隆眾資訊4月19日?qǐng)?bào)道：“碳達(dá)峰與碳中和”定調(diào)為國家級(jí)綠色發(fā)展戰(zhàn)略，是今后很長一段時(shí)期的工作重點(diǎn)；開啟第三次能源革命，支撐第四次工業(yè)革命，關(guān)系著國家的命脈，引起社會(huì)各界高度重視，紛紛加大對(duì)新能源的投資力度?！疤贾泻汀笔侨蚣?jí)別的共同目標(biāo)，一些發(fā)達(dá)國家都將其作為綠色新政，重視綠色能源技術(shù)的研發(fā)與投入，其政策背后就是能源革命、能源安全、能源責(zé)任三大內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，我國不可避免的與這些發(fā)達(dá)國家展開激烈競(jìng)爭(zhēng)，這將是一場(chǎng)國運(yùn)之戰(zhàn)。

1、以能源革命帶動(dòng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型

回顧能源發(fā)展史：從柴薪→煤炭→化石能源、油氣→可再生能源、發(fā)電與制氫→氫氣，總是從高碳向低碳乃至無碳方向發(fā)展，其能量密度反過來看：氫氣→3.4倍油氣→6.8倍煤炭→1000倍柴薪；每次工業(yè)革命的興起，都會(huì)引起能源革命，都會(huì)帶來巨大的社會(huì)變革和商業(yè)機(jī)會(huì)，形成無數(shù)個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)人類文明社會(huì)的進(jìn)步，這次以氫能為主的能源革命，將是大氣霧霾、氣候變化問題的終結(jié)者。

2、可再生能源成為保障能源安全的重要力量

國際局勢(shì)動(dòng)蕩，我國過度依靠油氣資源進(jìn)口安全不可持續(xù)的矛盾更加突出，已經(jīng)達(dá)到了“警戒紅線”，這也是我國大力推廣新能源汽車的根本原因，目前，濰柴動(dòng)力大功率氫燃料電池已經(jīng)量產(chǎn)，意味著氫燃料電池商用車即將量產(chǎn)，為可再生能源制氫提供了用氫環(huán)節(jié)。

我國水電、風(fēng)電、光伏發(fā)電裝機(jī)容量均位居世界首位，可再生能源裝備制造業(yè)領(lǐng)跑全球，提供了優(yōu)質(zhì)的制氫環(huán)節(jié)，“中國優(yōu)勢(shì)”明顯，這種優(yōu)勢(shì)如何再次發(fā)揚(yáng)光大，需要一項(xiàng)技術(shù)突破后加以引領(lǐng)如同第一名片“中國高鐵”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)一樣，可作為第二名片走出國門，在世界各地布局，爭(zhēng)取更多的氫能源市場(chǎng)份額以銷售更多的氫燃料電池汽車，使得中國的可再生能源裝備和燃料電池汽車在世界各地開花結(jié)果；

綠色能源科技革命是搶占國內(nèi)外能源轉(zhuǎn)型的制高點(diǎn)、掌握能源安全主動(dòng)權(quán)、確保我國能源長久安全的戰(zhàn)略保障。

3、優(yōu)化能源革命結(jié)構(gòu)，履行能源責(zé)任

全球應(yīng)對(duì)氣候變化，一致舉措是“全球-中央-地方”自上而下推動(dòng)“碳中和”，氫能是人類的終極能源，取之不盡用之不竭，發(fā)展氫能源產(chǎn)業(yè)是作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和實(shí)現(xiàn)“碳中和”的重要手段；目前全世界認(rèn)可最有效的方法是：用可再生能源發(fā)電與制氫替代化石能源，全過程零排放，即在能源生產(chǎn)（上游制氫）環(huán)節(jié)中用可再生能源發(fā)電與制氫，在能源消費(fèi)（下游用氫）環(huán)節(jié)將不斷擴(kuò)大電氣化、氫能化應(yīng)用（純電動(dòng)汽車與氫燃料電池汽車并行發(fā)展），推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型升級(jí)，我們爭(zhēng)取做到在全世界各地復(fù)制與推廣具有中國自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫能供應(yīng)鏈。

