能具有清潔、高效、安全及可持續發(fā)展等優(yōu)點(diǎn)，被視為21世紀最具發(fā)展潛力的清潔能源之一，成為各國能源戰略轉移和研究的重點(diǎn)。

加氫站作為氫能應用的重要保障，是氫燃料電池汽車(chē)實(shí)現商業(yè)化的關(guān)鍵基礎設施，加氫站的建設數量和普及程度決定了氫燃料電池汽車(chē)的商業(yè)化進(jìn)程。

加氫站之于燃料電池汽車(chē)，猶如加油站之于傳統燃油汽車(chē)、充電站之于純電動(dòng)汽車(chē)，是支撐氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展必不可少的基石。

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加氫站的工作原理

加氫站的工作原理

目前的加氫站主要是高壓壓縮氫氣加氫站，根據供氫方式的不同，加氫站各系統的設備略有差異，但大致相同。加氫站的主要設備有卸氣柱、壓縮機、儲氫罐、加氫機、管道、控制系統、氮氣吹掃裝置以及安全監控裝置等，其主要的核心設備是壓縮機、儲氫罐和加氫機。

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壓縮機

壓縮機

目前加氫站使用的壓縮機主要有隔膜式壓縮機和離子式壓縮機兩種。隔膜式壓縮機因無(wú)需潤滑油潤滑，從而能夠獲得滿(mǎn)足燃料電池汽車(chē)純度要求的高壓氫氣。但隔膜式壓縮機在壓縮過(guò)程中需要采用空氣冷卻或液體冷卻的方式進(jìn)行降溫。離子式壓縮機能實(shí)現等溫壓縮，但因技術(shù)尚未成熟，沒(méi)有大規模使用。

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儲氫罐

儲氫罐

儲氫罐是加氫站的核心設備之一，很大程度上決定了加氫站的氫氣供給能力。加氫站內的儲氫罐通常采用低壓(20 ~30 MPa)、中壓(30 ~40 MPa)、高壓(40~ 75 MPa)三級壓力進(jìn)行儲存。有時(shí)氫氣長(cháng)管拖車(chē)也作為一級儲氣(10 ~ 20 MPa)設施，與儲氫罐共同構成加氫站的四級儲氣。

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加氫機

加氫機

加氫機是實(shí)現氫氣加注服務(wù)的設備，加氫機上裝有壓力傳感器、溫度傳感器、計量裝置、取氣優(yōu)先控制裝置、安全裝置等。當燃料電池汽車(chē)需要加注氫氣時(shí)，若加氫站是采用4級儲氣的方式，則加氫機首先從氫氣長(cháng)管拖車(chē)中取氣；當氫氣長(cháng)管拖車(chē)中的氫氣壓力與車(chē)載儲氫瓶的壓力達到平衡時(shí)，轉由低壓儲氫罐供氣；依此類(lèi)推，然后分別是從中壓、高壓儲氫罐中取氣；當高壓儲氫罐的壓力無(wú)法將車(chē)載儲氫瓶加注至設定壓力時(shí)，則啟動(dòng)壓縮機進(jìn)行加注。加注完成后，壓縮機按照高、中、低壓的順序為三級儲氫罐補充氫氣，以待下一次的加注。這樣分級加注的方式有利于減少壓縮機的損耗。

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加氫站的分類(lèi)

加氫站按照不同的分類(lèi)標準，可以分為多種類(lèi)型，如下圖所示，行業(yè)內通常將加氫站分為站外制氫加氫站和站內制氫加氫站兩種，由于氫氣儲存技術(shù)限制，目前我國加氫站以高壓氫氣加氫站為主。

加氫站分類(lèi)

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加氫站的等級

根據國家標準《加氫站技術(shù)規范》(GB- 50516)，加氫站根據其儲氫罐總容量和單罐容量，將單純加氫站分為三級，具體見(jiàn)表：

儲氫罐級別

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中國當前發(fā)展現狀

我國加氫基礎設施的建設始于“十一五”期間，首個(gè)加氫站是于2006年建成的北京永豐加氫站。雖然我國加氫站的建設起步較晚，但近幾年發(fā)展十分迅速，已初具規模，進(jìn)入示范運營(yíng)階段，但尚未形成有效的加氫網(wǎng)絡(luò )體系。

國內目前建成的加氫站主要服務(wù)燃料電池公共汽車(chē)和物流卡車(chē)，加注壓力以35MPa為主，近期才有個(gè)別站具備70MPa加注能力。國內前期建成的加氫站主要是示范站，規模較小，對運營(yíng)經(jīng)濟性、耐久性的驗證還較少，加氫站的供氫形式絕大多數是采用20MPa的長(cháng)管拖車(chē)輸送氫氣，極少有站內制氫或管道供氫。

加氫站

今年5月，國家能源局科技司副司長(cháng)劉亞芳在氫能產(chǎn)業(yè)高峰論壇上表示，我國在氫能加注方面獲得新突破，已累計建成加氫站超過(guò)250座，約占全球數量的40%，加氫站數量位居世界第一。根據《節能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》規劃，到2025年，我國加氫站的建設目標為至少1000座，到2035年加氫站的建設目標為至少5000座。