全球加氢站建设情况及重点标准比对分析-IHFCA

2023年8月，中国国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会发布了《GB/T 42855-2023 氢燃料电池车辆加注协议技术要求》，进一步规范了燃料电池汽车加注基本要求，解决了中国由于没有车辆加氢通讯协议法规阻碍燃料电池汽车发展的痛点。本文将对全球主要国家和地区加氢站发展情况进行回顾，并对比分析加氢站相关重要标准发展情况。

1. 导言

相对于纯电动车辆的较长充电时间，氢燃料电池汽车具备加氢速度快的优势，而在全球氢燃料电池汽车产业快速发展的背景下，其配套基础设施，对加氢协议和加氢站充分、全面研究，可以为后续加氢站的建设节约成本，并提高安全性，提升加氢效率。

2. 全球主要国家或地区加氢站发展情况概述

1995年5月世界第一座加氢站在德国慕尼黑机场建成，此后世界各国相继开始推动加氢站建设。据H2Station记录各国在营加氢站数据，截至2022年底，欧洲有254个加氢站，其中105座在德国，法国有44座，其次是英国和荷兰，各有17座，北美共有89座加氢站，日本和韩国分别有165座和149座。中国第一座燃料电池加氢站于2006年6月由清能华通和BP（英国石油）公司合建，在北京中关村新能源交通示范园正式投入运营，随后中国的加氢站进入较长的缓慢发展期。2016年后，中国加氢站建设迎来快速发展，截至2023年上半年，中国已累计建成超过350座加氢站，约占全球总数的40%。目前，美国超过半数的加氢站位于加州，大都能实现35MPa和70MPa双压力等级加注，相当一部分加氢站具备可再生能源制氢能力，而欧洲全部在营加氢站以70MPa加注为主。日本加氢站大都以站外制氢为主，东京、爱知县等城市地区的加氢站数量较多，可在70MPa压力标准下3分钟左右加注5kg氢气。据相关数据表明，目前中国以35MPa为主；在加氢站的加注能力上，以500kg/d-1000kg/d规模为主；在氢气形态上，以高压气态加氢站为主。中国主要应用外供氢加氢站。目前站内制氢加氢站由于初期设备投资较高、工艺复杂、占地面积大等因素限制，在中国较难推广。

与全球主要国家与地区发布的路线图相比，当前全球加氢站建设进度情况整体平稳。根据《美国氢能经济路线图》发布的规划，到2030年预计在全美范围内建设4300座加氢站，欧盟委员会公布的《可持续和智能交通战略》提出2030年欧洲预计将有1500座加氢站，日本政府最新一版的《氢能基本战略》中提出2030年建设加氢站达到1000座，《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》提出中国到2030年建成加氢站1000座。中国现阶段加氢站发展的瓶颈之一是其综合建设与运营成本较高。相关机构数据显示，目前一座加注能力500kg/d的固定式加氢站投资规模约为传统加油站的3倍，且由于涉氢设备需要专业人员操作，设备维护、运营、人工等运营成本也同样较高。

其次，70MPa加氢站相关标准法规尚未完善，各地运营管理存在差异。目前加氢站建设的审批流程较为繁琐，从用地审批、立项审批、规划审批、建设审批到安装验收，涉及多部门协调。

3. 加氢相关国际标准发展情况

目前，包括日本《高压气体保安法》、美国《NFPA 2》、英国《BCGA CP33》、韩国《KGS FP216》、意大利《Regulation 2006-0831》、德国《VdTÜV Merkblatt》、法国《la rubrique N1416》等法律在内，多个国家针对加氢站制定了专门法规、标准。美国氢能技术国家标准偏向于作为共性问题的指南，同时保证与ISO/IEC国际氢能标准的一致。美国国家标准学会（American National Standards Institute, ANSI）目前发布的氢加注相关国家与行业标准共有15项。

