3．2 中游储运

在氢能制取、氢能储运、氢能应用三大环节中，储运环节是高效利用氢能的关键，是影响氢能向大规模方向发展的重要因素。

这是由氢气特殊的物理、化学性能所决定的，一方面，氢气是世界上密度最小的气体，体积能量密度较低，扩散系数较大；另一方面，氢气非常活泼，燃点较低，爆炸极限宽，对储运过程中的安全性也有极高的要求。

从终端氢气价格组成来看，氢气储运成本占总成本的30％左右，经济、高效、安全的储运氢技术已成为当前制约氢能规模应用的主要瓶颈之一。

储氢技术主要包括物理＆化学两大类，根据存储状态可细分为高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢（物理吸附和化学氢化物）和有机液态储氢，其中高压气态储氢技术成熟度高、成本较低，是现阶段我国主要的储氢方式。

高压气氢是我国氢气目前主要的运输途径，这种方式灵活性高但载氢量小，适用于短距离＆小体量输氢；液氢槽车运输效率高，约为气氢拖车运量的10倍，适合远距离＆大批量运输，但氢气液化功耗与运输损耗较大，而且液化关键设备高度依赖进口，成本较高。

长期来看，管道运输是实现氢气大规模、长距离、低成本运输的重要方式，但由于常规管道存在“氢脆”反应，需对管道材料进行特殊处理，导致输氢管道造价成本高，是主要制约因素。天然气管网混氢运输为当下研究热点，但仍停留在试验阶段，气体分离等技术难题有待攻克。

基于高压气氢这种储氢方式，通过高压储气瓶来实现氢气的储存和释放成为中游储氢产业的重点。

根据材质和工艺的不同，商用高压储氢瓶分为四大类型。其中I型瓶为全钢瓶，重量大，仅适用于加氢站固定式储氢；II型瓶采用钢质内胆碳纤维环绕，相较I型重量有所下降，但储氢密度依旧较低，难以满足车载储氢要求；III型瓶和IV型瓶适用于车载储氢，其中IV 型瓶的塑料内胆颠覆原有气瓶技术，具备优异的抗氢脆腐蚀、高储氢密度、质量轻等优势。

受益氢燃料汽车渗透率不断提升，车载储氢罐市场将快速打开，短期来看，政策驱动下氢燃料汽车进入导入期，我国车载储氢瓶市场有望实现快速增长，2020年我国车载储氢瓶市场规模仅为2．1亿元，2025年将达到32亿元，期间CAGR高达72％。

从车载储氢瓶材料成本来看，储氢瓶的成本主要集中在外部缠绕用的碳纤维复合材料，对于储氢质量均为 5．6kg的 的 35MPa 、70MPa 高压储氢IV 型瓶成本构成来看，碳纤维复合材料成本分别占系统总成本的 75％和 和 78％ 。

目前，高压储氢瓶用碳纤维主要采用 T700级及以上规格，在这一等级的碳纤维生产企业中，日本和美国占据主导地位，我国碳纤维缠绕设备与高压罐体加工设备也仍高度依赖于进口。

连接储运和下游应用的是加氢站环节，加氢站的主要技术路线有站内制氢技术和外供氢技术。欧美采用站内制氢的比例较国内多，站内加氢技术是用天然气或其他原料在加氢站内自己制氢然后加注至燃料电池汽车中，或者通过电解水制氢然后压缩，再加注到氢能源燃料电池汽车中。

目前我国的加氢站基本都是高压气氢站，液氢储运加氢站主要分布在美国和日本，在国内，中科富海和美国空气产品公司合作的首座加氢站正在建设中，尚处于探索阶段。

压缩机是加氢站的主要成本，占比约为30％。

氢气压缩机分为机械式和非机械式两大类，应用于加氢站的仍以机械式为主。国内加氢站较多采用液驱式和隔膜式压缩机，压力不超过45Mpa，其中隔膜式在活塞和气体间加入液油和隔膜，密封性及纯净度优于液驱式，但二者都仅适用于中小排量；离子液压缩机结构简单，维护方便，主要应用于国外较高储氢压力（一般约90Mpa）的加氢站中。

目前国内所使用的氢气压缩机仍被海外高度垄断，2018 年后我国加氢站的液驱式压缩机几乎全部采用进口产品，其中 MAXIMATOR在我国年出货量超过 20套。美国PDC 占据我国隔膜式压缩机主要市场份额。

2020年全球共有553座加氢站投入运营，2014－2020年全球投入运营加氢站数量CAGR达到20．46％，保持快速增长的态势。

不过由于氢气在我国属于危险化学品，加氢站仍存在审批程序繁琐和不规范、行政许可要求不统一、主管部门不清晰等问题，加之目前加氢站建设＆运营成本高昂，上下游体系不健全，所以普遍没有实现盈利，也暂未实现商业化运营。