加氫站的上海樣本

文／本刊記者 曲紹楠

▲去上海石油加油站加氫，更專業(yè)更規(guī)范也更安全。 供圖/中國石化

身處長三角前沿，上海的氫能發(fā)展得天獨(dú)厚。

上海國際汽車城大廈、上海國際賽車場、上海汽車博覽公園、同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)、上海二手車交易市場、國家機(jī)動車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心……都位于上海市西北部的嘉定區(qū)，擁有雄厚的汽車產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。

正是看中這份實力，中國石化選在這里，布局其在上海的加氫站發(fā)展戰(zhàn)略。

領(lǐng)先站的誕生

世界領(lǐng)先!

全國首批!!

上海首座!!!

媒體報道上的這些字眼，都在形容上海的油氫合建站。

現(xiàn)在，上海已有兩座油氫合建站投入了運(yùn)營。它們分別是西上海油氫合建站和安智油氫合建站，日加氫量均為1000 千克。

說起這兩座站的運(yùn)營方——中石化氫能源（上海）有限責(zé)任公司，還有一段小故事。

當(dāng)年，雄心勃勃的氫車熟路公司找到了當(dāng)?shù)氐某善酚徒?jīng)銷商中國石化銷售股份有限公司上海石油分公司，談及合資建站的構(gòu)想。經(jīng)過多方溝通、調(diào)研、走訪，中國石化認(rèn)可了該公司的經(jīng)營資質(zhì)和管理理念，決定與其合作，并成立一家合資公司，初步選定上海市嘉定區(qū)的兩座站作為油氫合建站科研示范的改造站。

談及當(dāng)年的合作，中石化氫能源（上海）有限責(zé)任公司總工程師張聞鋒回憶說：“當(dāng)時，一家行業(yè)協(xié)會向中石化推薦了氫車熟路公司。我們調(diào)研發(fā)現(xiàn)，其已擁有500 臺7.3 噸左右的輕卡氫燃料物流車，客戶主要是上海中心城區(qū)的京東快遞、盒馬生鮮等等。”

上海市明文規(guī)定，外環(huán)內(nèi)國Ⅲ排放車輛禁止通行。不過，氫燃料電池車作為一個綠色動力車，可以擁有中心城區(qū)優(yōu)先通行權(quán)。有了這個城區(qū)通行證后，物流車輛就可以交替開展配送業(yè)務(wù)了。

之前，氫車熟路公司聯(lián)合其合作伙伴在其內(nèi)部建了一個橇裝加氫站。后來公司先后購置了500 臺氫燃料電池車，現(xiàn)有橇裝站已無法滿足加注服務(wù)，需要額外的加氫設(shè)施來保障車輛運(yùn)行。

為此，氫車熟路公司才急需尋找合適的合作伙伴。這才有了后來的合資公司。

不過，合資公司的淵源并不止于此。

隨著氫車熟路公司被大洋電機(jī)收購，公司股東發(fā)生變更，最終退出了合資公司。之后，中國石化方面又聯(lián)系到新的合作伙伴輕程公司加入。

2019 年底，第一批油氫合建站安智、西上海站初步建成運(yùn)行。2020 年初，新合資公司更名為中石化氫能源（上海）有限責(zé)任公司。2020 年3 月，合資公司拿到新的營業(yè)執(zhí)照。6 月中旬，兩座油氫合建站拿到氫氣氣瓶充裝許可證，現(xiàn)已正式對外進(jìn)行加注服務(wù)。

在合資公司中，中國石化銷售公司占股51%，由上海石油分公司代管。上海石油委派合資公司董事長，并委派兩名主要管理人員進(jìn)駐。輕程公司委派總經(jīng)理。

“我們秉持車站聯(lián)動發(fā)展的原則?！焙腺Y公司總經(jīng)理劉可成介紹說。

2019 年底，輕程公司購買了210 臺二代燃料電池汽車，達(dá)到8.3 噸以上。在功率增加的同時，載重量也增加了。同時，當(dāng)?shù)亓硗庖患椅锪髌髽I(yè)購置了100 臺燃料電池車?？傮w算下來，合資公司的新客戶就有300 多臺車，足夠滿足兩座站的滿負(fù)荷運(yùn)行。

有了車，氫氣的來源問題又?jǐn)[在了合資公司領(lǐng)導(dǎo)的面前。

為此，他們多方接洽、聯(lián)絡(luò)，終于找到兩家可靠的氫氣供應(yīng)商：一個是中國石化上海賽科的工業(yè)副產(chǎn)氫，通過管道輸送到一家名叫浦江特種氣體有限公司的民營企業(yè)。再經(jīng)過提純、灌裝后，運(yùn)送到上海的兩座油氫合建站內(nèi)。另一個是江蘇常熟一家工廠，通過進(jìn)口甲醇裂解提取的氫氣。之后，再通過車輛運(yùn)送到合建站中。

