立式储罐价格(立式玻璃钢储罐价格)
1 氢能行业概述
截止到2020年底，全球燃料电池汽车总保有量已突破33000辆，我国有8000多辆。 近两年，丰田、现代、尼古拉等世界知名汽车制造商正逐步探索氢动力在重型卡车、轨道交通、轮船等多元化交通应用。 氢能在交通运输领域的应用成为推动整个产业发展的引擎。 此外，氢能在热电联供，分布式发电以及氢气冶金等应用场景也表现出巨大的潜力。
国际氢能委员会预计，到2050年，氢能将创造3000万个工作岗位，减少60亿吨二氧化碳排放，创造2.5万亿美元年产值，在全球终端能源消费中占比达到18%。
2 氢能装备市场概况
氢能产业链主要包括氢气制备、氢储运和加注、氢能应用等。 我国氢源资源丰富多样，包括化石燃料制氢、可再生能源制氢及工业副产气制氢等；水电解制氢及变压吸附提纯氢等制氢技术与装备发展成熟。 氢安全技术发展紧跟国际先进水平，高压氢气瓶和储罐技术已取得重大突破；氢能加注基础设施发展滞后于美国、日本及德国等发达国家，但近几年来呈现快速增长的趋势。 氢能传统应用主要在化工产业方面，近年来，随着以燃料电池车为代表的燃料电池技术的发展应用，氢能在下游应用逐渐丰富起来，产业链也大幅扩张，成为氢能源产业链的最重要一环。
图2-1 氢能产业链概览
氢制备中，工业副产氢、化石原料制氢、化工原料制氢技术比较成熟，均涉及到氢气纯化设备，该市场比较成熟，且应用广泛。 水电解制氢中的碱性电解槽是目前最成熟度、最经济的技术，而质子交换膜（PEM）电解和固体氧化物电解（SOE）在技术先进性上优于碱性电解槽，但PEM成本较高、SOE尚处于研发阶段，而PEM电解槽在未来成本降低的潜力较大。
氢储存中高压气态储氢是目前最常用、最成熟的储氢技术，涉及的设备是储氢长管或储氢罐，储氢长管产业化程度很高，储氢罐仍需解决大规模批量化生产问题；低温液氢储存技术在海外比较成熟，国内应用仅限于航天领域；我国目前掌握1.5吨/天的氢液化技术，更大规模的液化设备正在加紧技术攻关。 而相关的液氢储罐设备有少数供应商能够提供，但规模上与海外差距较大。
氢气运输环节与氢储存环节对应。 高压气氢使用拖车运输，低温液氢使用液氢罐车运输，前者已经被大规模应用，后者由于缺乏相应需求和国家法律法规的缺失，暂时还不能应用于民用领域。 高压氢气和低温液氢均可通过管道运输，气氢管道运输国内还处于探索阶段，低温液氢管道运输还是空白。
加注环节主要通过加氢站来实现。 根据氢气存储方式的不同，又可分为气氢加氢站和液氢加氢站。 气氢加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等，核心设备为氢气压缩机、高压储氢罐、氢气加注机，目前都有国产替代的产品出现，并应用在加氢站上。 国内尚无民用液氢加氢站，参照海外液氢加氢站，其关键设备包括高压压缩机、液氢泵、液氢储罐，其中液氢泵现阶段主要以进口为主。
氢应用的传统用途比较成熟，新能源交通领域是未来的增长点，而新能源氢能应用主要由氢燃料电池汽车的产业化驱动。 我国氢燃料电池汽车市场还处在导入期。
工信部组织制定的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》明确提出，到2025年国内实现5-10万辆氢燃料电池汽车的商业化应用，建成1000座加氢站，标志着我国氢燃料电池汽车将进入规模化商用阶段，进而传导至上游，带动整个氢能产业大发展。
3 氢能装备市场规模
根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》规划以及相关调研数据，至2030年中国氢气销售价格将为23-28元/千克，燃料电池汽车保有量为100万辆，各类车型综合耗氢量为5.56千克/天。
据此计算，仅以车用氢气市场计，到2025年氢能产业市场规模为135.6亿元，再加上产业溢出效应，整个产业市场规模有望突破百亿元；到2030年，车用氢能产业市场规模为460.46-560.56亿元，而整个产业市场规模则有望冲击千亿元。