早在幾年前，日本豐田、韓國現(xiàn)代燃料電池汽車就批量生產(chǎn)了，但是，大面積推廣起來遇到的困難是：與燃料電池汽車配套的加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難以逾越，這也是全球舉世公認(rèn)的世界性難題；幾年來，全球各地建設(shè)的加氫站總數(shù)才幾百座，建設(shè)速度太慢，只能呈個(gè)位數(shù)線性增長，加氫站這一技術(shù)瓶頸解決不了，可再生能源制氫替代化石能源將是一句空話。

一、當(dāng)前加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)難在哪里？

當(dāng)前的加氫站采用的是幾十年來20MPa長管拖車對(duì)應(yīng)的天然氣能源領(lǐng)域的壓縮天然氣（CNG）加氣站的非常成熟的老技術(shù)路線，包括現(xiàn)在的法規(guī)，道路運(yùn)輸壓力還限定在20MPa以內(nèi)的老規(guī)矩當(dāng)中，一個(gè)新事物出來，采用成熟的老技術(shù)路線與其配套過渡，避免技術(shù)上的冒險(xiǎn)與失誤，符合正常思維，做得對(duì)；但是，沒有想到的是：由于氫氣非常輕，暴露出一些缺點(diǎn)，這些缺點(diǎn)還非常嚴(yán)重，嚴(yán)重程度影響到了加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的商業(yè)價(jià)值，沒有了商業(yè)價(jià)值，誰還在建設(shè)與推廣呢？具體在儲(chǔ)運(yùn)氫氣和加注氫氣這兩個(gè)環(huán)節(jié)：

儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)采用20MPa長管拖車儲(chǔ)運(yùn)氫氣，該拖車自重25噸只能裝載200-300公斤氫氣，返程空載剩余壓力一般為4-6MPa，還有大約30%的氫氣沒有用完。這種運(yùn)輸方式，運(yùn)送壓縮天然氣（CNG）尚可，但是運(yùn)送20MPa的壓縮氫氣就非常不經(jīng)濟(jì)了。往返運(yùn)送氫氣其實(shí)是在運(yùn)送自身長管鋼瓶“大鐵疙瘩”，有效負(fù)載太小，運(yùn)輸燃油消耗過大，運(yùn)輸距離大于50公里，運(yùn)輸成本就成倍增加了，使得加氫站銷售的氫氣價(jià)格就沒有了經(jīng)濟(jì)性和競(jìng)爭(zhēng)力。

20MPa長管拖車儲(chǔ)運(yùn)氫氣到對(duì)應(yīng)的加氫站，還需要將20MPa的氫氣再次加壓到45MPa充裝到站內(nèi)儲(chǔ)氫瓶組中，供加氫機(jī)使用，需用動(dòng)力電源和動(dòng)力設(shè)備即壓縮機(jī)配套，這是一種有動(dòng)力的加氫站，所涉及的設(shè)備和工藝步驟繁多，其工藝流程為：

20MPa長管拖車→卸氣柱→壓縮機(jī)（三相動(dòng)力電源配電房配套）→PLC站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)→氣體分配器→站內(nèi)45MPa儲(chǔ)氫瓶組→降溫器→加氫機(jī)→35MPa燃料電池汽車。

當(dāng)來站加氫氣的車輛增多時(shí)，會(huì)有車輛排隊(duì)等候現(xiàn)象，這是由于站內(nèi)45MPa高壓氫氣不夠時(shí)，需要啟動(dòng)壓縮機(jī)抽取長管拖車上的20MPa或20MPa以下的氫氣再次加壓到45MPa，屬于現(xiàn)場(chǎng)加壓、現(xiàn)場(chǎng)加注的工藝流程，應(yīng)對(duì)不及時(shí)的時(shí)候，會(huì)有加注氫氣中斷現(xiàn)象的發(fā)生，影響加注氫氣效率；這種現(xiàn)象在天然氣加氣站汽車加注高峰時(shí)會(huì)經(jīng)常發(fā)生，如果壓縮機(jī)排氣量或站內(nèi)儲(chǔ)氫瓶組儲(chǔ)氫量比較小，這種現(xiàn)象會(huì)更加嚴(yán)重；從整個(gè)氫能供應(yīng)鏈上看，中間加注環(huán)節(jié)存在中斷、擁堵、不順暢現(xiàn)象，嚴(yán)重影響上下游制氫、用氫匹配。

