摘要：当前，能源危机和环境污染问题日益严重，迫切需要开发洁净、经济的新能源。其中，氢能以其特殊优势，被认为是新世纪的重要二次能源，成为各国能源战略转移和研究的重点。氢能作为新能源，除了具有燃烧产物洁净、无污染、不产生温室气体等环保性和可再生性外，还是其他清洁能源储存和转换的枢纽，且具有热值高等优势。基于此，本文以加氢站为切入点，对移动式加氢站的市场推广潜力进行分析。
关键词：移动；加氢站；意义
加氢站作为向氢燃料电池汽车提供氢气的基础设施，是氢燃料电池汽车产业中十分关键、不可或缺的重要环节，氢燃料电池汽车产业的发展和商业化离不开加氢站等基础设施的建设。全球首座商业化的氢燃料电池汽车加氢站位于德国慕尼黑国际机场，于1999年5月建成。
1加氢站介绍
1.1加氢站工作原理
由于储存技术的限制，目前的加氢站主要是高压压缩氢气加氢站，其工艺流程如图1所示，主要包括氢源、纯化系统、压缩系统、储氢系统、加注系统、安全及控制系统。通常，氢气加注是通过将不同来源的氢气经氢气纯化系统、压缩系统，然后储存在站内的储存系统（高压储罐），再通过氢气加注系统为燃料电池汽车加注氢气。根据供氢方式不同，加氢站各系统的设备有所不同，但大致相同。加氢站的主要设备有泄气柱、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置以及安全监控装置等，其主要的核心设备是压缩机、储氢罐和加气机。
图1
1.2建设移动加氢站的意义
移动加氢撬是由隔膜压缩机、顺序控制盘、2台加氢机以及智能化控制组成。
①氢能具有来源丰富、绿色环保、循环可再生等特点，发展氢能经济将是全球能源转型的主要路径。加氢站作为构建氢燃料电池汽车网络的基础设施，是氢燃料电池汽车产业中十分关键、不可或缺的重要环节。
②随着我国氢燃料电池汽车市场的不断成熟，加氢站必将随着氢燃料电池汽车的发展而得到发展，预计我国加氢站建设将在2025年后进入快速发展期，其中加氢加油(气)合建站是今后城市加氢站的发展主流。
③目前，我国氢燃料电池汽车加氢站仍处于研究与探索应用阶段，现有加氢站的建设投资成本普遍较高，且运行费用较大。推广移动加氢站的建设可以大大降低建设投资成本，具有推广意义。
④移动加氢站相比固定加氢站来说，其优势较为明显，如整体成撬、方便移动、建站快速以及可模块化生产都是对比固定加氢站的优势，十分具有推广意义。
移动加氢站的工作流程如下：燃料电池车的车载气瓶最高压力一般不超过35MPa，利用加注系统与车载气瓶之间的压差，可直接向燃料电池汽车加气。当两者压力达到平衡而无法持续加注时，启动增压器将氢气增压后再行加注，直至达到标定的加注量。通过对高压储氢瓶的优化分级及优先取气程序的设计，可提高加氢车的氢气利用率。
2氢燃料电动汽车加氢站技术标准
与日本、欧美等发达国家的氢燃料电池汽车加氢站技术标准体系相比，我国加氢站的技术标准体系较为单一。截至2018年，我国现行涉及氢燃料电池汽车加氢站的标准共有6项，其中《加氢站技术规范》(GB50516—2010)涵盖了加氢站设计、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。我国现行的《加氢站技术规范》实施至今已有9年，许多条款已经不适应当前技术发展情况，主要表现在以下方面：①现行标准规范对氢气按照高度危险品进行管理，安全距离要求偏高，已经影响到中心城区加氢站选址以及氢气的储运效率；②主要建设标准缺失，如颇受关注的加氢站与加油(气)站合建标准迟迟不能出台，制约了城市中心城区加氢站的建设；③加氢站主要技术条件已经发生巨大变化，影响加氢站建设的积极性，以加氢站加注压力等级为例，目前国际先进水平已达70MPa，而技术规范仍停留在35MPa的水平。
