一、氢能时代即将到来
氢能作为一种清洁、高效、可持续的二次能源，是构建未来以可再生能源为主的多元能源结构的重要载体，其开发和利用技术也成为了新一轮世界能源技术变革的重要方向。人们早就已经注意到通过电解水制氢、天然气重整制氢能有效消纳反应物从而实现剩余可再生能源生产。而且氢作为一种可再生能源，具有供应与消耗方面较大的灵活性，一方面氢能够很容易的从石油、天然气乃至核能等许多自然资源中获取。另一方面，电力不能高效储存但是却可以用来制氢，通过核能、风能、水能等清洁途径发电，过剩的清洁电能本身无法保存，长距离输送成本及损失极大，如果把这些本身多余的电能用来制氢（转换成氢能），则完全是废物再利用，真正做到了不带来一丝一毫副产品，做到了互补。目前随着电动车被大量推广，夜晚作为充电的集中时段必然瞬时给电网带来巨大的负荷压力，通过将大量充电时多余浪费的电力转换为氢，则能够有效提高能源的使用效率，能够对电网系统起到削峰填谷的作用。
而在燃烧效率方面氢能远超其他化石燃料，其热值是焦炭、汽油的三到四倍，通过燃料电池的转化效率可达到90%以上，而且能气、电、热等不同的能源形式之间相互转化。因此氢能在理想状态下是一种完美的可再生能源。
各种燃料的热值对比
资料来源：中国节能评估审查网，华经产业研究院整理
二、国内的加氢站与氢能汽车行业现状
就如同充电桩与充电汽车的关系一样，加氢站的建设也离不开我国的氢能汽车产业。近年来我国鼓励新能源汽车的发展并出台了一系列丰厚的补贴政策，但2015 年财政部、发改委等四部门联合发布了《关于 2016 年-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》，在补助标准上规定了 2017-2020 年除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡，2019年推动加氢设施建设首次被写入政府工作报告，标志着国家新能源汽车补贴政策逐步向燃料电池汽车方向倾斜。但是从目前来看国内的氢能汽车与加氢站发展依然只是局限于少部分地区的试点阶段，数据显示2019年我国燃料电池汽车销量为2737辆，从2015年仅有的10辆到2019年底，我国燃料电池汽车累计销量超过6500辆。
2015-2019年燃料电池汽车销量（辆）
资料来源：中国汽车工业协会，华经产业研究院整理
我国加氢站分布呈现出明显的产业集聚效应，东部沿海及南部地区凭借天然优势，由龙头企业带动产业技术进步，加氢站建设步伐较快。而作为配套设施的加氢站目前主要集中在上海与广东，广东省拥有17座加氢站（主要集中在佛山），上海拥有10座加氢站。2019年全年我国累计建成加氢站61座，其中2019年年内建成30座，按照目前我国新能源汽车配套基础设施的规划2020年我国加氢站数量将突破100座，2025年规划建成300座，到2030年建成1500座。由于认识、安全、审批等多方面原因，与西方国家相比，中国的加氢站布局和建设仍处于缓慢起步阶段。目前来看加氢站分布散乱，如湖南、贵州等内陆省份加氢站建设依然是空白，未能实现全国范围内的覆盖。
2019年我国加氢站分布情况
资料来源：中国汽车工业协会，华经产业研究院整理
三、氢能运输增添成本
目前限制我国加氢站建设的主要障碍还是来源于氢能应用中存在的各种技术尚不成熟。首先从能量的贮存来看，虽然氢能的燃烧效率高，但是氢能的体积能量密度相对较低，也就是常温下单位体积氢能所释放的能量低于其他能源，氢常温常压下以气态形式存在，且其分子质量极小。因此，它的质量能量密度（单位质量能够释放的能量）是迄今为止最高的，达到140.1兆焦耳/千克，几乎是液态碳氢化合物的三倍。这意味着在运输和贮存过程中需要的空间容积也就越大，当使用金属合金储氢罐时，氢气重量只有钢瓶重量的3%。这就极大的耗费了空间与成本。要想大幅增大氢的密度就必须通过压缩、极低温液化的方式来实现，其中又增加了大量的额外成本，工艺成本与时间成本对于许多企业而言无法接受。
