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燃料加注站行業(yè)發(fā)展趨勢分析
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 厚普股份    2023-08-02

（1）天然氣加氣站概況

近年來，在國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策支持及清潔能源快速發(fā)展的影響下，我國燃料加注站行業(yè)發(fā)展迅速，天然氣加氣站保有量不斷上升。截至 2020 年末，我國已建成天然氣加氣站約 1.08 萬座，其中 CNG 加氣站約 6,500 座，LNG 加氣站約4,300 座，是加氣站保有量最高的國家。在天然氣加氣站設(shè)備制造領(lǐng)域，國內(nèi)天然氣加氣站設(shè)備的制造技術(shù)和工藝已經(jīng)成熟。

四川省發(fā)展和改革委員會 2021 年發(fā)布的《四川省天然氣汽車加氣站布局方案（2021 年-2025 年）》顯示，2021 年-2025 年僅四川將新增天然氣加氣站 504座，其中 CNG 加氣站 16 座、LNG 加氣站 404 座、L-CNG 加氣站 8 座、CNG/LNG合建站 76 座，隨著天然氣重卡、物流車等商用車的推廣使用，未來加氣站建設(shè)仍有一定的市場空間。

在天然氣船舶加注領(lǐng)域，LNG 加注是國際主流的船舶加注利用方式，我國LNG 水上運輸主要集中在內(nèi)河示范推廣階段。中海油、昆侖能源、新奧能源等眾多能源企業(yè)正在大力推動基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和行業(yè)規(guī)范的建立。2021 年，國務(wù)院發(fā)布的關(guān)于印發(fā) 2030 年前碳達(dá)峰行動方案的通知，明確提出要加快老舊船舶更新改造，發(fā)展電動、液化天然氣動力船舶；因地制宜開展沿海、內(nèi)河綠色智能船舶示范應(yīng)用。

（2）氫氣加注站概況

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟研究院數(shù)據(jù)顯示，截至 2022 年底，我國加氫站數(shù)量已達(dá)358 座，較 2021 年增加了 64.22%，加氫站數(shù)量處于全球第一。從區(qū)域分布上看，目前我國加氫站主要集中在東部沿海等燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為領(lǐng)先的省市，如廣東、山東、江蘇等地區(qū)。

2022 年 3 月，國家發(fā)改委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035）》，明確了未來氫能作為國家能源體系的重要組成部分和綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，并提出要建設(shè)一批加氫站，要形成較為完備的氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系。

此外，各地也紛紛出臺相關(guān)政策，如《內(nèi)蒙古自治區(qū)人民政府辦公廳關(guān)于促進氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的意見》《武漢市人民政府關(guān)于支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的意見》《成都市“十四五”能源發(fā)展規(guī)劃》《佛山市南海區(qū)推進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2022-2025 年）》。

其中，內(nèi)蒙古提出到 2025 年要累計建成 60 座加氫站；多數(shù)城市按照加氫站的設(shè)備投資額或整體投資額的一定比例給予補貼，并按照加氫能力設(shè)置補貼上限，最高補貼額 200-600 萬元不等。成都市最高給予1,500 萬元建設(shè)運營補助，進而帶動加氫站需求的快速提升。同時，國家能源局《2022 年能源工作指導(dǎo)意見》提出要因地制宜開展可再生能源制氫示范，探索氫能技術(shù)發(fā)展路線和商業(yè)化應(yīng)用路徑，并要加快新型儲能、氫能等低碳零碳負(fù)碳重大關(guān)鍵技術(shù)研究。

加氫站作為燃料電池車的配套設(shè)施，是支撐燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展必不可少的基石，燃料電池汽車的發(fā)展和商業(yè)化離不開加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。各地方政府紛紛出臺氫能發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，2019 年以來我國至少有 18 個省級行政區(qū)公布了氫能發(fā)展規(guī)劃目標(biāo)，如《江蘇省氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)》《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2020-2030 年》《四川省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021—2025 年）》等。從已公布的規(guī)劃目標(biāo)來看，到 2025 年，我國將累計至少建成加氫站 762 座，燃料電池車保有量接近 9 萬輛，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模接近 7,000 億元。

3、燃料加注設(shè)備行業(yè)

根據(jù)燃料種類劃分，燃料加注設(shè)備可分為天然氣加注設(shè)備和氫氣加注設(shè)備。天然氣加注設(shè)備又分為 LNG 加注設(shè)備和 CNG 加注設(shè)備。CNG 為天然氣壓縮氣體，依舊屬于氣體范疇；而 LNG 為液化天然氣。

（1）天然氣加注設(shè)備行業(yè)概況

在 CNG 加氣站設(shè)備制造領(lǐng)域，除部分重要零部件外，目前國內(nèi) CNG 加氣站設(shè)備的制造技術(shù)和工藝已經(jīng)成熟。由于國內(nèi)企業(yè)相對于國外企業(yè)在人力、原材料采購成本及適應(yīng)性和售后服務(wù)等方面具有優(yōu)勢，目前國內(nèi)企業(yè)所生產(chǎn)的 CNG加氣站設(shè)備已基本完成進口替代，占據(jù)了國內(nèi)主要市場。