3加快我国移动加氢站建设措施
3.1企业加强技术创新，降低建设和运营维护成本
移动加氢站关键零部件的国产化和批量化。随着加氢站关键零部件的国产化和批量化，加氢站的成本会大幅度降低，加氢站的建设成本也会降低，并且可以提高加氢能力和加氢的速率。
移动加氢加油站合建。国内关于加氢站与加油站、加气站的合建技术规范已制定完毕，正待出台和实施。中石油和中石化已经在广东佛山等地开始率先试点在加油站里配建加氢站，以解决氢燃料汽车加氢的困难。
3.2争取政府支持，完善行业准入及管理制度
政府支持，财政投入。燃料电池车目前处于产业化初期，需要政府大量的资金支持，单靠企业投入远远不够。对于移动加氢站的建设，国家在政策上应给予大力支持，并给予建站补贴。目前，国家的对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200kg的新建燃料电池汽车加氢站每个站奖励400万元，这样的补贴政策可以继续持续。
不断更新加氢站标准规范，制定完善加氢站审批流程。不断完善加氢站建设标准，适应时代发展，保障燃料电池车的发展。同时，制定完善加氢站的审批流程，提高移动加氢站的建设速度，为燃料电池车提供能源保障。同时，政府应该加强管理，建立健全的行业准入制度。移动加氢站的发展正处于起步阶段，同时由于行业的特殊性，政府应该设立健全的行业准入制度，对企业资质、从业人员等建立严格的从业资格认证，确保今后加氢站的安全运营。
4我国加氢站建设的前景展望
虽然我国的加氢站数量少，同时存在加氢站建设标准不完善、审批流程不健全、建设成本高等诸多问题，但是随着我国燃料电池汽车产业的逐步发展以及国家对燃料电池政策方面的倾斜，各个地区也开始规划加氢站的建设。据不完全统计，2017年我国在建的和规划建设的加氢站有20座以上，如张家口、上海、广东等地都正在建设加氢站。根据中国制造2025对燃料电池汽车产业发展的规划，2025年的目标是实现加氢站等配套基础设施的完善。预计2025年后国内燃料电池汽车产业将进入快速发展阶段，到2030年国内燃料电池汽车年销量规模可达百万以上，配套加氢站数量将在4500座以上。预计，未来10年我国加氢站的建设将进入快速发展期，同时混合加氢站的建设将成主流，从而进一步带动移动加氢站的发展。
结语：
综上所述，本文对移动式加氢站这一课题进行了分析总结。移动加氢站是氢能利用基础设施的重要组成部分，也是固定加氢站的重要补充。目前，在固定加氢站数量难以快速发展的情况下，移动加氢站对燃料电池车的发展可以起到有效的推动作用。移动加氢站目前还仅应用到世博会、大运会等项目，作为示范性工程。相信未来在国家政策的大力支持下，氢燃料电池车将会得到更加广泛的推广，移动加氢站则将发挥其更大的作用，使国家的节能环保工作可以得到进一步的提升。
参考文献：
[1]潘相敏，王希震，孟曦，周伟，陈华强，马建新.燃料电池汽车高压H_2快速加注研究[J].太阳能学报，2014，35(09):1723-1729.
[2]张庆军，刘文洁，王鑫，蒋立敬，耿新国.国外渣油加氢技术研究进展[J].化工进展，2015，34(08):2988-3002.
[3]王娜，顾成奎.利用焦炉煤气制氢资源发展燃料电池汽车产业的思考[J].科技创新与应用，2016(04):79.
[4]潘相敏.燃料电池汽车加氢站的工程实践[A].中国动力工程学会工业气体专业委员会.2013年年会暨工业气体供应技术论坛论文集（上海）[C].中国动力工程学会工业气体专业委员会:，2014:14.
论文作者:陈凡会
论文发表刊物:《基层建设》2019年第26期
论文发表时间:2019/12/16
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