【燃料电池产业论坛】魏蔚：氢能装备基础设施的规模化制造与液氢产业链解决方案

江苏国富氢能技术装备有限公司研发总监 魏蔚

很高兴有这个机会跟各位嘉宾和专家们在一起交流，我今天给大家分享的内容是关于氢能装备基础设施的规模化制造和液氢产业链解决方案。对于中国来讲，长三角地区包括常熟、张家港多个县市在内是重要的装备生产基地，它的生产能力、世界影响力一直为人所称道，在氢能这个领域里，长三角地区也是行业的龙头和风向标。

我今天给大家分享的内容包括四个部分：

第一，国家地方政府氢能政策；

第二，国富氢能产业化基地；

第三，液氢产业链整体解决方案；

第四，长三角如何布局氢能基础设施支持燃料电池汽车的发展。

在国家和地方政策引导方面，中国逐渐把氢能热度提升起来，全球包括日本、欧盟、美国都已经把氢能上升到了重要战略，日本从国家战略层面致力于实现氢能社会是我们对标和学习的主要方向，欧盟也把氢能作为能源安全和能源转型的重要保障，最近美国也发布了氢能经济路线图，作为一个跟中国一样有着相近GDP经济实力和广阔国土的国家，美国有许多值得我们学习和追赶的地方。

在中国发展氢能是节能减排和能源安全的战略，中国作为一个大国，人口众多，能源一直非常匮乏，严重依赖进口，我们可以通过发展氢能来降低能源进口依赖度，同时消除雾霾影响，保护环境。在今年年初的两会会议上把大力发展新能源汽车，发展加氢基础设施写入政府工作报告，人大代表也一直在呼吁要摘掉氢能危化品的帽子，给他以能源的名分，这个想法比较好，包括当年天然气用在化工上就是危化品，用在能源上就是能源。氢气用在能源领域就是能源，大规模的化工领域里头还是会用到氢气，依然还是危化品。

我们要客观看待氢能，理智对待安全问题，国家在2016年组织制定了节能与新能源汽车路线图，其中包括氢能与燃料电池汽车路线图的部分，2019年我们更新技术路线图的数据，虽然依然是2020年一万辆，2025年5-10万辆，2030年一百万辆的车辆数量没有变化，但是在加氢基础设施方面比2016年的路线图增加了几倍。

这是因为中国燃料电池汽车产业发展是以商用车为主，这是中国的国情，替代柴油重卡，大功率长续航里程，因此我们会比以乘用车布局为主的欧洲和日本需要更多的氢气和更多的加氢基础设施；未来我们的目标要把加氢站的能力提升到像加油站一样的效率，需要每天加两吨以上的氢气；而长途货运重卡实现一千公里的续航里程，与现在的柴油重卡媲美。

这是我们即将发布的氢能与燃料电池技术路线图的更新建议，加氢站在2025年将会超过800座，在2030-2035年一百万辆车的时候需要有4800座以上的加氢站。氢气的储运当下中国只有20兆帕的长管拖车，这个效率非常低，后期会向30兆帕的长管拖车甚至是50兆帕的高压长管拖车迈进。

在2025年中国会建立起管道氢气、液氢储存和运输的储运产业链，实现更加高效、大量地存储和运输氢能源。在当下的能源领域，氢气每年的需求量也就是万吨左右的规模，而到了2025年会超过20万吨以上，到了2035年会到每年百万吨级别。但是中国是全球第一产氢大国，2015年能源局的数据，中国有2600万吨氢气产能。而根据中国石油化工规划院的最新统计，中国今年氢气的产能已经到达了3800万吨，所以说能源用氢跟中国的氢气产能相比是微乎其微的，尤其是中国可再生能源包括光伏、风电、水电、核电的装机容量和装机速度全球瞩目。