合資公司方面表示，后續(xù)要建設(shè)的站點氫氣資源會跟上海石化接洽，并成立合資公司建設(shè)加氫子母站。“上海石化擁有兩套大的PSA 提純裝置，采用天然氣制氫工藝或煉油重整副產(chǎn)氫，未來可以更好地保障上海的氫氣供應(yīng)?！鄙虾Ｊ矫姹硎荆笃跁邪l(fā)光伏發(fā)電等可再生能源制氫，更加綠色環(huán)保。

政府大力支持

合資公司之所以選擇在嘉定區(qū)建站，除嘉定區(qū)國際汽車城的戰(zhàn)略布局外，還源于當(dāng)?shù)爻雠_了20 條扶持燃料電池汽車的發(fā)展政策，俗稱“嘉定20 條”。

早在去年6 月10 日，上海市嘉定區(qū)就推出了《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)規(guī)劃》和《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展扶持政策（試行）》。

一座“氫能港”，呼之欲出。

上海市嘉定區(qū)副區(qū)長沈華棣表示，目前嘉定已初步具備氫能、燃料電池、燃料電池動力系統(tǒng)平臺、燃料電池汽車，以及基礎(chǔ)設(shè)施等較完整的產(chǎn)業(yè)配套要素。下一步，嘉定將繼續(xù)推進(jìn)氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)健康迅速發(fā)展。到2025 年，嘉定氫能及燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值將力爭突破500 億元。

必須把科技興水作為推進(jìn)水利現(xiàn)代化建設(shè)的主要途徑。信息化、智能化是水利現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。要以防汛防旱管理為基礎(chǔ)平臺，充分運(yùn)用信息化、智能化技術(shù)手段，加快建立防汛防旱、水資源調(diào)度、河湖管理、水源地安全監(jiān)測等多功能、一體化水利信息化管理系統(tǒng)，實現(xiàn)水安全、水資源、水生態(tài)實時監(jiān)控，超前預(yù)警，精準(zhǔn)調(diào)度，安全管理。

“加氫站達(dá)到35 兆帕?xí)r可以享受200 萬元的補(bǔ)貼，達(dá)到70 兆帕?xí)r可以獲得500 萬元的建站補(bǔ)貼?！奔味▍^(qū)政府對加氫站建設(shè)給予了最大支持，并提出未來會根據(jù)上海市政府的相關(guān)政策，給予氫氣加注補(bǔ)貼等各項配套的扶持政策。

受益于當(dāng)?shù)氐摹皻淠芨邸苯ㄔO(shè)和政府的大力支持，合資公司自然信心滿滿。

“目前，油氫合建站的固定儲氫設(shè)施可以達(dá)到600 多千克。加上移動的儲氫設(shè)施，兩座站保守估計加氫能力分別是一天1 噸，總計2 噸。”張聞鋒說。

合建站均配備了2 臺加氫機(jī)、4 把加氫槍。因加注口徑不同，2 把槍可以滿足輕卡物流車及上汽FCV80 加注，另2 把槍滿足公交車或氫燃料電池重卡加注。

物流車方面，一臺車一次可加注6～7 千克氫氣，加滿可達(dá)到9 千克，耗時30 分鐘，行駛300 公里。一座站一天就能滿足120 余臺物流車加注氫氣?！拔覀兊能囍饕荛L三角地區(qū)，從江蘇昆山的京東一號倉運(yùn)貨到上海。加氫車跑起來沒有任何問題?！彼緳C(jī)反饋。

▲綠色出行，坐氫能車。 供圖/中國石化

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未來，在技術(shù)創(chuàng)新上將實現(xiàn)自主可控，突破燃料電池整車技術(shù)，攻克電堆核心部件技術(shù)，掌握氫氣制、儲、運(yùn)、加技術(shù)；在產(chǎn)品創(chuàng)新上，將打響品牌，構(gòu)建上海制造的品牌生態(tài)群，加快培育一批頭部企業(yè)；在利用創(chuàng)新擴(kuò)大規(guī)模上，將擴(kuò)大燃料電池汽車的多場景、多領(lǐng)域商業(yè)應(yīng)用規(guī)模，將上海建成燃料電池汽車商業(yè)化運(yùn)營國際示范區(qū)；在環(huán)境創(chuàng)新上，將構(gòu)建生態(tài)，完善政策體系，提出加氫站建設(shè)，形成開放協(xié)同共享的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

截至目前，上海已經(jīng)推廣燃料電池汽車1484輛，建成加氫站8 座，膜電極大功率電堆等關(guān)鍵零部件均取得了突破性地進(jìn)展。

如果是公交車的話，由于一次要加到12～13 千克氫氣，量較大，上海目前在營的8 輛加氫公交車中有6 輛在嘉定，待合建站擴(kuò)建后足可以滿足這6臺公交車的加注量。

