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中美主流高压氢气、液氢、水电解制氢、加氢站建设成本分析

时间:  2020-03-16 14:14  来源:  天风证券   作者:  网络转载

全球加氢站发展现状及相关政策

近些年,世界各国相继出台各种促进氢能源产业发展的政策。我国地方政府积极规划氢能源产业建设,出台各类补贴政策,部分地区给出100-500万元的加氢站建设补贴。


海外氢能源政策分布图

此外,全球加氢站数量持续增长。据统计,截至2019年底,全球加氢站保有量接近450座。其中,日本加氢站116座,处于全球领先地位,德国紧随其后,拥有加氢站81座;美国目前运行的加氢站为63座;值得注意的是,中国加氢站数量迅速增加,截至2020年1月已建成63座;此外,韩国加氢站保有量30座。由于中、韩两国市场快速成长,2019年亚洲加氢站数量首次超过了欧洲地区。


全球加氢站数量统计(座)

建造一个加氢站需要多少钱

不同类型的加氢站建造成本差异较大,我国建设的加氢站以高压氢气加氢站为主,造价大约在1500万元,近期有所下降。成本下降主要源于规模化建设以及采用新的设计和技术提高效率。这里将给出三种主流加氢站的建设成本,并分别进行讨论。总体上,加氢站建成所需的与设备相关的费用约为160万美元,考虑投入使用前所需的调试费用、工程设计费用、管理费用、建筑施工费用等其他费用,总成本将超过200万美元。

1、外供氢高压氢气加氢站对于外供高压氢气加氢站来讲,压缩机、储氢瓶以及加氢及冷却系统是最核心的成本构成部分,约占加氢站投资总量的50%,其中加氢及冷却系统成本占比最高,约占22%。


美国外供氢高压氢气加氢站建设成本构成

当前,我国使用最多的是外供氢高压氢气加氢站。这类加氢站核心设备国产化程度较高,能够使用我国自主研发的储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等。成本方面,压缩机占总成本较高,约30%。


国内外供氢高压氢气加氢站

2、外供氢液氢加氢站

由于液氢需要保持低温,需要使用低温型压缩机和仪用空压机,价格是高压氢气站的2.93倍,约占总投资成本的28%。此外,其他系统价格和建设费用也远高于高压氢气站。总体来看,液氢站建设成本比高压氢气站成本高30.8%。


美国外供氢液氢加氢站建设成本构成

3、站内水电解制氢加氢站

站内制氢加氢站较外供氢加氢站多了制氢设施,这类加氢站实现了制氢与加氢一体化,虽然造价高于外供氢气加氢站,但省去了长途运输氢气的费用。制氢装置是这类加氢站中成本最高的组件,例如水电解站使用的是电解装置,成本约占加氢站总投资40%。


美国站内水电解制氢加氢站建设成本组成

国内部分加氢站投资情况

我国早期建造的加氢站设计的加注压力多为35Mpa,主要原因是我国燃料电池车以商用车为主,如客车、专用车、物流车等,这类车需要35Mpa的加注压力,而小轿车需要70Mpa的加注压力。目前,新建的加氢站开始出现了35/70Mpa并存的加注压力设计,这类加氢站不仅可以给商用车加氢,还可以服务于乘用车。

总的来看,成本下降主要源于规模化建设以及采用新的设计和技术提高效率。我们对加氢站最核心的三大部件进行规模化估计:压缩机需求量增加到100套/年时,部件总成本能够较目前下降56%,核心部件直接生产成本有望降低82%;储氢系统年需求量达到100套时,成本大约可降低8.5%;加氢系统年需求量达到500套时,成本可下降30%-35%。由此,我们推算,未来加氢站降本空间在30%-40%左右。


加氢站核心部件降本空间

中美加氢站运营比对


中美加氢站情况对比


中、美加氢站使用加注压力对比

结论  

我国加氢站建设属于快速上升期,2020年有望实现建设100座加氢站的目标。加氢站可以平衡电网负荷,有助于可再生能源电力消纳,未来有望和可再生能源发电站形成生态链。加氢站初始投资大,地方政府度高关注,纷纷出台了补贴政策,鼓励加氢站建设。未来,有望出台更加细化的支持政策,推动加氢站发展。加氢站所需零部件国产化程度较高,建设规模化后,成本下降短期内可实现。在国内发展氢燃料电池重卡的规模效应更加明显;国内物流行业有集中趋势,需要更高效的运输设备;国内产业政策中支持新能源弯道超车的思路未变。
 



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