可再生能源是我们的强项，因此大力发展可再生能源制氢是节能环保、解决能源安全的重要途径。因此2025年我们建立起可再生能源制氢为主的氢源体系，未来多种形式互补，包括纯氢路线、电网输氢路线、化合物输氢路线，可再生能源生产出来的氢气可以是管道、液氢等纯氢方式运输，也可以是电网输电就地分散制氢的方式以电网来运氢，甚至可以用甲醇、氨等化合物形式把西部氢气运到更需要氢能的东部来。

氢气的成本将会由现在依赖于补贴还要高达40块以上，降低到未来不依赖补贴可以每公斤25元，实现氢燃料成本远低于当下的汽油甚至是比柴油还要便宜，只有当氢燃料成本大幅度降低之后，才有可能彻底的替代当下的汽油和柴油。

中国燃料电池汽车产业化热度逐渐升高，但是中国有中国的特色，中国当下乘用车几乎为零，商用车为主力，这是因为目前乘用车的电堆成本也好，四型瓶成本也好，目前中国自己的制造业还没能把它的成本降下来，而中国发展中国家的国情，使得我们在轿车消费能力上跟欧洲和日本没法比。所以商用车以30%的客车和70%的货车这样一个比例是当下中国发展燃料电池车的主力。

从中国氢能汽车发展路线图来看，与欧美日韩相比较，我们可以发现他们的基础设施规划是以乘用车为主的加氢基础设施规划，一个加氢站可以服务数百辆甚至上千辆车，而中国在2019年修订之后，我们是以商用车为主的加氢基础设施，我们会比人家要多更多数量的加氢站。

江苏国富氢能公司作为装备产业化基地，公司成立时间并不长，但是氢能这个领域里面我们已经磕磕绊绊走过了多个技术路线，从2014年初做化学吸附储氢开始，到2016年重新调整技术路线，改为纯氢高压和低温技术路线，我刚刚也说过了，未来到2030-2035年之后，我们氢储存方式会以多元化形式存在，但是当下只能先挑选能迅速产业化的路线做，技术不分优劣，但是有应用场景，它有产业化发展的先后顺序。

目前我们公司已经是完成了B轮融资，在今年6月份改名江苏国富氢能技术装备有限公司。

其实从1995年开始，我们团队的领袖邬品芳先生就在张家港开始了他的装备规模化生产制造之旅。我们见证了中国液化天然气行业和氢能行业的装备从无到有的发展历程，从当年第一座液化天然气工厂建立到液化天然气加气站，汽车突破百万辆，到如今直逼千万辆大关成为天然气汽车大国；到氢能领域我们从完全进口原材料、进口设备，到自主产业化生产，在35兆帕、70兆帕高压氢瓶和加氢站领域取得一些成绩，并逐步向液氢甚至是深冷高压方向发展。

虽然长三角地区的人工成本非常高，但是由于产业分工细化，供应链非常齐全，亲朋好友做相关产业的配套非常完备，使得我们集聚装备成本优势，不仅中国卖得好，甚至远销全球各地。企业这几年来积累了相当多的荣誉，但是这些只是代表过去，我们会在这个路径上一往无前，继续努力。

在国家标准编制方面，2017年我们参与编制了《车用压缩氢气铝内胆碳纤维缠绕气瓶》，今年我们参与三项液氢国家标准，目前已经完成了征求意见，即将发布，明年开始设施，包括《氢能汽车用燃料液氢》《液氢生产系统技术规范》《液氢储存和运输安全技术要求》。这将是中国液氢从军用走向民用的重要标志，打破了原来中国没有液氢民用标准现状。今年还参与编制了《氢燃料电池汽车安全指南》，这是在工信部和国家能源局指导下由中国汽车工业协会和汽车动力产业创新联盟组织编制的。

安全是大家最关注的，燃料电池汽车作为一个技术先进的发展方向，它的安全性是比传统燃油车和电动车都有所提升，当下唯一的缺点就是太贵，所以加大产业化的进程，降低成本，扩大规模，是发展燃料电池汽车产业化的必经之路。

