科普 | 什么是外供氫加氫站？

相對比于站內制氫加氫站，外供氫加氫站在我國目前已經布局的加氫站中占據多數。這一類加氫站集中了眾多加氫站集成商、建設和運營商，也是一條比較熱鬧的賽道。不過從目前來看，雖然有眾多獎補政策的激勵，單獨建加氫站依舊面臨著成本壓力。

什么是外供氫加氫站

顧名思義，外供氫加氫站就是以外部通過輸氫管道、長管拖車攜帶的氫原料為基礎而建設的加氫站。

根據氫氣存儲方式的不同，又可進一步分為高壓氣氫站和液氫站，全球約30%為液氫儲運加氫站，主要分布在美國和日本，我國自行投建的液氫加氫站處于剛起步階段。

液氫儲運加氫站占地面積更小，存儲量更大，但是建設難度也相對更大，適合大規模加氫需求。就在9月5日，上市企業航天動力表示，旗下陜西航天動力節能科技有限公司擬使用自有資金5919萬元投入液氫罐箱工藝技術開發及生產能力建設項目。該項目旨在形成20臺液氫罐箱、1000套車載液氫氣瓶的生產能力。或許在未來液氫加氫站也將在我國落地。

外供氫加氫站獲氫方式

從氫氣運載工具來看，外供氫加氫站的氫氣由三種來源：管束車、液氫槽車，以及由附近的制氫廠通過氫氣管道運輸而來。

加氫站內系統構成

外供氫加氫站主要由卸氫系統、增壓系統、儲氫系統、加氫系統、氮氣系統、放散系統和技防系統等組成。從設備來看，一座加氫站最少需要的設備包括2輛長管拖車、2臺氫氣壓縮機、4臺加氫機、2套固定儲氫瓶、1組氮氣瓶、2臺冷卻機組、一套放空管。

外供氫加氫站主要設備

· 卸氫系統  由氫氣長管拖車和卸氣柱組成。一般外供氫加氫站會有一主一輔兩個長管拖車車位，其設計最大的工作壓力大概為25MPa，儲氫量為250-300kg,通過泊位內的卸氣柱將拖車上的氫氣卸載。一般長管拖車內氫氣壓力降低至某一個數值時（一般設定在5MPa），卸氣會停止，此時拖車駛出加氫站，繼續去制氫廠運氣。這時，第二個長管拖車車位的卸氣柱將啟動，并與拖車接入，從而實現繼續卸氣。這便是一個循環。當加氫站內急需使用氫氣時，兩個卸氣柱一同啟動，以加快氫氣供給。

· 增壓系統  氫氣壓縮機和冷卻機組兩大部分組成增壓系統。增壓系統基本工藝如下：來自卸氣柱的氫氣進入增壓系統，在壓縮機內，氫氣經過壓縮，匯集后通過換熱冷卻后排出。壓縮機之前的管道會設置急切斷閥，它的作用是在緊急情況可自行停機，并同時設置必要的聯鎖控制系統。

根據供氫壓力等級不同，加氫站分為 35MPa 和70 MPa 兩種壓力供氫。用35 MPa壓力供氫時，氫氣壓縮機的工作壓力為 45 MPa，高壓儲氫瓶工作壓力為 45 MPa；用 70 MPa壓力供氫時，氫氣壓縮機的工作壓力為 98 MPa，高壓儲氫瓶工作壓力為87.5 MPa。

冷卻機組有風冷以及水冷兩種類型，其中風冷系統設計比較簡單，缺點為氣缸壽命短、耗電量大等。所以，加氫站一般會選擇水冷機組。

 · 儲氫系統  國內已開發出工作壓力45MPa的儲氫瓶組，并成功應用于加氫站。根據加氫站的連續加注要求，站內的固定儲氫量需要9支儲氫瓶組，總固定儲氫量可達250kg,分為低、中、高三級容量配置。

· 加氫系統  由高壓管路和加氫機組成。加氫機內配備溫度和壓力傳感器、軟管放拉裂保護、控制系統以及過壓保護等。加氫機目前使用質量流量計，其通過氫氣的加注質量來測定記錄數據。質量流量計的優勢是它可以無溫度壓力修正誤差，損失的壓力較少，計量的重復度不超過0.2%，相對誤差不超過0.35%。

