隨著我國“氫進萬家”和“燃料電池汽車示范城市群”落地,我國氫能產(chǎn)業(yè)步入快速發(fā)展階段。在該階段基礎設施建設緩慢掣肘我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,雖然我國各地積極出臺鼓勵政策推動加氫站建設和燃料電池汽車應用,但從近期市場情況來看,兩者增長情況并不及預期。
加氫站到底該如何推動?當前國內(nèi)并沒有形成有效的解決方案,反觀日本,作為最早布局且擁有最多加氫站的國家,基礎設施建設經(jīng)驗或可為我國帶來啟示。
1 日本加氫站已進化到3.0模式
日本作為最早發(fā)展氫能的國家之一,已在氫能儲、運、用等領域取得了一定成果,并領先于世界。在構建氫社會的目標下,日本通過推行供需一體的策略,協(xié)同推進加氫站和燃料電池汽車規(guī)?;l(fā)展,以此在交通領域增加氫的應用量并降低氫供應成本。經(jīng)過近幾年發(fā)展,日本在加氫站建設運營方面積累了豐富的經(jīng)驗,并已形成成熟的推廣模式,其發(fā)展歷程大致可分為三個階段。
第一階段
2015年以前,日本加氫站建設以企業(yè)自建自營為主。這一階段重點在于擴大氫能的應用規(guī)模,發(fā)揮既有基礎設施的作用,如對天然氣管道、加氣站和加油站設施的應用。在該階段,大阪燃氣依托燃氣制氫技術建設運營有10余座加氫站,巖谷產(chǎn)業(yè)憑借工業(yè)氣體及燃氣的核心業(yè)務,在東京、大阪、福岡和仙臺等地建設超過18座加氫站,豐田、本田等企業(yè)也各自開展了加氫站項目建設。
截至2014年,日本累計建成加氫站46座,累計推廣燃料電池汽車150輛,站車比約為1:3,在每站設一臺加氫機,營業(yè)時間8小時的情況下(大多數(shù)日本加氫站每小時可加注300Nm?3;氫氣,約27kg/h,加氫站以服務乘用車為主,非全天候運營,目前依然可以按照這種情況進行研究),平均每站加氫服務遠未達到飽和,為燃料電池汽車持續(xù)推廣奠定基礎。
第二階段
2015年到2017年,日本基礎設施建設以少數(shù)企業(yè)間聯(lián)合建設為主,此階段氫能產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)開始探索合作,從整體經(jīng)濟性角度開展基礎設施建設,探索多種形式的加氫站商業(yè)化運營。2015年2月,豐田、巖谷產(chǎn)業(yè)和太陽日酸合資建立Nimohyss公司,主營以加氫車為主體的移動式加氫站,移動式加氫站占地面積為普通加氫站的30%,施工時間為普通加氫站的60%,具有靈活和快速投運的特點,比較適合在大城市進行布局,如千代田區(qū)二松學舍大學200m處的街道轉角就停放有一輛Nimohyss移動加氫車,該車載氫量30kg,采用兩級升壓,可提供40Mpa及80Mpa壓力的氫氣,車旁配有由20個氫罐組成的氫氣補給裝置,每天為數(shù)臺轎車提供加氫服務。
截至2017年,日本累計建成加氫站102座,累計推廣燃料電池汽車2440輛,站車比約為1:24,加氫站服務接近飽和,加氫站規(guī)模成為阻礙燃料電池汽車進一步推廣的因素。
第三階段
2017年以后,日本基礎設施建設以企業(yè)聯(lián)盟形式為主,日本氫能領域主要的參與企業(yè)積極展開合作,從基礎設施建設產(chǎn)業(yè)閉環(huán)的角度出發(fā),有效吸收各環(huán)節(jié)企業(yè)的意見和訴求,加氫站更具經(jīng)濟性。如2018年2月,豐田、本田、新日本石油(JXTG)、巖谷產(chǎn)業(yè)、東京燃氣、液化空氣日本分公司、日本發(fā)展銀行等11家公司正式合資建立Japan H2 Mobility(簡稱JHyM),JHyM負擔起全日本市場的加氫站建設運營工作,通過企業(yè)間合作,促進加氫站的戰(zhàn)略布局和高效運行。隨著經(jīng)濟性和推動氫能應用效應顯現(xiàn),已有26家企業(yè)加入JHyM,JHyM成立至今已參與建設64座加氫站,其中52座已經(jīng)投入運營。JHyM已成為日本氫與燃料電池戰(zhàn)略路線圖目標的主要實踐者,且是目前日本全國性的唯一一家基礎設施建設運營方面的組織。
截止2021年上半年,日本加氫站在建及運營總數(shù)為167座,燃料電池乘用車保有量6119輛,燃料電池商用車100余輛(1輛商用車加氫量相當于30輛乘用車),站車比約為1:54,加氫站現(xiàn)有服務能力已達瓶頸,目前加氫站增長速度和服務水平已不能適應日本燃料電池汽車加速推廣的需求。
2 未來方案構建日本氫能應用新藍圖
JHyM的組成
