng)用的增多，相關(guān)法律法規(guī)都將逐步完善。

3.3 規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)缺失

現(xiàn)行液氫采用的標(biāo)準(zhǔn)均為國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn)和航天工業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適用于民用領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失導(dǎo)致液氫在生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站應(yīng)用方面沒(méi)有相關(guān)設(shè)計(jì)和施工的依據(jù)，增大了液氫項(xiàng)目審批的難度。但這一局面將逐漸改善。全國(guó)氫能標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)已開(kāi)展組織編制了《氫能汽車用燃料 液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》以及《液氫貯存和運(yùn)輸安全技術(shù)要求》3 項(xiàng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，這是民用領(lǐng)域構(gòu)建液氫標(biāo)準(zhǔn)體系的重要一步。

3.4 缺少相關(guān)政策規(guī)劃

自2016 年發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030 年)》將氫能列為規(guī)劃期內(nèi)15 項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)之一以來(lái)，國(guó)家相繼在《“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020 年)》《中國(guó)制造2025》等國(guó)家規(guī)劃中，對(duì)氫能相關(guān)技術(shù)給予了明確的定位和方向。但是在諸多國(guó)家頂層規(guī)劃以及地方的氫能發(fā)展規(guī)劃中，均沒(méi)有涉及液氫技術(shù)以及液氫加氫站的發(fā)展目標(biāo)和重點(diǎn)。因此，現(xiàn)階段液氫在國(guó)內(nèi)的發(fā)展仍然缺少指引，將成為液氫產(chǎn)業(yè)發(fā)展包括液氫加氫站應(yīng)用的阻礙。鑒于液氫加氫站優(yōu)勢(shì)以及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，有必要在下一階段的國(guó)家政策規(guī)劃制定過(guò)程中著重關(guān)注液氫技術(shù)的發(fā)展，以推動(dòng)整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步。

3.5 技術(shù)瓶頸

① 氫液化技術(shù)

國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀運(yùn)行的液氫工廠均采用進(jìn)口設(shè)備，設(shè)備的投資較大，導(dǎo)致液氫的制取成本高昂，同時(shí)由于受到國(guó)外技術(shù)出口管制的影響，使得建設(shè)大規(guī)模(5 t/d 以上)的液氫工廠更加困難。因此，要發(fā)展液氫和液氫加氫站，突破氫液化技術(shù)的瓶頸是首要條件。

在技術(shù)方面，中小型規(guī)模的氫液化設(shè)備通常采用Brayton 氦循環(huán)技術(shù)［12-14］，預(yù)冷后的氫氣進(jìn)一步被氦透平膨脹機(jī)產(chǎn)生的低溫氦氣換熱降溫，獲得液氫，該循環(huán)工藝由于系統(tǒng)復(fù)雜、能耗較高，一般用于產(chǎn)能小于3 t/d 的液氫工廠。大規(guī)模氫液化設(shè)備通常采用Claude 氫循環(huán)技術(shù)［12-14］，通過(guò)氫透平膨脹機(jī)的等熵膨脹實(shí)現(xiàn)低溫區(qū)降溫液化，一般用于產(chǎn)能大于5 t/d 的液氫工廠。兩種技術(shù)均采用液氮作為預(yù)冷介質(zhì)，液氮可通過(guò)空分裝置獲得，技術(shù)成熟，液氮作為預(yù)冷劑，可有效降低氫的液化成本。此外，氦透平膨脹機(jī)和氫透平膨脹機(jī)分別是兩種工藝中的核心設(shè)備，國(guó)內(nèi)的技術(shù)水平與國(guó)外仍有較大的差距，但前者經(jīng)過(guò)多年的研究，中科院理化技術(shù)研究所、西安交通大學(xué)和中科院等離子體物理研究所均已獲得了一定的成果，在自主化的道路上有了較大的進(jìn)步［15］，而后者的技術(shù)難度在前者之上，在國(guó)內(nèi)仍沒(méi)有成功先例。

在能耗方面，根據(jù)美國(guó)現(xiàn)有液氫工廠統(tǒng)計(jì)，產(chǎn)能為5 t/d 的液氫設(shè)備的單位能耗為10 kW·h/kg，但隨著規(guī)模的增加，單位能耗將進(jìn)一步下降，預(yù)計(jì)未來(lái)產(chǎn)能達(dá)到50 ～150 t/d 時(shí)，單位能耗將下降至約6 kW·h/kg，同時(shí)單位成本將下降至50%以下［13］。

② 液氫儲(chǔ)罐技術(shù)

液氫儲(chǔ)罐技術(shù)主要分為被動(dòng)技術(shù)和主動(dòng)技術(shù)，前者包括高真空絕熱、真空多層絕熱等，后者主要包括大面積冷卻屏(BAC)技術(shù)，旨在實(shí)現(xiàn)液氫的零蒸發(fā)儲(chǔ)存(ZBO)［16］。國(guó)內(nèi)已有四川空分集團(tuán)、航天晨光以及圣達(dá)因成功研制出液氫儲(chǔ)罐，采用高真空多層絕熱技術(shù)，但在規(guī)模上仍與國(guó)外差距較大，國(guó)外已可制造3×104m3的超大液氫球罐，而國(guó)內(nèi)只能制造3 000 m3以下的儲(chǔ)罐。