· 氮氣系統  氮氣用在加氫站的功能是用來吹掃置換。其基本工藝是：作為控制氣體的高壓氮氣（儲存在氮氣瓶中）經過減壓器使得其降低到0.8MPa的壓力，便可供給氣動閥、緊急切斷閥的氣動執行機構。同時，接至各吹掃口，在系統調試或維修過程中使用氮氣便可對系統進行吹掃。

·放散系統  分兩種，即超壓安全泄放（不可控放散）和手動放散（可控放散）。不可控放散是由設備運行等故障引起的，一般放散量很少且概率較低；可控放散為對設備和氫氣管道進行泄壓后，用氮氣吹掃置換，使儲罐內的氫氣徹底排出，以確保安全。一般加氫站卸氣柱和正式加氫設備的放散統一匯至集中放散總管。

·技防系統  主要功能為了保證安全。包括過程控制系統（SCS）（用于實現對整個裝置的集中監視和控制）、緊急停車系統（用于事故狀態下對加氫站的主要閥門進行切斷）、視頻監控（用于重要部位圖像監控和站內入侵檢測）、泄漏報警系統（用于氫氣泄漏報警及聯鎖、火焰檢測探頭、可燃氣體泄露報警探測器和含氧量檢測探頭）、數據管理系統（站內數據接入管理計算機進行統一管理）、防雷防靜電系統、水噴淋降溫、消防系統等。

外供氫加氫站分區

在此基礎上，外供氫加氫站也需要有明確分區：

卸氫區：主要設備有長管拖車、卸氫柱、氮氣瓶集格、卸氫軟管、氫氣管道、火焰探測報警器、氫氣探測報警器、三角木、馬凳、滅火器、消防噴淋、作業警示牌等。

重慶兩江加氫站卸氫區

儲氫區：主要設備有儲氫罐或儲氫瓶組、氫氣管道、火焰探測報警器、氫氣探測報警器、滅火器、消防噴淋等。

濟南第一公交加氫站儲氫區

加氫區：主要設備有加氫機、換熱器、三角木、作業標志牌、火焰探測報警器、氫氣探測報警器、滅火器等。

美錦橋頭堡加氫站加氫區

為提高車輛的加注效率，儲氣裝置的容量可采用多級分配。加氫站第一階段布置9個固定儲氫瓶，并與長管拖車結合，共同組成高、中、低三級儲氫。加氫時，先啟用長管拖車為燃料電池汽車加注，待長管拖車內壓力與燃料電池汽車接近平衡時，啟動第二級儲氫瓶組對燃料電池汽車進行加注，若仍不能加滿，燃料電池汽車增壓至35MPa，再啟動第三級儲氫瓶組進行加注。當燃料電池汽車加注密度很高而站內儲氫瓶組壓力不足以達到燃料電池車充裝壓力時，可啟動壓縮機，同時為瓶組增壓和為燃料電池汽車加注。

設備區：主要設備有壓縮機、冷水機、氫氣管道、順序操控盤、火焰探測報警器、氫氣探測報警器、放空管等。

上海石化供氫中心設備區

建站成本和運營成本

外供氫加氫站主要建設成本是工程土建施工費用、設備費用及其他系統費用等。目前建設一座35MPa加氫站成本在1200萬元左右。加氫站成本中，設備占據了70%左右。

外供氫加氫站建設成本 來源：《外供氫加氫站工藝流程及設備研究》

運營成本來看，我國氫氣售價之所以高，是因為制氫和儲運氫氣的成本較高，其中氫氣成本占70%，為加氫站運營成本之首。

外供氫加氫站運營成本 來源：《外供氫加氫站工藝流程及設備研究》

相關企業

從事加氫站相關業務的企業大體上可以分為三類，加氫站設備集成商、建站商、運營商。就目前我國現狀來看，從事加氫站業務的企業并沒有清晰分野，多數企業擔任著多面角色。因此，氫能匯在此羅列企業沒有進行清晰分類：

央企軍團

中石化：

中石化投建運營的加氫站在國內首屈一指。在純加氫站基礎上，也已有多個混合型加氫站溫室。例如，2023年2月，我國首個甲醇制氫加氫一體站在大連自貿片區投入使用。該站由中石化大連盛港油氣氫電服“五位一體”綜合加能站升級而來，每天可產出1000公斤99.999%高純度氫氣。

中石油：

2022年中石油氫能業務取得了新的突破。在加氫站方面，全年新投運加氫站(包括綜合服務站) 23座，公司目前共有加氫站(包括綜合服務站) 35座。2023年4月起，中石油又投建近十家加氫站。