JHyM已成為日本氫能基礎設施建設的代表組織,其加盟企業(yè)包括:金融投資機構(豐田通商、日本發(fā)展銀行、JA三井租賃、Sompo保險、三井住友租賃、NEC資本、未來創(chuàng)造基金、SPARX集團),提供貸款和社會投資,負責JHyM的融資項目,輔助運營日本各地的加氫站;能源與基礎設施建設企業(yè)(ENEOS、出光興產(chǎn)、巖谷產(chǎn)業(yè)、東京燃氣、東邦氣體、液化空氣日本分公司、根本貿(mào)易、星流動力、富山氫能、福岡氧氣、丸井、多摩光、南國、港南工業(yè)、東亞合成、佐藤燃料),負責加氫站建設和運營;汽車制造商(豐田、日產(chǎn)、本田),向JHyM成員提出加氫站建設和運營的委托,推廣燃料電池汽車。
JHyM組成企業(yè)類型
JHyM內(nèi)企業(yè)構成了基礎設施需求、投資、建設、運營、氫源供給和燃料電池汽車運營的完整閉環(huán),且企業(yè)分布于日本各地,涵蓋氫源生產(chǎn)到應用的整個產(chǎn)業(yè)鏈,使得JHyM具備加氫站建設的地方和成本優(yōu)勢,JHyM也因此有機會參與氫能相關的制度修訂和標準制定,使得制度和標準服務于JHyM的發(fā)展,JHyM還將隨著規(guī)?;褪袌龌某墒於x擇有序退出氫能市場,以進一步提升日本加氫站的市場化水平。
JHyM的加氫站建設運營方式
在加氫站建設方面,JHyM通過匯集加氫站運營商、金融投資者和政府補貼等資金建設JHyM所有權的加氫站,并將加氫站委托給運營商建設,減少了運營商的初始投資。
在加氫站運營方面,JHyM對外委托加氫站運營商負責加氫站運營,運營商除獲得獲得JHyM的委托費用外還能得到政府補貼,也能夠使用自己的品牌,運營商的效益實現(xiàn)了最大化;對于進入加氫站市場的小企業(yè)而言,還能得到JHyM的資金支持和維護費用減免。JHyM也接受汽車公司的委托以實現(xiàn)站車比最優(yōu)的布局。通過兩次委托和對小企業(yè)的支持,實現(xiàn)了長期穩(wěn)定的加氫站建設運營環(huán)境。
JHyM的未來方案
在加氫站建設方面,將按照規(guī)劃在全日本推動500座加氫站建設,未來將推動商用車加氫站和高速路加氫站建設,以適應燃料電池卡車和巴士的市場投放,將持續(xù)優(yōu)化站點配置,提高客戶加氫便利性,還將進一步優(yōu)化加氫站建設運營供應鏈,從加氫站裝備及服務設施方面降低建設費用,如鼓勵裝備產(chǎn)業(yè)技術研發(fā)和規(guī)?;a(chǎn),縮短供貨時間,規(guī)范化建設服務設施等。
在加氫站運營方面,將提升加氫站服務水平,推動加氫站24h*365d運營,提高既有加氫站利用率,滿足未來燃料電池汽車大規(guī)模發(fā)展需求,將建設自動化加氫站和推動兼職工作人員上崗以降低人工成本,還將完善檢修制度降低維護費用,提升零部件耐久性以降低運維成本。
在氫源供給方面,通過結合加氫站用氫量合理配置氫制取和運輸方式,降低制氫成本和運輸費用。
3 日本加氫站建設運營經(jīng)驗的啟示
當前我國加氫站等基礎設施建設所處階段相當于日本第一和第二階段之間,降本成為氫能規(guī)模化應用和加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要課題,我國加氫站建設運營可在以下幾個方面采取措施:
推動產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)聯(lián)合。構建完整產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán),集中資本、技術等優(yōu)勢推動加氫站建設,從供氫、建設、運營、服務等方面提升加氫站建設和運營效率,提高加氫站綜合服務水平,實現(xiàn)整體經(jīng)濟性。
充分利用既有設施。發(fā)揮燃氣管道、加油站、加氣站和廢舊廠區(qū)等設施、土地及位置的優(yōu)勢條件,以混合站等方式低成本推動加氫站規(guī)?;ㄔO。
合理布局加氫站。在加氫站選址和選型方面要綜合區(qū)域具體情況,選擇合適的站車比和氫源距離,以推廣氫能應用為目的,靈活布局固定站、撬裝站和移動站。
提升加氫站技術水平。探索液氫加氫站、自動加氫站等技術,提升加氫站加注能力,提高設備自主化水平,以適應燃料電池汽車規(guī)模化應用的需求,從運營成本和設備技術方面降低整站建設成本。
氫促會認為,根據(jù)日本加氫站建設運營經(jīng)驗,我國可發(fā)揮制度優(yōu)勢,從國家層面積極推動氫能產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)聯(lián)合,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展中充分利用既有設施,以合理的站車比推動氫能應用,從技術提升方面降低氫能應用成本。