表3-1 中国氢能产业市场规模情况与预测
资料来源：《节能与新能源汽车技术路线图2.0》
加氢站以日供应氢气量1000kg/天为例，当前建站成本为1000-1200万元（建站成本不考虑土地费用和补贴），成本每年以10%幅度下降，2025年加氢站集成（EPC）市场规模为60-80亿元，2030年为150-250亿元（此处以建站成本作为加氢站集成市场规模）。
目前影响我国氢气售价的最主要因素是包括制氢和储运氢气在内的氢气成本。 其中，氢储运占比20%，压缩机占6%，储氢装置占4%。
资料来源：《天然气化工》
图3-1 我国加氢站氢气售价价格组成
资料来源：《天然气化工》
图3-2 日本加氢站氢气售价价格组成
随着我国氢能产业的发展，氢气销售价格组成最终与日本趋同，此时，氢储运占氢气销售价格的比例为19%，压缩机为8%，储氢装置为3%。 按照各环节在氢气售价中的占比，由此可计算得到氢运输、压缩机、储氢装置的市场规模，如下表所示。
表3-2 中国氢能产业细分市场规模预测
资料来源：香橙会研究院
根据中国石油勘探开发研究院的预测，2050年液氢将占所有储氢方式的45%。 对于中长距离运输，液氢技术和装备不可替代，有助于实现规模化氢源以较低的储运、加注成本供应氢能终端消费聚集区 域。
图3-3 储氢方式构成预测
由此可得到液氢储运的市场规模，如下表所示。
表3-3 中国液氢储运市场规模预测
资料来源：香橙会研究院
4 氢能产业主要装备投资价值分析
4.1氢液化装置
氢液化设备主要有膨胀机、低漏率换热器、氦螺杆压缩机、低温阀门、正仲氢转化器等核心部件，其中膨胀机是最核心的设备。
我国液氢产能较低，在液氢技术和装备能力存在短板。 根据美国商业管制清单，限制了我国进口10吨/天以上的氢液化技术及装备，以及DN50以上液氢阀门、膨胀机、液氢泵等关键设备。 国产民用大规模液氢技术和装备的突破具有重大意义，将有力促进我国氢能产业可持续发展。
4.2 氢储运装备
（1）高压气氢储运
高压气氢储运技术较为成熟，也是当下我国主要氢气储运方式，经济运输半径在150km左右。 目前国内长管以20MPa为主，中集安瑞科、浙江蓝能、鲁西化工、双瑞特装等企业都具备长管生产能力。 下一阶段发展重点是提高长管工作压力，从而提高高压气氢储运效率，这需要国家层面放开相关标准。
车载领域主要应用金属内胆纤维全缠绕气瓶（Ⅲ型）和非金属内胆纤维全缠绕气瓶（Ⅳ型）。 目前国外主流燃料电池汽车均采用70MPaⅣ型瓶，如美国Quantum、加拿大Dynetek和日本丰田等公司。 而国内技术成熟的国产储氢瓶大多为35MPa III型氢瓶，35MPa储氢瓶及供氢系统已经完全实现国产化，斯林达安科、科泰克、浙江大学等在70MPa高压储氢瓶也有技术积累，具有一定的产业化能力。
（2）低温液氢储运
低温液氢储运是指对氢气加压之后，利用深冷技术将氢气进行液化，再装至低温槽罐，实现氢气的储运。 由于液氢的密度是气态氢的845倍，因此，低温液态可以大幅提高氢气的储运能力，如下表所示。 氢气液化需深冷至21K（-252.15摄氏度），能耗大，耗电量高，所以前期液氢装备的一次性投入成本较高，液化过程的装备投资和电耗成本占运氢成本的70%～80%。 另外，低温液氢储运对存储装备有很高的要求，需要耐超低温和保持超低温的特殊容器，该容器需要抗冻、抗压，且必须严格绝热。 因此，低温液氢储运相较于高压气态储氢，单位质量成本大幅提高。 随着用氢规模扩大以及运输距离变长，低温液氢储运方式的成本升高幅度不大，因此，200km以上的运输距离更适合采用低温液氢储运的方式。
表4-1 氢气储运方式比较
资料来源：《中国氢能及燃料电池产业白皮书（2019版）》
液氢技术在国外已经相对较为成熟，液氢储运已进入规模化应用阶段。 而国内目前还无法民用。 液氢民用标准的缺失极大地限制了液氢罐车在民用领域的应用。 我国已具备低温液氢储运能力，相关企业有中集圣达因、四川空分、航天晨光和国富氢能等。