在装备这个领域里面我们也建有院士工作站，在卡脖子的关键设备领域，开始自主商业化开发和产业化生产，氢液化装置、液氢球罐、液氢储运容器与高压四型瓶、液氢加氢站成套装备，以及氢膨胀机、液氢泵、液氢阀门等关键零部件等进行深入研究与开发应用。

目前我们的产品主要包括三个系列，高压领域从30-52兆帕氢气集装格运输，到35-70兆帕集装箱增压装置，到35-70兆帕车载供氢系统。

当下中国最广泛应用的是35兆帕车载供氢系统，在2018年工信部有12批次公告，上了94款，截至到2019年工信部325批次整车公告上了80款，国富氢能在公告中占比目前是国内首位，而且配套车辆已经超过了1800辆，近2000辆燃料电池汽车，包括物流车和客车。

在加氢站建设方面，我们目前以日加氢量超过500公斤以上的加氢站为主，做撬装化设备和油氢合建站，实现快速建站。油、氢、气、醇、电综合能源站是中国基础设施未来的发展方向，后面还会提到中国建设油氢合建站的好处。

我们更致力于液氢产业链解决方案，目前有全产业链的解决方案，包括10吨以上的氢液化工厂，液氢储存运输和加氢站液氢储氢一站式产业链解决方案。我们为什么要发展液氢这个产业链？液氢其实原来在工业领域里面有所应用，包括超纯氢的生产。在中国发展液氢，它是为燃料电池汽车而生，日本已经在液氢产业链上有了很全球化的布局，包括从澳大利亚生产液氢，通过液氢船运输到日本本土配送使用。全球液氢储氢型加氢站已经超过100座，绝大多数在美国，日本、欧洲也有很多，尤其是当下的新建站都是以液氢储氢为主。

中国面向2025到2035的加氢站，液氢也会逐渐扮演重要角色，在2025年液氢储氢加氢站的数量虽然只占6%左右的，但是会提供10%以上的氢气供应，每天会有100吨以上液氢生产出来，而到了2030年，液氢在氢燃料领域里头的占比会超过30%，每天供应液氢量会超过1500吨，大规模的氢液化工厂就像现在液化天然气工厂一样，会在中国到处落地生根。

之所以是燃料电池汽车选择了液氢，这是因为高密度超纯净的液氢可以助力破解燃料电池车规模化推广的瓶颈，包括液氢储氢使得储运效率提高，加氢站能够服务更多车辆，包括液氢汽化可以获得超纯氢，对燃料电池双极板、催化剂、膜电极产生影响的硫化物、一氧化碳等等杂质一扫而空。

另外70兆帕和深冷高压加氢效率的提升和加注速度的提高方面，液氢有着高压氢不可比拟的优势，包括四型瓶。四型瓶的塑料内胆怕的就是氢气温升，而液氢的冷能利用可以对四型瓶有非常好的保护，中国目前没有四型瓶很重要的原因是我们当下70兆帕加注技术还不成熟，我们没有液氢，保不了四型瓶的安全，这也是很重要的一个方面。所以说产业的发展是需要多元并举共同进步的，中国不缺氢气，缺高效的氢气储存运输配送和基础设施。

大功率、长续航里程是中国发展燃料电池汽车的重任，尤其是未来储氢不仅需要液氢，还需要它的升级版深冷高压，这是重卡重要解决方案之一，当然还有其他的解决方案，我们以后有机会再聊。

在氢液化领域里面，每天10吨液化工艺包已经通过了技术评审，并正在开始相关装备的研制和工程建设，我们做这个工艺包的设计关键是首先能耗要跟国际先进水平对标，其次这个工艺包所应用到的设备要求能够在国内生产和集成制造，而不是依赖装备进口。我们自主设计和集成高真空冷箱，包括正仲氢转化器、真空管、真空阀门、检测仪器。氢液化装置我们将在2021年完成第一套10吨每天的液氢工厂装置建设，并逐步产出更大规模的液氢。液氢罐式集装箱，加氢站用的液氢储罐等等，我们会在2021年开始批量化生产和制造。

