當前，國內外加氫站投資都處于比較活躍的狀態(tài)，但投資加氫站的首要難題是巨額的建設成本。選取不同的技術(shù)路線(xiàn)，加氫站建設和運營(yíng)的成本也各不相同。本文就加氫站的建設成本進(jìn)行詳細的分析和比較。

我們對外供氫高壓氫氣加氫站、外供液氫加氫站以及內制氫加氫站，三種不同技術(shù)路線(xiàn)加氫站的建設總成本進(jìn)行了對比分析。

由于我國現階段加氫站全部為高壓氫氣儲存加氫站，為了比較不同類(lèi)型加氫站建設成本，我們以2015財年，美國加利福尼亞洲這三種不同類(lèi)型加氫站的建設成本為例進(jìn)行分析。

以日供氫能力為180kg/d，存儲能力為250kg的外供氫高壓氫氣加氫站為分析對象，其氫氣運輸方式為集裝管束拖車(chē)運輸，加氫站同時(shí)具備35MPa和70MPa兩種加氫壓力。

當加氫壓力達到70MPa時(shí)，需要添加冷卻系統，在加氫過(guò)程中對氫氣進(jìn)行預冷，以防止加氫過(guò)程中由于氫氣溫度過(guò)高而引發(fā)的安全事故。

加州能源局的研究數據表明，該類(lèi)型加氫站建成所需的與設備相關(guān)的費用約為160萬(wàn)美元，考慮投入使用前所需的調試費用、工程設計費用、管理費用、建筑施工費用等其他費用，總成本將超過(guò)200萬(wàn)美元。

如果生產(chǎn)規模增加到100套/年，加氫站建設成本較2015年可降低40%左右。

未來(lái)，隨著(zhù)設備生產(chǎn)規模的擴大，規模經(jīng)濟影響顯著(zhù)，壓縮系統、儲氫系統以及加氫系統的成本將明顯下降，外供氫高壓氫氣加氫站的總成本將有很大的下降空間。

下面對一個(gè)日供氫能力為350kg/d，同樣具備35MPa和70MPa兩種加氫壓力的外供液氫加氫站進(jìn)行建設成本分析。

相比于外供高壓氫氣加氫站，外供液氫加氫站在運輸之前需要耗能將氫氣溫度降低到零下253℃，以液態(tài)氫的形式進(jìn)行運輸。

加氫站中需要添加額外的儲氫瓶和冷卻系統保證加氫站的正常運行，占地面積更大，因此液態(tài)加氫站的建設成本高于高壓氫氣加氫站。

加州能源局的研究數據表明，外供液氫加氫站建成所需的與設備相關(guān)的費用約為193萬(wàn)美元（高于外供氫高壓氫氣加氫站的160萬(wàn)美元），考慮投入使用前所需的調試費用、工程設計費用、管理費用、建筑施工費用等其他費用，總成本約為280萬(wàn)美元。

美國加利福尼亞州HyGen加氫站采用站內電解水制氫，該加氫站日供氫能力為130kg/d，同樣具備35MPa和70MPa兩種加氫壓力，下面對該加氫站的建設成本進(jìn)行分析。

站內電解水制氫加氫站由于站內具備制氫能力，與外供氫加氫站相比，省去了將氫氣由制氫廠(chǎng)運至加氫站的運輸費用。

受益于模塊化的設計，電解水制氫系統包含的所有設備都可以放置于20-40英尺的國際標準集裝箱中，英國ITM Power、加拿大的Hydrogen Technology and Energy(HTEC)公司以及美國HyGen Industries等企業(yè)都提供這種集裝箱式電解水制氫系統。

本部分對外供氫加氫站的分析中并沒(méi)有考慮集裝管束拖車(chē)的制造/使用成本、氫氣運輸成本等，僅針對加氫站建設投資成本進(jìn)行分析比較。

加州能源局的研究數據表明，HyGen電解水制氫加氫站總建設成本超過(guò)320萬(wàn)美元，遠遠超過(guò)外供氫高壓氫氣加氫站（200萬(wàn)美元）和液氫加氫站（280萬(wàn)美元），其中電解水制氫裝置成本約131萬(wàn)美元。

綜合來(lái)看，現階段外供氫高壓氫氣加氫站的建設成本最低，且隨著(zhù)生產(chǎn)規模的擴大，成本將有大幅降低的可能，進(jìn)一步考慮氫氣生產(chǎn)和運輸費用后的氫氣使用成本將增加。

國內現階段主要為外供氫高壓氫氣加氫站，因此，本節中我們對外供氫高壓氫氣加氫站中最為重要的三大系統——壓縮、儲氫及加氫系統，進(jìn)行建設成本的分析。

根據Ahmad Mayyas等人的研究，直接成本可分為系統核心部件成本及輔助設備成本（Balance of system，BOS）兩部分進(jìn)行分析，主要包括與設備生產(chǎn)有關(guān)的設備/建筑成本、材料成本、廢料成本、工人工資費用、生產(chǎn)耗能、設備及廠(chǎng)房維護費用以及資本成本。

另外，考慮系統建設產(chǎn)生的裝配費，從而得到加氫站中相應系統生產(chǎn)建設所需的成本。

假設加氫站壓縮系統中采用活塞式壓縮機，其直接成本包括與壓縮機殼體及內部結構加工制造相關(guān)的系統核心部件成本，以及與電機、控制單元、管路系統等相關(guān)的輔助設備成本。