常见燃料能量密度一览
资料来源：华经产业研究院整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国加氢站行业市场调查研究及投资前景预测报告》；
从氢能的运输途径来看，由于氢主要以压缩或者液态形式运输，因此在运输过程中需要在所谓的压缩气态氢长管拖车上捆绑上一些加压气瓶或长管，而其中较大的长管会被捆绑在保护框架内。由于这些长管通常由钢材制成，它们较大的净重会限制运输重量，所以只能适合运输量较小的方案。目前从国内加氢站的运输模式来看，压缩后通过金属储罐运输仍然是主流，但是容器材料的耐压性欠优导致存在一定的安全隐患。且国内大部分加氢站规模较小，部分加氢站日加注量不到200KG，氢气运输带来的边际成本偏高，而数据显示随着规模效应的逐步显现，扩大的氢气加注量能有效覆盖边际成本。而从欧美发达国家的经验来看，在市内铺设区域性管道则是运输量较大的时候比较经济的运输方案。
不同规模加氢站运输边际成本变化
资料来源：公开信息整理
四、加氢站建设成本高昂
目前阻止加氢站建设全面铺开的另一只拦路虎就是成本问题。综合计算设备安装、土地、审核、管理运营等一系列成本来看，即便是一个规模为日加氢能力200KG/天的小型加氢站成本预估也在1200万元左右，其中压缩机就占到全部建设成本的30%以上，而结合各地一系列的补贴政策之后，预计回收成本的周期在两到三年左右。加氢站由制氢系统、压缩系统、储存系统、加注系统和控制系统等部分组成。从站外运达或站内制取纯化后的高纯氢气，通过氢气压缩系统压缩至一定压力，加压后的氢气储存在固定式高压容器中。当需要加注氢气时，氢气在加氢站固定高压容器与车载储氢容器之间的高压差的作用下，通过加注系统快速充装至车载储氢容器。其中关键的部件——压缩机生产技术主要由英美公司把持，进口依赖度高，直接导致加氢站建设成本居高不下。
我国加氢站前期建设成本结构
资料来源：公开信息整理
而实际上由于前期投入与氢气价格高企，加氢站的氢气出售价格直逼70元/KG，而每跑100公里的平均消耗量大约在8千克氢气左右，也就是说氢能汽车每百公里的燃料成本约为560元；相比于燃油车与纯电动车而言，纯电动车每百公里消耗的燃料成本90元不到，而燃油车的成本也远远低于氢能汽车。所以氢能汽车的推广目前仅在商用车领域，而加氢站的主要服务车辆以公交车与物流车为主。
四、政策红利助力加氢站建设提速
随着新能源汽车补贴重点的转移，国家层面与各地方政府对加氢站的一系列政策补贴也随之而来，其中广东佛山的补贴政策力度最大。目前来看加氢站的补贴政策主要集中在建设补贴上，各地的补贴标准主要按照日加注量来划分加氢站的规模，从而决定补贴数量，对于小于500KG的固定式加氢站而言补贴量一般在100万到300万不等，而日加注量500KG以上的加氢站补贴数额一般在200万元以上。按照目前的趋势来看，加氢站建设正处于行业发展的黄金期，2020-2023年将会是加氢站数量增长最快的一段时期。其中东部沿海地区由于基础设施较为完备，相关制氢配套产业齐全。将会是2020-2025年加氢站建设的重点区域随着氢能产业的不断推进，设备国产化替代进程加快，加氢站建设和运营成本下降，补贴力度或将不断下滑。
部分城市加氢站建设补贴政策
资料来源：华经产业研究院整理
华经产业研究院对中国加氢站行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2020-2025年中国加氢站行业市场前景预测及投资方向研究报告》。