有動(dòng)力的加氫站，一項(xiàng)重要指標(biāo)就是日加氫量，日加氫量受壓縮機(jī)和站內(nèi)儲(chǔ)氫瓶組技術(shù)參數(shù)的限制，有日加氫量為200、500、1000、2000公斤等不同規(guī)格的加氫站，其造價(jià)也不一樣。這樣的有動(dòng)力的加氫站將來還存在著設(shè)備重復(fù)更新與淘汰的詬病，嚴(yán)重影響總體投資的經(jīng)濟(jì)效益。舉例說明：當(dāng)下游用氫環(huán)節(jié)的燃料電池汽車日益增多時(shí)，日加氫量由1000公斤的加氫站需要增加到2000公斤的時(shí)候，只有兩種辦法：一是，再增加一套1000公斤的加氫站設(shè)備并聯(lián)使用，占地面積增加很多，投資加大；二是，淘汰原有的日加氫量1000公斤的設(shè)備，更換日加氫量為2000公斤的加氫站設(shè)備，造成原有設(shè)備投資的浪費(fèi)。

現(xiàn)在有動(dòng)力的加氫站就是一個(gè)典型的小型工廠，設(shè)備工作噪音很大，占地面積也很大，特別是壓縮氫氣的工作量，比上游制氫廠負(fù)擔(dān)還重。對(duì)氫氣壓縮做功，由于氫氣導(dǎo)熱性能好，氫氣壓力升高快，溫度升高也快，流速也加快，氫氣“一好三快”秉性會(huì)有與金屬管道靜電摩擦產(chǎn)生燃燒、事故的可能性；同時(shí)，所涉及的設(shè)備及工藝步驟越多，氫氣泄漏點(diǎn)就越多，安全隱患就越多（國外韓國、美國已有加氫站發(fā)生事故），一次燃燒安全事故，就能把一個(gè)企業(yè)或一個(gè)行業(yè)毀掉，這樣的加氫站就是有更多的人員維護(hù)，還不一定能確保百分之百安全，安全始終是一個(gè)非常嚴(yán)重的問題，值得大家考慮與重視。

二、以智能加氫站為核心的可再生能源制氫的氫能供應(yīng)鏈

上游（可再生能源發(fā)電、電解水）制氫與壓縮（或液化）氫氣→儲(chǔ)運(yùn)氫→加氫站→下游用（儲(chǔ)備與消耗）氫四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成氫能源供應(yīng)鏈，這四個(gè)環(huán)節(jié)本身內(nèi)部也是循環(huán)的，即上游可再生能源循環(huán)發(fā)電、循環(huán)電解水制氫、循環(huán)壓縮、循環(huán)儲(chǔ)運(yùn)氫氣、循環(huán)加注氫氣，下游燃料電池汽車（車上的儲(chǔ)氫瓶）循環(huán)儲(chǔ)氫與耗氫發(fā)電滿足汽車循環(huán)上路行駛之目的。

這四個(gè)環(huán)節(jié)循環(huán)，實(shí)際上構(gòu)成了上游制氫和下游用氫大循環(huán)相互匹配的氫能供應(yīng)鏈，簡化就是:制氫→儲(chǔ)運(yùn)→加氫→用氫八個(gè)字；透過現(xiàn)象看本質(zhì)，就是（可再生能源發(fā)電、電解水）制氫→用氫（燃料電池汽車上的儲(chǔ)氫瓶儲(chǔ)存氫氣）相互對(duì)應(yīng)與匹配，也可以說我們重新構(gòu)建了一個(gè)可再生能源循環(huán)儲(chǔ)（氫）能體系，即用千家萬戶的（燃料電池汽車的）儲(chǔ)氫瓶來儲(chǔ)存上游的可再生能源；如果這個(gè)體系中四個(gè)環(huán)節(jié)非常暢通，中間的儲(chǔ)運(yùn)、加氫環(huán)節(jié)增加的成本不多，具有可復(fù)制性，那么，這個(gè)體系就能大規(guī)模推廣起來，實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫替代化石能源之目的。