随着液氢工厂的落地，我们也会把5000-1000方的液氢球罐建造出来，最终支持以液氢储氢型为主流的加氢站。我们可以发现在液氢储氢型加氢站里面，它既可以加注35兆帕和70兆帕的高压氢气，也可以加注液氢和深冷高压氢，可以面向所有的纯氢型燃料电池车辆，不管是乘用车还是商用车，不管是小型还是大型的。

在这样一个基础上我们致力于布局长三角的氢能基础设施。长三角已经有一个上海燃料电池商业化促进中心，其理事成员单位涵盖了江苏、上海、浙江的很多制氢、运氢、储氢、加氢及电堆装备系统、整车制造、运输管理和售后服务等全产业链的企业，共同为氢燃料电池车辆商业化运营大业而奋斗。

这是长三角的氢走廊规划，在2021、2025、2030年布局加氢基础设施和车辆。在2021年以上海为龙头连接苏州、宁波这些先行城市，布局5000辆燃料电池汽车和50座加氢站，覆盖两条高速公路；到2025年会建设超过200座的加氢站，推广5万辆燃料电池汽车。大家可以发现我们长三角地区的目标已经占到中国氢能与燃料电池汽车路线图规划目标的50%。到了2030年我们计划推广20万辆车和500座加氢站，覆盖超过20条高速公路，城市快速路连接站点，以上海为中心连接苏州、杭州、南京、宁波、合肥、连云港等等这些氢能产业基础比较好的城市，以国道、高速公路为连接，在高速公路上布局加氢站，配套相关的城际物流运输车，当然前提是基于长三角地区众多燃料电池企业陆续推出百千瓦以上的大功率电堆，可以支撑长途重卡这一领域车辆。

我们已经有了在上海推广500辆物流车的成功经验，刚刚多位嘉宾都提到这个经典案例，在全产业链的联动之下，我们在京东、申通等等这些主要的物流公司，成功的推广了大量的燃料电池物流车。未来在长三角我们还会有更多的联盟企业，产业联动推广燃料电池汽车，包括在上游、中游、下游为联动的推广力量，分别完成制氢、装备制造、车辆的电堆配套和生产以及加氢车辆运营服务等等。

这是嘉化氢能公司，在苏州地区已经开始启动加氢站的建设，包括在常熟地区启动了两座加氢站，分别是1000公斤的商用加氢站和1000公斤的场内自用站。在常熟的加氢站，我们不仅规划了高压氢的装备，而且预留了液氢加氢，为未来合建站和扩建、提升加注能力打好基础。

从欧洲加氢站建设的参考案例上，我们可以看出来，混建站，合建站以及设备撬装化，这是加氢站的发展趋势，众多国际能源公司他们从来不单独建设新的加氢站，而是跟加油站布局在一起，甚至跟充电桩合建。建设加气、加油和加氢合建站在中国有四大优势：土地成本分摊降低；抓住氢能的转型契机，奔向新领域；建站审批会比新建站快得多，项目快速落地；前期还可以以油养氢，让加氢站活下来等到美好的未来。所以说合建站已经成为中国建设加氢站的主流和趋势。

将来我们会在长三角以投放16吨和39吨燃料电池卡车为主，在2025年左右投放5000辆左右的城际燃料电池卡车，用于城际物流运输，我们的客户和运营模式就是通过车辆的销售租赁，面向这些物流快递公司，包括顺丰、京东等等主要的物流企业，通过加氢站装备和新能源汽车的装备物联网、车联网来进行车辆的安全监控，监测氢瓶，监测电堆安全，由氢力氢为公司为长三角燃料电池车辆的商业化运营服务。

我给大家分享的内容就是这些，谢谢大家。

（本文来自2019全球燃料电池汽车产业论坛，根据现场速录整理而成，如有错漏，敬请告知。）

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