合資公司方面稱，未來還將開發(fā)冷鏈物流客戶，如生鮮配送物流車和冷鏈物流車等等。

技術(shù)工藝更優(yōu)

加氫運(yùn)輸車是如何工作的呢？

張聞鋒給記者打了個形象的比喻：“車內(nèi)就好像整齊碼放了三個可樂瓶。”

原來，目前上海在營的加氫物流車內(nèi)均裝有3個車載儲氣瓶，并在車頭后方原來放置發(fā)動機(jī)的位置，內(nèi)置了一個燃料電池發(fā)電機(jī)。工作原理就是，將氫氣從儲氣瓶內(nèi)輸出，再由管道輸?shù)饺剂想姵刂羞M(jìn)行發(fā)電，之后再驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

事實上，業(yè)界很早以前就開始研究氫燃料動力，即現(xiàn)在大家提到的燃料電池汽車，其實就是一個氫氣跟空氣中的氧氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)的過程，然后輸出電能，電能再驅(qū)動電動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。就像電動車依靠電池一樣，氫燃料車依靠氫氣儲能來推動氫燃料電池發(fā)電。

當(dāng)提及上海的油氫合建站有何技術(shù)突破時，張聞鋒介紹說，上海相對于佛山最早的加氫站來說，在工藝上進(jìn)行了局部優(yōu)化。如，目前應(yīng)用乙二醇冷卻的降溫效率更高，溫控更好，能耗更低，壓注更安全。

上海的油氫合建站，還對罩棚進(jìn)行了優(yōu)化。

佛山站內(nèi)的油氫設(shè)施分別建設(shè)在兩個區(qū)域，上海的合建站則建在同一區(qū)域內(nèi)，共用一個罩棚。不過，上海的合建站抬高了罩棚高度，并采取相關(guān)措施方便氫氣快速逃逸。

上海的設(shè)備供應(yīng)商還結(jié)合了法液空的加氫站技術(shù)，并進(jìn)行了優(yōu)化?！霸瓉淼募託涔に囀侨苓M(jìn)加氫機(jī)的，現(xiàn)在變成單管進(jìn)加氫機(jī)，減少了泄漏風(fēng)險點。新的加氫工藝增加了中壓預(yù)冷設(shè)施，采取了微通道換熱降溫方式。所以說，無論是工藝，還是整個站的節(jié)能情況，都優(yōu)于第一代設(shè)施?！睆埪勪h提到。

技術(shù)人員稱，上海油氫合建站的建站標(biāo)準(zhǔn)，依照了現(xiàn)有的《加氫站技術(shù)規(guī)范GB50516—2010》，也結(jié)合了上海市的地方標(biāo)準(zhǔn)。

說起上海的加氫站技術(shù)規(guī)范，還要提到當(dāng)時的上海世博會。這個規(guī)范是為世博會臨時橇裝加氫站設(shè)計的地方標(biāo)準(zhǔn)，與其他標(biāo)準(zhǔn)的唯一區(qū)別，就是對加油站的油罐儲油量在GB50516—2010 的基礎(chǔ)上進(jìn)行了調(diào)整，同時得到了標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)的認(rèn)可。

針對目前上海在營的油氫合建示范站，業(yè)內(nèi)評價在加注能力方面得到了很大提升。專家認(rèn)為：“原先都是500 千克以下的站，一般是200 千克左右的運(yùn)維模式。但目前來看，1000 千克的規(guī)模也顯得較小，將來可能出現(xiàn)新的突破?！?/p>

此外，上海的油氫合建站在工藝上運(yùn)用了新的材料。

原先的合建站設(shè)計是水泥蓋板的方式，厚重且不便于后期維護(hù)更換。上海兩座示范站在建設(shè)時找專人研發(fā)，采用復(fù)合樹脂材質(zhì)拼接安裝，極大地方便了施工作業(yè)人員的檢維修，“畢竟更換一塊拼接樹脂要比換掉整個蓋板更加省時省力?！睆埪勪h說。

在風(fēng)險控制措施方面，上海的油氫合建站采用了全新的安全聯(lián)鎖裝置，各方面均進(jìn)行了優(yōu)化。

未來，嘉定區(qū)“氫能港”建設(shè)發(fā)展以后，規(guī)劃了15 座加氫站點，其中4 座純加氫站、11 座油氫合建站。而現(xiàn)下，包括世博會遷建的安亭加氫站和中石化兩座在營的油氫合建站，嘉定區(qū)未來還要建設(shè)3 座加氫站和9 座油氫合建站，預(yù)計到2025 年建設(shè)完成。