根據Ahmad Mayyas等人的研究，通過(guò)對比壓縮系統建設成本與生產(chǎn)規模的關(guān)系我們發(fā)現：

（1）隨著(zhù)生產(chǎn)規模的增加，壓縮系統核心部件的直接生產(chǎn)成本將大幅降低，當生產(chǎn)規模由10套/年增加到100套/年時(shí)，核心部件直接生產(chǎn)成本降低約82%；

（2）核心部件直接生產(chǎn)成本降低的主要原因是由于隨著(zhù)生產(chǎn)規模的增加，平均到每套壓縮系統的資本成本及設備/建筑成本明顯降低；

（3）輔助設備成本隨生產(chǎn)規模的增加變化很小，其中系統的控制單元價(jià)格最高，占輔助設備成本的58%，高精度的控制單元成本約為13000美元；

（4）考慮壓縮系統直接成本及裝配成本的總成本隨生產(chǎn)規模的增加而降低，生產(chǎn)規模由10套/年增加到100套/年時(shí)，總成本降低約56%.

預測在未來(lái)，壓縮系統的成本降低空間將更大。

隨著(zhù)生產(chǎn)規模的增加，輔助設備成本在總成本中的占比將超過(guò)直接成本，未來(lái)隨著(zhù)需求的增加，針對不同參數壓縮系統的閥組、接頭、傳感器等輔助部件將趨于更加標準化、集成化的生產(chǎn)制造模式。

屆時(shí)，輔助設備成本將大幅降低，這使得壓縮系統的成本在未來(lái)將有很大的降低空間。

儲氫系統成本分析分為儲氫瓶直接成本以及輔助設備成本兩部分。假設加氫站采用Ⅰ型儲氫瓶，儲氫壓力為38MPa時(shí)容量為30kg。

根據Ahmad Mayyas等人的研究，通過(guò)進(jìn)一步分析我們發(fā)現：

（1）材料費用是儲氫系統成本的主要部分，其次為人工費用；

（2）由于材料費用為主要成本構成，且隨生產(chǎn)規模變化不大，因此儲氫系統成本隨生產(chǎn)規模的增加降低較??；

（3）當生產(chǎn)規模由100套/年增加到1000套/年時(shí)，與儲氫系統直接生產(chǎn)建設相關(guān)的成本將可降低8.5%.

對于加氫系統的成本分析，我們考慮兩種情況：

（1）只有35MPa加注口的加氫機；

（2）同時(shí)配有35MPa和70MPa兩種加注口的加氫機。

加氫系統相關(guān)部件可直接購買(mǎi)并進(jìn)行組裝，成本可分為設備成本及人工費用。

在已有加氣站加氣系統的建設經(jīng)驗基礎上，加氫系統中的相關(guān)部件現已形成了較為標準化的生產(chǎn)制造，包括加氫機外殼、相關(guān)閥門(mén)組件、流量計、壓力計、加氫槍、控制及顯示面板、相關(guān)按鍵等。

根據Ahmad Mayyas等人的研究：

（1）設備成本中最主要的為閥門(mén)和計量?jì)x表等，占設備成本的60%左右，用于監測壓力以及氫泄露相關(guān)的傳感器也是加氫系統成本的重要組成部分；

（2）加氫槍組件成本在H35/H70加氫系統中的占比高于在H35單加注口加氫系統成本中的占比。這是由于70MPa加氫槍組件成本相比于35MPa成本更高，且能夠制造成熟產(chǎn)品的供應商更少；

（3）H35單一加注口加氫系統設備成本約為35048美元，H35/H70雙加注口加氫系統的設備成本約為67595美元；

（4）加氫系統的成本隨著(zhù)生產(chǎn)規模的增加而降低。

35MPa/70MPa雙加注口加氫系統總成本較35MPa單加注口加氫系統成本增加約一倍。

生產(chǎn)規模由10套/年增加到500套/年，加氫系統總成本可降低30%-35%.

我們將我國加氫站壓縮、儲氫及加氫三大系統的建設成本與美國、日本、德國等其他國家的建設成本進(jìn)行了比較，以分析中國在加氫站建設成本方面的國際競爭力。

1.我國壓縮系統建設的直接成本和裝配成本在國際上具有明顯優(yōu)勢，明顯低于美國、日本、德國等氫能利用更為廣泛的國家；

2.考慮壓縮機制造企業(yè)加權平均資本成本要求后，我國壓縮機建設成本的優(yōu)勢降低，但依然低于其他發(fā)達國家；

3.我國加氫站壓縮系統建設成本較低的優(yōu)勢在于較低的人工費用及設備/建筑成本。

1.若只考慮系統的直接成本，我國加氫站儲氫系統建設成本依然低于其他國家；

2.若綜合考慮企業(yè)的加權平均資本成本要求，美國、加拿大、墨西哥的儲氫系統總成本將低于我國；

3.我國加氫站儲氫系統建設成本優(yōu)勢來(lái)源依然是我國較低的人工費用。

同樣的，對于加氫站加氫系統建設成本來(lái)說(shuō)，我國的建設成本設備成本及人工費用低于其他國家，而較高的公司加權平均資本成本要求使得我國加氫站建設的總成本優(yōu)勢下降。

總的來(lái)說(shuō)，由于我國擁有更低的人力成本及建筑成本，使得我國在加氫站關(guān)鍵系統建設成本上較其他國家具有一定優(yōu)勢。

但是成本降低的關(guān)鍵還是在于生產(chǎn)規模的擴大和技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，加速發(fā)展氫能利用產(chǎn)業(yè)，形成上下一體的商業(yè)化產(chǎn)業(yè)鏈及標準化部件迫在眉睫。

來(lái)源：光大證券