③ 液氫泵

液氫泵是液氫加氫站的關(guān)鍵設(shè)備，之前主要應(yīng)用于航天領(lǐng)域，為航天器輸送低溫液氫燃料，隨著液氫應(yīng)用在民用領(lǐng)域的深入，液氫泵的應(yīng)用逐漸向民用傾斜，向小型化發(fā)展。國(guó)外已有相對(duì)成熟的技術(shù)，其中林德公司的液氫活塞泵出口壓力能達(dá)到90 MPa，能耗是傳統(tǒng)壓縮機(jī)的10%～20%。國(guó)內(nèi)企業(yè)對(duì)于液氫泵的國(guó)產(chǎn)化研制仍處在起步階段，現(xiàn)階段只能依賴進(jìn)口液氫泵，也成為液氫加氫站發(fā)展的重要制約。

④ 車載低溫液態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)

車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)主要包括高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、高壓低溫液態(tài)儲(chǔ)氫、金屬氧化物儲(chǔ)氫以及有機(jī)液體儲(chǔ)氫［17］。其中高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)已成功應(yīng)用于氫燃料電池汽車中，進(jìn)入市場(chǎng)的燃料電池汽車多采用35 或70 MPa 壓力等級(jí)的高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫方式。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫技術(shù)雖然在儲(chǔ)氫密度方面較高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫有優(yōu)勢(shì)，但其應(yīng)用從全球范圍看尚未成熟，主要問(wèn)題之一是容器的絕熱問(wèn)題。為解決絕熱問(wèn)題，減少氫氣的蒸發(fā)損失，液氫儲(chǔ)罐一般做成雙層或多層結(jié)構(gòu)，在車載儲(chǔ)氫系統(tǒng)中無(wú)法體現(xiàn)液氫的容積優(yōu)勢(shì)，若應(yīng)用在乘用車上會(huì)擠占更多的空間?；谝陨显?，通用、福特和寶馬等相繼推出了車載低溫液態(tài)儲(chǔ)氫系統(tǒng)的概念車后，都沒(méi)有繼續(xù)投入并投入市場(chǎng)。

4 液氫加氫站的發(fā)展前景

燃料電池汽車是未來(lái)清潔能源汽車的重要發(fā)展方向，國(guó)內(nèi)氫燃料電池商用車市場(chǎng)在2019 年迎來(lái)了顯著增長(zhǎng)，2019 年新增3 022 輛，較2018 年增長(zhǎng)86.7%。為保障汽車燃料供應(yīng)，加氫站的建設(shè)顯得尤為重要?，F(xiàn)階段國(guó)內(nèi)加氫站多采用氣瓶車外供高壓氣氫加氫站的模式進(jìn)行建設(shè)，加注能力多在500 kg/d 以下。

根據(jù)2016 年中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》，至2025 年，燃料電池乘用車和商用車預(yù)計(jì)達(dá)到5×104輛，至2030年將達(dá)到100×104輛的規(guī)模;至2025 年將建成超過(guò)300 座加氫站，至2030 年加氫站數(shù)量將超過(guò)1 000座。以此為基礎(chǔ)，測(cè)算2030 年燃料電池汽車發(fā)展規(guī)模所對(duì)應(yīng)的加氫站需求量。乘用車日用氫量為0.4 kg/d，商用車日用氫量為30 kg/d［13］。乘用車與商用車比例按9∶1計(jì)。計(jì)算得到所有車輛的日用氫量為336×104kg/d，加氫站平均加注能力按500 kg/d 計(jì)，則共需6 720 座加氫站。根據(jù)測(cè)算，規(guī)劃的1 000 座加氫站可能無(wú)法滿足加氫需求。

由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)未來(lái)的加氫需求旺盛，加氫站建設(shè)數(shù)量較多，小規(guī)模加氫站的建設(shè)易造成資源、土地的浪費(fèi)，同時(shí)給氫氣的儲(chǔ)運(yùn)能力帶來(lái)更大的壓力，因此宜建設(shè)大規(guī)模(1 000 kg/d)的加氫站。建設(shè)大規(guī)模加氫站時(shí)，液氫加氫站具有儲(chǔ)運(yùn)效率高、運(yùn)輸成本低、單位投資少、氫氣純度高、站內(nèi)能耗少以及兼容性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，故液氫加氫站模式是更合理的選擇。

5 結(jié)語(yǔ)

發(fā)展氫燃料電池汽車和加快加氫站建設(shè)是我國(guó)氫能發(fā)展的必然趨勢(shì)，有別于外國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)暫無(wú)液氫加氫站，主要因?yàn)槭艿搅艘簹錃湓炊倘?、交通運(yùn)輸限制、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺失、缺少相關(guān)政策規(guī)劃以及相關(guān)技術(shù)瓶頸的制約，導(dǎo)致我國(guó)現(xiàn)階段沒(méi)有條件建設(shè)液氫加氫站。但是未來(lái)我國(guó)燃料電池汽車市場(chǎng)將迅速發(fā)展，加氫需求旺盛，液氫加氫站具有廣闊的發(fā)展空間，國(guó)家應(yīng)更多關(guān)注液氫技術(shù)發(fā)展，從政策規(guī)劃層面給予支持，為液氫加氫站的快速發(fā)展做好準(zhǔn)備。