氫燃料電池車(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質(zhì)及空氣中的氧通過燃料電池以產(chǎn)生電力颠毙，再以電力推動電動機顺囊，由電動機推動車輛很撩，整個過程將氫的化學能轉(zhuǎn)換為機械能。氫能源的最大好處是跟空氣中的氧反應(yīng)產(chǎn)生水蒸氣之后排出端辛，可有效減少燃油汽車造成的空氣污染問題咨只，現(xiàn)階段下高速車輛、巴士希没、潛水艇和火箭已經(jīng)在不同形式使用氫燃料械拉，而燃料電池車一般在內(nèi)燃機的基礎(chǔ)上改良而成。目前燃料電池行業(yè)無論從技術(shù)儲備還是商業(yè)模式仍處于積極探索中腿伟，技術(shù)上(電堆和整車技術(shù))的可靠性和經(jīng)濟性都是制約燃料電池行業(yè)發(fā)展的瓶頸鸿铐。當前影響國內(nèi)加氫站終端氫氣售價的主要因素是氫氣到站成本(占70%)，其中包括氫氣成本和儲氫芬过、運氫成本胞仅。因此除降低儲氫和運氫成本之外，如何獲得低成本的氫源佣今，將是實現(xiàn)終端加氫站運營經(jīng)濟性的關(guān)鍵唁映。
燃料電池驅(qū)動車輛的原理
目前國內(nèi)用于外供氫氣的氫能儲備非常充足，但目前下游供氫體系尚處于萌芽探索階段靠汁，幾種制氫路線的經(jīng)濟性尚處驗證之中蜂大。展望未來，由于負荷中心的集中區(qū)域華東地區(qū)煤炭總量指標控制嚴格膀曾，且中期內(nèi)天然氣供給仍將較為緊張县爬，投資較重的化石燃料制氫(煤制氫和天然氣重整制氫)作為定向的供氫路線，其可行性獲得確認之前難以大規(guī)模推廣;而水電解路線雖然可以實現(xiàn)分散式供氫添谊，但其經(jīng)濟性取決于電力成本的降低财喳，國內(nèi)風電和光伏的棄電利用水平是制約該路線未來發(fā)展程度的關(guān)鍵。
從目前來看斩狱，國內(nèi)化工副產(chǎn)氫的利用是燃料電池行業(yè)供氫的較優(yōu)選擇耳高，國內(nèi)氯堿、PDH 和快速發(fā)展的乙烷裂解行業(yè)可提供充足的低成本氫氣資源所踊，且集中在負荷中心密集的華東地區(qū)泌枪，在對這些裝置進行低強度的改造之后可同時解決燃料電池行業(yè)的供氫和副產(chǎn)氫高效利用的問題，未來化工副產(chǎn)集中式供氫+水電解分散式制氫將會是國內(nèi)燃料電池行業(yè)供氫模式的發(fā)展方向秕岛。
不同制氫路線的經(jīng)濟規(guī)模和制氫成本等的比較
(1)從出廠成本來看碌燕，焦爐氣、氯堿继薛、丙烷脫氫制丙烯和乙烷裂解制烯烴副產(chǎn)的粗氫氣可以經(jīng)過脫硫预旺、變壓吸附和深冷分離等精制工序后作為燃料電池車用氫源，成本遠低于化工燃料制氫、甲醇重整制氫和水電解制氫等路線浪熙。
(2)從副產(chǎn)的氫氣量來看桃镐，國內(nèi)焦化行業(yè)產(chǎn)能巨大，可副產(chǎn)氫氣量較大锨蹄，但由于焦化產(chǎn)能集中在山西杈鸵、河北和山東等華北地區(qū)，距離長三角等負荷中心較遠努墩，且分離精制成本較高吠冒，而考慮到儲氫和運氫后的綜合成本與氯堿、丙烷脫氫和乙烷裂解制氫相比更是不占優(yōu)勢摊谢。
(3)綜合來看凰届，現(xiàn)有的 PDH 產(chǎn)能約 588 萬噸，考慮在建和前期準備中的產(chǎn)能辕芳，未來國內(nèi)將合計擁有 915 萬噸產(chǎn)能，可副產(chǎn)并外售 30.5 萬噸氫氣宵睦，可以滿足約 213 萬輛燃料電池車用氫量;而規(guī)劃中的乙烷裂解產(chǎn)能達 1460 萬噸记罚，可以實現(xiàn)的外供氫氣量達 93.4 萬噸，規(guī)模更為巨大壳嚎，可滿足約 653 萬輛燃料電池車用氫需求桐智。此外丙烷脫氫和乙烷裂解裝置基本上集中在沿海港口地區(qū)，通過進一步的低投資強度的精制工序烟馅，氫氣中的總硫说庭、CO 等雜質(zhì)含量便可符合燃料電池用氫氣標準，因此丙烷脫氫和乙烷裂解副產(chǎn)的氫氣將是未來潛在最具優(yōu)勢的燃料電池車用氫源選擇之一郑趁。
沿海氫源走廊
目前工業(yè)上生產(chǎn)氫氣的技術(shù)已經(jīng)非常成熟刊驴，化石燃料制氫、化工副產(chǎn)氫寡润、水電解制氫捆憎、甲醇制氫各種路線均已經(jīng)大規(guī)模商業(yè)應(yīng)用，此外光電化學和生物制氫尚處于技術(shù)開發(fā)階段梭纹。而從國內(nèi)外加氫站的運營情況來看躲惰，目前供氫的方式主要分為兩種：站內(nèi)制氫和外供氫氣。其中站內(nèi)制氫主要是水電解制氫晶襟，該技術(shù)已經(jīng)相當成熟并且在歐洲大多數(shù)加氫站獲得應(yīng)用;而外供氫氣則是大規(guī)模的利用天然氣重整制氫或者鋼廠驳达、化工廠副產(chǎn)氫氣，在凈化之后使用高壓氧氣瓶集束拖車運輸至加氫站笼肴。
氫能體系的組成
目前電堆和整車技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟性都是制約燃料電池行業(yè)發(fā)展的瓶頸缆瑟，除了降低儲氫和運氫成本之外，如何獲得低成本的氫源，將是實現(xiàn)終端加氫站運營經(jīng)濟性的關(guān)鍵阱墩。
從目前來看國內(nèi)化工副產(chǎn)氫的利用是燃料電池行業(yè)供氫的較優(yōu)選擇谍臀，市場普遍認為國內(nèi)氯堿廠提供的低成本氫氣資源是國內(nèi)燃料電池行業(yè)氫源的最優(yōu)選擇。與市場的普遍認知不同局该，氫云鏈認為隨著北美頁巖油氣革命之后國內(nèi)碳三和碳二行業(yè)生產(chǎn)路線發(fā)生了變革性的變化：考慮在建和規(guī)劃中的產(chǎn)能抡杈，未來國內(nèi)PDH(丙烷脫氫)產(chǎn)能將達 915 萬噸產(chǎn)能，而規(guī)劃中的乙烷裂解產(chǎn)能達 1460 萬噸涉佑。兩者合計可副產(chǎn)外售 123.9 萬噸氫氣加梁，可滿足約 866 萬輛燃料電池車用氫需求。PDH 和乙烷裂解集中在沿海港口地區(qū)淮超，通過低強度的改造便可滿足燃料電池用氫氣融蹂，PDH 和乙烷裂解副產(chǎn)的氫氣將是未來潛在最具優(yōu)勢的燃料電池車用氫源選擇之一。