LNG 加氣站設(shè)備制造在國內(nèi)起步較晚，但近年來隨著我國天然氣需求和消費水平的日益增長，LNG 在國內(nèi)迅速推廣，帶動了 LNG 加氣站設(shè)備行業(yè)的迅速發(fā)展。目前國內(nèi) LNG 加氣站建設(shè)從工藝設(shè)計到施工、設(shè)備供應(yīng)、調(diào)試運行、人員培訓(xùn)等已完全實現(xiàn)商業(yè)化運營。

在 LNG 船用領(lǐng)域，船舶加注是國際主流 LNG 加注利用方式。目前，我國LNG 水上運輸主要集中在內(nèi)河。

根據(jù)工業(yè)和信息化部、發(fā)展改革委、財政部、生態(tài)環(huán)境部、交通運輸部聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快內(nèi)河船舶綠色智能發(fā)展的實施意見》（工信部聯(lián)重裝〔2022〕131 號），我國將加快內(nèi)河船用 LNG 發(fā)動機迭代升級，加強 LNG 動力系統(tǒng)集成和優(yōu)化設(shè)計，重點推動 LNG 動力技術(shù)在沿海、長江干線、西江干線、京杭運河等中長距離 2,000 載重噸以上貨船、工程船等應(yīng)用，并計劃到 2030 年實現(xiàn)內(nèi)河船舶綠色智能技術(shù)全面推廣應(yīng)用。

目前，上海、福建、湖北等各地方政府已相繼推出包括內(nèi)河船舶LNG動力改造補貼及LNG動力船舶優(yōu)先過閘等在內(nèi)的多項支持綠色智能船舶發(fā)展的配套政策，推動內(nèi)河航運向清潔能源轉(zhuǎn)型迭代。

（2）加氫設(shè)備行業(yè)概況

未來隨著氫能燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群陸續(xù)落地，地方政府將進一步推廣氫能在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用，為氫能產(chǎn)業(yè)帶來新的發(fā)展機遇，提升加氫站、加氫機等氫能設(shè)備的需求。加氫站系統(tǒng)中的核心裝備為氫氣加注機、氫氣壓縮機和高壓儲氫罐。

①氫氣加注機

氫氣加注設(shè)備和天然氣加注設(shè)備原理相似，由控制系統(tǒng)、計量系統(tǒng)、加氫槍三大核心環(huán)節(jié)構(gòu)成。目前加氫槍分 35MPa 和 70MPa 兩個壓力等級，現(xiàn)階段國內(nèi)加氫槍主流的加注壓力等級為 35MPa。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T34425-2017《燃料電池電動汽車加氫槍》中對于加氫槍的分類，35MPa 等級主要采用的 A 型槍，加注完成后加氫軟管處于高壓狀態(tài)。

A 型槍要求加氫槍能通過轉(zhuǎn)動開關(guān)實現(xiàn)對于氫氣流道的開啟、關(guān)斷，以及加注完成后加氫槍腔內(nèi)高壓氫氣的泄放功能。這一系列功能的實現(xiàn)都需要保證內(nèi)部零件在高壓狀態(tài)下能平穩(wěn)運動，且不能發(fā)生小分子氣體泄漏現(xiàn)象，另外還應(yīng)當(dāng)保證密封結(jié)構(gòu)具有很高的可靠性及耐用性。

②氫氣壓縮機

氫氣壓縮機是將拖車管束內(nèi)氫氣卸裝，加壓至儲氫目標(biāo)壓強的關(guān)鍵設(shè)備。依據(jù)工作原理差異，主流氫氣壓縮機可分為往復(fù)隔膜式壓縮機、活塞式壓縮機。由于燃料電池汽車對氫氣純度要求較高（≥99.99%），隔膜式壓縮機能夠較好保證氣體純凈度，是目前的主流選擇。我國壓縮機制造商生產(chǎn)用于石油、化工領(lǐng)域的工業(yè)氫氣壓縮機，其輸出壓力通常在 30MPa 以下，國內(nèi)具備生產(chǎn) 30MPa 以上的氫氣壓縮機和隔膜壓縮機的生產(chǎn)商較少，且產(chǎn)能尚有不足，部分加氫站壓縮機仍需要采購國外廠商產(chǎn)品。

③高壓儲氫罐

加氫站是利用站內(nèi)儲氫容器和車載氫瓶間的壓差實現(xiàn)氫氣加注，要求站內(nèi)儲氫壓力高于車載供氫系統(tǒng)。加氫站通常使用鋼制內(nèi)膽、纖維環(huán)向纏繞的儲氫罐。為了降低卸氣過程壓縮機能耗，提升氫氣加注過程可控性，加氫站儲氫罐或儲氫瓶組通常按照 2-3 級壓力分級設(shè)置，如 35MPa 加氫站可選擇配置 45+22MPa 儲氫罐進行組合使用。

組合高壓儲氫罐方面，中國浙江大學(xué)攻克了輕質(zhì)鋁內(nèi)膽纖維全纏繞高壓儲氫氣容器制造技術(shù)，解決了超薄鋁內(nèi)膽成型、高抗疲勞性能的纏繞線形匹配等技術(shù)難題，配套的 70MPa 加氫設(shè)備和系統(tǒng)目前仍在研發(fā)和小范圍應(yīng)用階段。