中美三种主流高压氢气、液氢、水电解制氢加氢站建设成本分析

全球加氢站发展现状及相关政策

近些年，世界各国相继出台各种促进氢能源产业发展的政策。我国地方政府积极规划氢能源产业建设，出台各类补贴政策，部分地区给出100-500万元的加氢站建设补贴。

▲海外氢能源政策分布图

此外，全球加氢站数量持续增长。据统计，截至2019年底，全球加氢站保有量接近450座。

其中，日本加氢站116座，处于全球领先地位，德国紧随其后，拥有加氢站81座；美国目前运行的加氢站为63座；

值得注意的是，中国加氢站数量迅速增加，截至2020年1月已建成63座；此外，韩国加氢站保有量30座。由于中、韩两国市场快速成长，2019年亚洲加氢站数量首次超过了欧洲地区。

▲全球加氢站数量统计（座）

建造一个加氢站需要多少钱

不同类型的加氢站建造成本差异较大，我国建设的加氢站以高压氢气加氢站为主，造价大约在1500万元，近期有所下降。

成本下降主要源于规模化建设以及采用新的设计和技术提高效率。这里将给出三种主流加氢站的建设成本，并分别进行讨论。

总体上，加氢站建成所需的与设备相关的费用约为160万美元，考虑投入使用前所需的调试费用、工程设计费用、管理费用、建筑施工费用等其他费用，总成本将超过200万美元。

1、外供氢高压氢气加氢站

对于外供高压氢气加氢站来讲，压缩机、储氢瓶以及加氢及冷却系统是最核心的成本构成部分，约占加氢站投资总量的50%，其中加氢及冷却系统成本占比最高，约占22%。

▲美国外供氢高压氢气加氢站建设成本构成

当前，我国使用最多的是外供氢高压氢气加氢站。这类加氢站核心设备国产化程度较高，能够使用我国自主研发的储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等。成本方面，压缩机占总成本较高，约30%。

▲国内外供氢高压氢气加氢站

2、外供氢液氢加氢站

由于液氢需要保持低温，需要使用低温型压缩机和仪用空压机，价格是高压氢气站的2.93倍，约占总投资成本的28%。

此外，其他系统价格和建设费用也远高于高压氢气站。总体来看，液氢站建设成本比高压氢气站成本高30.8%。

▲美国外供氢液氢加氢站建设成本构成

3、站内水电解制氢加氢站

站内制氢加氢站较外供氢加氢站多了制氢设施，这类加氢站实现了制氢与加氢一体化，虽然造价高于外供氢气加氢站，但省去了长途运输氢气的费用。

制氢装置是这类加氢站中成本最高的组件，例如水电解站使用的是电解装置，成本约占加氢站总投资40%。

▲美国站内水电解制氢加氢站建设成本组成

国内部分加氢站投资情况

我国早期建造的加氢站设计的加注压力多为35Mpa，主要原因是我国燃料电池车以商用车为主，如客车、专用车、物流车等，这类车需要35Mpa的加注压力，而小轿车需要70Mpa的加注压力。

目前，新建的加氢站开始出现了35/70Mpa并存的加注压力设计，这类加氢站不仅可以给商用车加氢，还可以服务于乘用车。

▲来源：天风证券

总的来看，成本下降主要源于规模化建设以及采用新的设计和技术提高效率。我们对加氢站最核心的三大部件进行规模化估计：

压缩机需求量增加到100套/年时，部件总成本能够较目前下降56%，核心部件直接生产成本有望降低82%；

储氢系统年需求量达到100套时，成本大约可降低8.5%；

加氢系统年需求量达到500套时，成本可下降30%-35%。

由此，我们推算，未来加氢站降本空间在30%-40%左右。

▲加氢站核心部件降本空间

中美加氢站运营比对

▲中美加氢站情况对比

▲中、美加氢站使用加注压力对比

结论  

我国加氢站建设属于快速上升期，2020年有望实现建设100座加氢站的目标。

加氢站可以平衡电网负荷，有助于可再生能源电力消纳，未来有望和可再生能源发电站形成生态链。

加氢站初始投资大，地方政府度高关注，纷纷出台了补贴政策，鼓励加氢站建设。未来，有望出台更加细化的支持政策，推动加氢站发展。

加氢站所需零部件国产化程度较高，建设规模化后，成本下降短期内可实现。