國家能源集團：

國華投資（氫能公司）作為國家能源集團綠色發展主力軍，已在全國規劃布局多座加氫站。國華投資（氫能公司）寧東可再生氫碳減排示范區項目所含兩座加氫站（永利加氫站和棗泉加氫站）已正式投運后，合計加氫規模達4000公斤/天。

國家電投：

國家電投已布局北京延慶園加氫站、寧波綠動慈溪濱海經開區示范加氫站、上海國際汽車城加氫站及雄安容東綜合加能站等多座加氫站。2023年7月28日，由國家電投河北公司（雄安公司）投資建設的雄安新區首個加氫站項目——容東綜合加能站正式開工。該項目為固定式三級加氫站，日加氫規模1000kg，氫氣加注壓力35MPa。

中能建：

中能建旗下全資子公司中能建氫能源有限公司是中能建境內外氫能源相關產業投資和資本運營的實施主體，已規劃多座加氫站。2023年9月，中能建松原氫能產業園項目正式開工，項目中就包括綜合加能站。

中廣核：

中廣核新能源投資（深圳）有限公司是中廣核在國內開發、運營非核清潔及可再生能源發電項目的重要平臺。2023年10月，中廣核新能源與一派氫能、康普銳斯簽署三方合作協議。三方擬在鄂爾多斯市共同合作推進20萬千瓦風光制氫一體化項目，首期計劃在伊泰杭錦旗化工周邊建設一座日加注能力26噸加氫站。

華電集團：

2023年9月，華電德令哈PEM電解水制氫示范工程項目正式投產。該項目是我國在高海拔地區制綠氫的首次嘗試，利用青海省豐富的太陽能資源發電直接電解水制氫。項目配套建設一座加氫能力500千克/天（12時）的加氫站和20兆帕氫氣充裝系統。

華潤：

華潤燃氣2022年年度業績顯示，全年投運加氫站7座，累計批準建設及投運加氫站15座。2023年年初以來，華潤燃氣加氫站業務穩步推進，江寧公交東部停保場加氣加氫合建站進入氫氣采購環節，鄭州花園口加氫站、楊橋大道加氫站先后獲準備案。

東方電氣：

東方電氣已掌握氫制取、氫儲運、氫加注及燃料電池領域核心部件設計與系統集成技術，是國內氫能行業一流的核心裝備研制及綜合解決方案提供商。在加氫站方面，東方電氣已經在四川成都、涼山、雅安、內江及貴州貴陽等城市籌劃建設加氫站，其中多座加氫站已建成投運。

地方國企及合資、民營類企業

江蘇國富氫能技術裝備股份有限公司：

國富氫能成立于2016年6月，專業從事氫能“制儲運加用”裝備的設計、制造與技術服務，是氫能裝備全產業鏈整體解決方案供應商。國富氫能成立以來，為國內100余座加氫站提供了成套設備。

厚普清潔能源（集團）股份有限公司：

厚普股份成立于2005年，自2013年起，厚普股份就積極開展氫能相關領域業務，為國內箱式加氫站解決方案服務商。厚普股份具備氫能加注領域工程設計-核心零部件研制-裝備制造-售后技術服務-運營大數據服務一體化核心競爭力，先后參與了70余座加氫站建設，實現了70MPa紅外通信加氫技術突破，擁有授權專利520余項，其氫能設備已出口馬來西亞、西班牙等地。

上海氫楓能源技術有限公司：

氫楓能源成立于2016年，是國內加氫站建設運營行業的領頭羊，在長三角氫走廊城市、廣東以及湖北、山東、廣西、安徽等各地區均有業務鋪開，其已經成為國內最重要的加氫站整體建設解決方案提供商之一。氫楓能源為客戶提供氣體分離凈化裝置及相關配套工程、鎂基固態儲運氫裝備、加氫站成套設備及加氫站建設及運營、氫車代運營等服務的氫能全產業鏈解決方案。

上海舜華新能源系統有限公司：

舜華新能源成立于2004年，現已掌握高壓供氫加氫核心技術，具備了圍繞核心產品進行系統設計及集成并提供技術服務的整體解決方案供應能力，是國家高新技術企業。

舜華獨立開發了新一代加氫站工藝技術方案，在整個加氫站的安全評估、系統優化、標準理解，以及工藝和核心裝備開發與應用經驗積累方面的優勢。開發的安徽明天氫能加氫站、武漢雄眾加氫站（1000kg/d）、江蘇鹽城加氫站與上海金山加氫站等都采用了該工藝方案。