這里，先著重解決加氫站簡單、安全、高效的問題，可以到達(dá)大規(guī)模復(fù)制的技術(shù)效果，這點(diǎn)非常重要；需要從制氫、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)全盤考慮，在儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)，不用20MPa長管拖車，改用50MPa的儲(chǔ)氫瓶（Ⅳ型瓶）組拖車（這個(gè)也符合國家的發(fā)展政策，《中國氫能與燃料電池白皮書》中有這樣的技術(shù)路線加以推薦，要求在五年內(nèi)推廣實(shí)施）；把加氫站壓縮工藝步驟放在上游制氫環(huán)節(jié)里完成，上游工廠化大規(guī)模對(duì)氫氣一次性加壓到位即50MPa，提高了壓縮機(jī)的設(shè)備利用率和工作效率，反而降低了壓縮氫氣成本，用50MPa儲(chǔ)氫瓶組拖車儲(chǔ)運(yùn)氫氣，并與加氫機(jī)構(gòu)成智能無動(dòng)力加氫站，滿足35MPa燃料電池汽車加滿氫氣的要求；同樣的技術(shù)原理，將來用95MPa儲(chǔ)氫瓶組拖車滿足70MPa燃料電池汽車加滿氫氣的要求。

智能加氫站操作人員只需完成插、拔加氫槍動(dòng)作，按鍵加氣即可，無需人工干預(yù)；儲(chǔ)氫瓶組拖車和加氫機(jī)，通過物聯(lián)網(wǎng)連接，在加氫機(jī)電腦芯片和云端服務(wù)器上，下達(dá)分析與判斷指令，自動(dòng)完成加注氫氣功能。

以智能加氫站為核心的可再生能源制氫的氫能供應(yīng)鏈，是真正意義上的確實(shí)可行的具有大規(guī)模復(fù)制效果的可再生能源替代化石能源的一種技術(shù)方案，解決了大規(guī)模復(fù)制性、能源供給時(shí)間差、能源上下游匹配通暢三個(gè)大問題。

三、商業(yè)模式與如何運(yùn)作

采取“專利技術(shù)”+“資金”+“社會(huì)精英、企業(yè)家”的商業(yè)模式，

做好基礎(chǔ)工作，互聯(lián)網(wǎng)加氫站平臺(tái)可以集中管理未來所有的加氫站，包括儲(chǔ)氫瓶組拖車道路運(yùn)輸監(jiān)控，加氫卡充值等，把現(xiàn)實(shí)中復(fù)雜的事，變成簡單的事，把簡單的事變成標(biāo)準(zhǔn)化可復(fù)制的具有操作性的“公式”，滿足非技術(shù)專業(yè)的人套用該“公式”拓展業(yè)務(wù)。

基本公式：

制氫→儲(chǔ)運(yùn)→加氫→用氫

應(yīng)用場(chǎng)景公式：

（1）工業(yè)副產(chǎn)氫、吸附、壓縮→儲(chǔ)氫瓶組拖車→加氫機(jī)→用氫

（2）工業(yè)副產(chǎn)氫、吸附、壓縮→儲(chǔ)氫瓶組拖車式加氫站→用氫

（3）可再生能源發(fā)電、電解水制氫、壓縮→儲(chǔ)氫瓶組拖車→加氫機(jī)→用氫

（4）可再生能源發(fā)電、電解水制氫、壓縮→儲(chǔ)氫瓶組拖車式加氫站→用氫

鑒于目前社會(huì)各界精英和企業(yè)家都認(rèn)為：現(xiàn)在的加氫站和智能加氫站是兩種不同的加氫站，其技術(shù)路線完全不同，就意味著未來的投資路徑就不同，投資巨大，不能有任何閃失，非常有必要進(jìn)行進(jìn)一步論證。探討智能加氫站能否成為未來的唯一的一種加氫站的建站方案，探討以智能加氫站為核心的可再生能源制氫的氫能供應(yīng)鏈替代化石能源是否成立。特別是：智能加氫站是一種怎么樣的算法，能否解決30%的加氫效率，對(duì)此，以前很多我們能源領(lǐng)域的專家同行們都持懷疑的態(tài)度，只有經(jīng)過面對(duì)面的講解，才能理解與確認(rèn)是一項(xiàng)顛覆性的創(chuàng)新。