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汽车|制氢、储运、加氢产业链知识大全( 六 )


汽车|制氢、储运、加氢产业链知识大全
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Mirai(参数|图片)加注半个罐氢气 ， 提供150英里的续航里程 。 移动加氢车的储氢能力为85kg ， 每罐可以满足30多辆车的加氢需求 。
三、规模效应有望使加氢站建设成本显著下降
目前一个新的加氢站的建设成本在200-500万美元左右 。 日本建设一座中型加氢站(300Nm3/h)投资在500~550万美元;在美国 ， 约需要280~350万美元 。 与国外相比 ， 在国内建立一座加氢站具有成本方面的优势 ， 国内建设一座加氢站(35Mpa)的投资在200~250万美元之间 。 随着加氢站建设数量的增多 ， 势必出现规模效应 ， 加氢站的建设成本将有效下降 。
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图10 加氢站建设成本
资料来源：中国产业信息网
加氢站的主要设备：包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等 ， 其中压缩机占总成本较高(约30%) 。 目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程 ， 从而降低加氢站的建设成本 ， 促进氢能产业链的发展 。
表5 加氢站的主要设备
设备
介绍
高压储氢装置
一般两种方式 ， 一种是用具有较大容积的气瓶 ， 该类气瓶的单个水容积在600L～1500L之间 ， 为无缝锻造压力容器；另一种是采用小容积的气瓶 ， 单个气瓶的水容积在45L～80L 。 从成本角度看 ， 大型储氢瓶的前期投资成本较高 ， 但后期维护费用低 ， 且安全性和可靠性较高 。
氢气压缩设备
常用的氢气压缩设备为隔膜式压缩机 ， 该型压缩机靠金属膜片在气缸中作往复运动来压缩和输送气体 。 氢气压缩机在加氢站中占据重要地位 ， 目前我国加氢站所采用的氢气压缩机仍需外购 。 未来国内加氢站与生产压缩机的外资企业加强合作以及加快国产化速度的情况下 ， 有望将压缩机的成本减少50%以上 。
氢气加注设备
氢气加注设备与天然气加注设备原理相似 ， 由于氢气的加注压力达到35Mpa ， 远高于天然气25Mpa的压力 ， 因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高 。 根据加注对象的不同 ， 加氢机设置不同规格的加氢枪 。 如安亭加氢站设置TK16和TK25两种规格的加氢枪 ， 最大加注流量分别为2kg/min和5kg/min 。 加注一辆轿车约用3-5分钟 ， 加注一辆公交车约需要10-15分钟 。
站控系统
作为加氢站的神经中枢 ， 站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行 ， 站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用 。
四、外供氢加氢站系统构成及建设成本
外供氢加氢站是加氢站的主要形式 ， 从来源分气态氢和液态氢 ， 其中气态氢系统包括管束拖车、管束、压缩机、储罐和售气机；液态氢系统包括液氢拖车、液氢储罐、蒸发器、压缩机、储罐和售气机等 。 目前国内主要为气态加氢站 ， 液态加氢站尚处于探索期 。
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站外制氢加氢站主要设备和工艺流程
工艺流程主要由以下系统配置组成：卸气系统、增压系统、储氢系统、加氢系统、氮气系统和放散系统 。
卸气系统 氢气由长管拖车将高压氢气(18-20 MPa)从气源处运至加氢 站,现场设置3个长管拖车车位 ， 两用一备 。 长管拖车上的氢气压力高于储罐内的氢气压力 ， 利用高低压差 ， 通过各泊位内的卸气柱 ， 将长管拖车上的氢气卸到储氢瓶组 ， 当长管拖车储氢瓶内压力与固定储气瓶内压力平衡 ， 压缩机启动 ， 继续将长管拖车储氢瓶中的氢气卸载到固定储氢瓶组中 。
增压系统 增压系统包括：气缸润滑系统、冷却系统、电机、活塞等 。 无油润滑压缩机已日渐盛行(燃料电池汽车对氢气纯度要求很高 ， 润滑油也可能造成污染) 。 多级压缩时的冷却系统可采用风冷或冷冻液 ，风冷简单但冷却系统和气缸寿命短 ， 且电能消耗大 ， 因此尽可能选择水冷 。 驱动可采用电动机或天然气发动机 ， 但也有少数采用空气动力驱动(如美国加州的UC-Irvine站) 。


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