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中美主流高壓氫氣、液氫、水電解制氫、加氫站建設成本分析

2022-03-15 來源:天風證券 瀏覽數:518

近些年,世界各國相繼出臺各種促進氫能源產業發展的政策。我國地方政府積極規劃氫能源產業建設,出臺各類補貼政策,部分地區給出100-500萬元的加氫站建設補貼。

        全球加氫站發展現狀及相關政策

近些年,世界各國相繼出臺各種促進氫能源產業發展的政策。我國地方政府積極規劃氫能源產業建設,出臺各類補貼政策,部分地區給出100-500萬元的加氫站建設補貼。

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海外氫能源政策分布圖

此外,全球加氫站數量持續增長。據統計,截至2019年底,全球加氫站保有量接近450座。其中,日本加氫站116座,處于全球領先地位,德國緊隨其后,擁有加氫站81座;美國目前運行的加氫站為63座;值得注意的是,中國加氫站數量迅速增加,截至2020年1月已建成63座;此外,韓國加氫站保有量30座。由于中、韓兩國市場快速成長,2019年亞洲加氫站數量首次超過了歐洲地區。

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全球加氫站數量統計(座)

建造一個加氫站需要多少錢

不同類型的加氫站建造成本差異較大,我國建設的加氫站以高壓氫氣加氫站為主,造價大約在1500萬元,近期有所下降。成本下降主要源于規模化建設以及采用新的設計和技術提高效率。這里將給出三種主流加氫站的建設成本,并分別進行討論。總體上,加氫站建成所需的與設備相關的費用約為160萬美元,考慮投入使用前所需的調試費用、工程設計費用、管理費用、建筑施工費用等其他費用,總成本將超過200萬美元。

1、外供氫高壓氫氣加氫站對于外供高壓氫氣加氫站來講,壓縮機、儲氫瓶以及加氫及冷卻系統是最核心的成本構成部分,約占加氫站投資總量的50%,其中加氫及冷卻系統成本占比最高,約占22%。

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美國外供氫高壓氫氣加氫站建設成本構成

當前,我國使用最多的是外供氫高壓氫氣加氫站。這類加氫站核心設備國產化程度較高,能夠使用我國自主研發的儲氫裝置、壓縮設備、加注設備、站控系統等。成本方面,壓縮機占總成本較高,約30%。

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國內外供氫高壓氫氣加氫站

2、外供氫液氫加氫站

由于液氫需要保持低溫,需要使用低溫型壓縮機和儀用空壓機,價格是高壓氫氣站的2.93倍,約占總投資成本的28%。此外,其他系統價格和建設費用也遠高于高壓氫氣站。總體來看,液氫站建設成本比高壓氫氣站成本高30.8%。

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美國外供氫液氫加氫站建設成本構成

3、站內水電解制氫加氫站

站內制氫加氫站較外供氫加氫站多了制氫設施,這類加氫站實現了制氫與加氫一體化,雖然造價高于外供氫氣加氫站,但省去了長途運輸氫氣的費用。制氫裝置是這類加氫站中成本最高的組件,例如水電解站使用的是電解裝置,成本約占加氫站總投資40%。

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美國站內水電解制氫加氫站建設成本組成

國內部分加氫站投資情況

我國早期建造的加氫站設計的加注壓力多為35Mpa,主要原因是我國燃料電池車以商用車為主,如客車、專用車、物流車等,這類車需要35Mpa的加注壓力,而小轎車需要70Mpa的加注壓力。目前,新建的加氫站開始出現了35/70Mpa并存的加注壓力設計,這類加氫站不僅可以給商用車加氫,還可以服務于乘用車。

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總的來看,成本下降主要源于規模化建設以及采用新的設計和技術提高效率。我們對加氫站最核心的三大部件進行規模化估計:壓縮機需求量增加到100套/年時,部件總成本能夠較目前下降56%,核心部件直接生產成本有望降低82%;儲氫系統年需求量達到100套時,成本大約可降低8.5%;加氫系統年需求量達到500套時,成本可下降30%-35%。由此,我們推算,未來加氫站降本空間在30%-40%左右。

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加氫站核心部件降本空間

中美加氫站運營比對

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中美加氫站情況對比

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中、美加氫站使用加注壓力對比

結論  

我國加氫站建設屬于快速上升期,2020年有望實現建設100座加氫站的目標。加氫站可以平衡電網負荷,有助于可再生能源電力消納,未來有望和可再生能源發電站形成生態鏈。加氫站初始投資大,地方政府度高關注,紛紛出臺了補貼政策,鼓勵加氫站建設。未來,有望出臺更加細化的支持政策,推動加氫站發展。加氫站所需零部件國產化程度較高,建設規模化后,成本下降短期內可實現。在國內發展氫燃料電池重卡的規模效應更加明顯;國內物流行業有集中趨勢,需要更高效的運輸設備;國內產業政策中支持新能源彎道超車的思路未變。

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