在運營方面，舜華自2007年起運營安亭加氫站，為UNDP示范大巴及上汽燃料電池汽車等車輛提供了大量加注服務，積累了國內最為豐富的加氫站運營經驗。

張家港富瑞氫能裝備有限公司：

富瑞氫能2016年依托上市公司富瑞特裝平臺建立，是國內領先的氫能裝備整體解決方案提供商，設備制造、系統集成和技術服務經驗豐富，擁有數十座加氫站建設經驗，同時在車載儲氫瓶及供氫系統領域的市場占有率表現極為出色，并已經超前布局液氫全產業鏈技術與裝備。

參與了中石化系統首個加氫站樟坑油氫合建站、山西省首個加氫站大同氫雄加氫站、廣州市首個加氫站聯新能源加氫站、蘇州市首個加氫站東華能源加氫站等代表性站點的建設。

在加氫站成套裝備產品方面，2017年至今富瑞氫能已為國內客戶提供了30余套設備， 80%為日加氫量500kg以上的商業化運營加氫站。

北京派瑞華氫能源科技有限公司：

這一來自七一八所的企業專注于氫能基礎設施、高壓儲氫加氫等領域，提供氫能的系統解決方案及服務，全力推進氫能的產業化和商業化發展，目前在城市交通領域加氫站核心設備開發中取得突破性進展，并在河南鄭州和廣東佛山分別建立加氫示范站。

公司目前已經掌握了加氫站材料和設備的優化、選型、集成和氫氣加注機技術，開發設計了適合我國國情的加氫站工藝包（PID），加氫站采用先進的三級加注工藝，提高了加注效率和氫氣利用率，可快速、安全地為燃料電池汽車提供35MPa的高壓氫氣加注服務。

公司還自主開發了加氫站數據采集與監視控制系統（SCADA），保證了加氫站的安全和控制。七一八所早在2015年和2017年分別承建了鄭州宇通和佛山南海瑞暉2座加氫站,并已投入實際使用，效果良好，為今后國內設計建設新的加氫站打下了良好的基礎。

北京海德利森科技有限公司：

海德利森科技有限公司是中國最早和最大的高壓超高壓流體應用系統集成商。公司成立于2001年，深度服務國內的國防軍工、航空航天及能源、化工等領域，是國內在高壓超高壓領域方面擁有最多自主知識產權的科研型高科技企業之一。自2008年起，海德利森憑借在軍工及航天領域的技術優勢，成為國內最早的氫能技術研發企業之一，率先突破了加氫站總體設計和綜合集成技術，成為中國最早從事加氫站技術及設備攻關研發的民營企業。

海德利森參與了國內眾多重要的加氫站項目建設，包括北京奧運會、上海世博會、日本豐田常熟加氫站、張家口冬奧會加氫站、佛山南海區加氫站等。此外，海德利森還為上汽集團、一汽集團、重汽集團、廣汽集團、北汽集團等的氫燃料電池汽車項目提供加氫站建設及相關服務保障。

金星集團：

金星集團承建了四川地區第一座加氫站。它是一家從四川成都本土成長起來的集氫能裝備、清潔能源裝備，設計制造銷售于一體的全產業鏈裝備制造企業，成立于1995年，主打產品是各式大功率的壓縮機。目前公司已獲得400余項專利技術，自主擁有鑄造、容器生產及系統模塊撬、智能加工、部件精裝及產品組裝四大生產基地。

廣東中氫順發能源科技有限公司：

中氫順發是一家集制氫加氫站核心裝備技術研發、生產制造、安裝售后服務及加氫站投資、建設、運營為一體的綜合型技術企業，位于于廣東佛山市，由中新氫能科技發展有限公司、廣東順控發展股份有限公司合資設立，研發制造項目主要包括：氫氣壓縮機、加氫機、順控柜、卸氣柱、站控系統、水電解制氫設備、儲氫設備、氫氣檢測設備、設備關鍵零部件等。

河南金馬能源股份有限公司：

成立于2003年的金馬能源，是由金馬能源（香港）有限公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、江西萍鋼實業股份有限公司和濟源市金馬興業投資有限公司共同投資組建的混合所有制企業。2017香港上市。近日，金馬能源表示已建成投用車用氫氣壓縮充裝站一座，并在濟源建設加氫站1座，在鄭州建設加氫站2座，日加氫能力8000公斤，可滿足1000—1500輛氫能汽車的用氫需求。根據金馬能源的發展規劃，積極融入鄭汴洛濮氫走廊，在全省布局50座加氫站，為鄭州及周邊城市（交通車、卡車、氫燃料機車等）提供氫氣。