2019 年6月，全国氢能标准化技术委员会发布《氢能汽车用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输安全技术要求》三项国家标准征求意见的函。 液氢相关标准和政策规范形成后，储氢密度和传输效率都更高的低温液态储氢将是未来重要的发展方向。
4.3 加氢站核心装备
(1) 站用压缩机
常用的氢气压缩设备为压缩机，压缩机是将氢源加压注入储气系统的核心装置，输出压力和气体封闭性能是其最重要的性能指标。 加氢站使用的压缩机主要有隔膜式压缩机、液驱式压缩机和离子液压缩机。 详细参数比较可参考作者期刊论文《加氢站用氢气压缩机研发现状与思考》。
表4-2 三种压缩机比较
其中，国产隔膜压缩机应用在已建成的加氢站，如中鼎恒盛、北京天高、恒久机械，价格比进口产品便宜30-50%。 液驱压缩机以美国Haskel、德国麦格思维特等为代表，国内目前尚无代表企业。 国内企业海德利森已经掌握液驱压缩机核心技术，并能够提供相关阀门。 离子式压缩机能实现等温压缩，但因技术尚未成熟，没有大规模使用。
(2) 站用储氢装置
储氢罐很大程度上决定了加氢站的氢气供给能力。 目前主要使用大直径储氢长管和钢带错绕式储氢罐来储氢。
大直径储氢长管方面，石家庄安瑞科45MPa储氢瓶组也已成功用于国内众多加氢站。 钢带错绕式储氢罐，目前有47MPa和98MPa两种型号，如浙大与巨化集团制造生产的两台国内最高压力等级98MPa立式高压储罐，安装在江苏省常熟市丰田加氢站和上海驿蓝舜工加氢站中。
国内已具备高压气氢储罐的生产能力，主要企业有中集安瑞科、浙江蓝能、开原维科、浙江巨化装备等，而98MPa高压储罐仍需解决大批量规模化问题。
(3) 氢气加注设备
加氢机是实现氢气加注服务的设备，国内以集成为主。 国内35MPa的加氢机基本实现国产替代，但加氢枪、流量计等核心零部件还主要依赖进口，主要厂商有舜华新能源、国富氢能、氢枫能源、海德利森、厚普股份（液空厚普）、正星股份等。 70MPa加氢机关键技术已经掌握，但产品工艺还有待改进，国内相关企业在做工艺上突破。
(4)液氢泵
液氢泵是液氢加氢站的关键设备，之前主要应用于航天领域，为航天器输送低温液氢燃料，现在液氢泵的应用逐渐向民用倾斜，向小型化发展。
液氢泵直接将低温液态氢升压至所需压力，再通过汽化器，将液氢汽化注入高压储氢瓶中。 低温液氢泵的成本较高，且需要对氢气储运过程进行严格的保温，以维持其低温状态。
目前国外三大气体巨头林德、空气产品和液化空气都已具备成熟的液氢泵产业化生产能力，日本液氢加氢站也正在向液氢泵技术路线靠拢。 国内方面，液氢泵正处在研发阶段，相关企业有国富氢能、蓝捷氢能、杭氧股份等，现阶段主要依赖进口。
（5）低温液氢储罐
加氢站液氢罐箱是一种低温液体贮箱，容器必须要求绝热，以减少漏热导致的蒸发损失。 典型的液氢贮箱，贮箱内胆材料一般为不锈钢，内胆的支撑是通过内构件实现，要求内构件绝热性好，满足贮箱的绝热要求。 内构件通过一端焊接在贮箱内胆底部圆形铁槽固定；另一端则是通过螺钉与贮箱外壳底部的支撑架相连接。
图4-1 液氢储罐和储存系统结构图示
液氢储罐技术主要分为被动技术和主动技术，前者包括高真空绝热、真空多层绝热等，后者主要包括大面积冷却屏（Board-area-cooled，BAC）技术，旨在实现液氢的零蒸发储存（Zero Boil-Off，ZBO）。 国内已有四川空分集团、航天晨光、中集圣达因、国富氢能成功研制出液氢储罐，但在规模上仍与国外差距较大，国外已可制造3×104 m3的超大液氢球罐，而国内只能制造3000 m3以下的储罐。
（6）氢气蒸发器
氢气蒸发器（气化器）是接收液态氢并加一定热量，使液态氢气化为气态氢的装置，技术壁垒不高，空气热置换是关键。 国内蒸发器基本满足使用，但流量控制还有待提高。 设备主要供应商有Cryoquip和特莱姆。
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