杭氧集團：

2022年在臨汾建設首個加氫站，又與晉南鋼鐵、巨杉投資等共同出資設立的合資公司山西杭沃氫能科技有限公司在山西開工建設了杭沃氫能綜合能源島項目，是一座集加氫、充電、加氣功能于一體的加氫站，設計加氫能力為每天9000公斤，最大加氫能力為12000公斤。由杭氧EPC總承包，占地約15畝，是一座 “氫電氣”一體化綜合能源島，建成后將刷新杭氧的氫產業投建紀錄，成為國內日加氫量規模最大的綜合能源島項目。

三一集團：

三一集團已經設定了一個雄心勃勃的目標，即在未來五年內成為中國最大的綜合氫解決方案提供商，引領全球產業轉型，并布局涵蓋綠色生產、儲存、運輸和加注設備的全面氫能產業鏈。

美錦能源：

美錦能源已經形成“煤-焦-氣-化-電-建材-氫能源”完整產業鏈，其旗下擁有煤炭、焦炭、化工、鋼鐵、電力、物流、氫能源及氫燃料電池汽車七大產業板塊，是全國最大的獨立商品焦和煉焦煤生產商之一，氫能全產業鏈布局頭部企業。公司2018年底開始運營兩座加氫站。目前，美錦能源在山西省已建成加氫站9座，在建加氫站12座。在全國已建成運營加氫站20座，“十四五”期間將建設300座加氫站。

鵬飛集團：

2023年3月，繼鵬飛北姚加氫綜合能源島、西王屯加氫綜合能源島及金港灣加氫綜合能源島投運后，鵬飛城市加氫綜合能源島在孝義市正式投入運營。鵬飛城市加氫綜合能源島兼具加氫、加油、加CNG、充電及非油綜合功能，日加氫能力達2000kg。

榮程集團：

2023年7月，榮程建元“制 儲 加 運”一體化站項目開工奠基。項目包括6000公斤/12H商用加氫站組團，該組團包括6個獨立的商用加氫站，每個加氫站加注能力均≥1000公斤/日。2024年，公司預計完成區域規劃的全部商用氫電一體化站點的建設，其中2個站點將配套1300Nm3/H綠電水電解制氫項目。

安全和標準

外供氫加氫站的安全要求高，除了設備的安全供應，還應在加氫站設計、建設、運營中多有防范：

加氫設備、輸送管道等應采取可靠的防泄漏措施處理；

加氫站內配置的電氣元件應為防爆器件，同時采取可靠的防靜電措施；

加氫站內應設置排風排氣裝置，及時排除泄漏的氫氣；

加氫站中的加注模塊應具備安全聯鎖功能和過壓保護功能，還要防止高速氫流與儲氫瓶之間摩擦導致的高電位氫流等。

在實際建設加氫站中，《加氫站安全技術規范》(GB/T34584—2017)是目前我國加氫站建設方面最新、最全、最權威的國家標準。

綜合能源站：未來方向？

加氫站單站建設、投入成本高。有數據顯示，目前一座加注能力500kg/d的固定式加氫站投資規模約為傳統加油站的3倍，且由于涉氫設備需要專業人員操作，設備維護、運營、人工等運營成本也同樣較高。

且此類站業務單一，受制于加氫車輛多寡，目前氫車的行駛主要依靠政府補貼，純氫站也只能依靠政府補貼，所以從經濟上說盈利能力比較差。

在原有或新的加油站、加氣站的基礎上加入加氫功能設施，使站內具有加油、加氣、加氫，甚至充電等多種功能，正在成為一個新的方向。2019 年 7 月 1 日，國內首座油氫合建站——中國石化佛山樟坑油氫合建站正式建成，這是全國首座集油、氫、電能源供給及連鎖便利服務于一體的新型網點，日供氫能力為 500千克。

與此同時，政策端也在積極鼓勵建設以可再生能源為主的綜合能源站。國家能源局發布《2023年能源工作指導意見》提出，穩步推進有條件的工業園區、城市小區、大型公共服務區，建設以可再生能源為主的綜合能源站和終端儲能。積極推動氫能應用試點示范，探索氫能產業發展的多種路徑和可推廣的經驗。

合建站和綜合能源站，或許會將成為日后加氫站的一個主流方向。

內容資料來源：氫帥、高工氫燃料電池、清茶薈等