CENELEC和CEN以及其联合机构CEN/CENELEC是欧洲最主要的标准制定机构。CHP发布的《氢能标准化路线图》中工作组确定的标准化主题与氢加注相关的标准有22项。日本工业标准委员会（Japanese Industrial Standards Committee, JISC）是日本氢能技术标准化体系的核心，发布加氢相关国家标准2项；韩国技术标准局（Korean Agency for Technology and Standards， KATS）是韩国国家级标准化组织，其发布加氢相关国家标准3项。中国发布的《氢能产业标准体系建设指南（2023）版》中关于氢加注标准，主要对加氢站设备、技术、系统、运营管理、安全管理等进行规范，包括加氢站设备、系统、管理等部分。针对加氢站主要设备，统一技术要求、测试方法等，包括：卸气柱、加氧站用氢气压缩机、加氢站用储氢容器、氢气换热器、液氢泵、液氢汽化器、加氢站用阀门、加氢机、加注协议等标准。ISO就加氢站分8个部分制定标准，即加氢站一般要求、加氢枪、加氢站阀件、氢气压缩机、加氢站管件、加氢站配件、加氢标准及氢气确认方法。

4. 主要加氢协议标准对比分析与中国加氢站标准发展进程

国际标准化组织（ISO）发布的《氢气-燃料站Gaseous Hydrogen--Fueling Stations》(ISO/TS 19880)技术标准(Technical Specification)，规定了为所有类型采用氢气燃料的陆上车辆提供氢气加注服务的户外公共燃料站和非公共燃料站的特点。汽车工程学会（SAE International）于2010年发布了《地面车辆标准-轻型汽车氢燃料加注协议》(Surface Vehicle Standard-Fueling Protocols for Light Duty Gaseous Hydrogen Surface Vehicles，SAE J2601)。SAE J2601标准规定了车载压缩氢气储存系统的各项要求，如车辆压缩氢储存系统中的环境温度、燃料输送温度和初始压力、最大燃料流速、压力增长率和端压率等。此标准于2020年进行最新的一次修订。日本石油能源技术中心（Japan Petroleum Energy Center, JPEC）于2012年发布了JPEC-S 0003标准，而EN 17127(2018)则于2018年颁布并在欧盟实施。这两个标准的发展均基于SAE J2601。中国的《GB/T 42855-2023 氢燃料电池车辆加注协议技术要求》由国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会发布。在此之前，中国《T/CECA-G 0079-2020 燃料电池电动汽车燃料加注协议》的团体标准采用SAE J2601进行修改。与氢加注相关的还有GB 50516-2010，是中国的强制性国家标准，仅适用于气体氢加注，于2021年进行局部修订。该标准明确要求加氢机公称工作压力为35MPa或70MPa，加氢速率不应大于5kg/min。表2中梳理并列出了美国、中国和日本相关重要氢气加注协议标准的关键参数，可以看出GB/T 42855-2023的相关要求对其他国际标准基本协调。从氢气储存系统来看，ISO标准与GB/T标准没有对容量做出要求；在初始压力、建议总加注时间上，GB/T标准没有硬性要求，并且在开始加注的条件上相比其他标准适当放宽。在T/CECA标准中，没有规定开始加注条件，但其他参数的要求与其他标准相比均较为明确。

如表3所示，中国氢加注相关标准发展至今已历经18年。首个加氢站相关的国家标准《GB 50117-2005 氢气站设计规范》于2005年发布，从总平面布置、工艺系统、设备选择等方面给出指导，并规定了厂区架空气管道与建筑物之间的最小净距离。随后的GB/T 34583与GB/T 34584进一步规范了加氢站储氢装置与压缩机、加氢机等其他组成系统的安全要求。

5. 结语

总体来看，全球加氢站网络的建设正在快速发展。随着燃料电池汽车及其储氢系统的技术进步，多年前发布的一些加氢协议在应用范围和应用方法上存在效率不足的问题，因此新发布的加氢协议可以在这一领域有所突破和创新，如中国提升了开始加注时的氢气质量。在技术规格上，中国在35MPa气氢应用方面技术成熟，标准体系相对完善，而在关键材料和核心部件方面的标准体系仍有待发展。产业进步与标准完善是相辅相成、互相促进的。通过先行先试，可以率先掌握产品技术、市场需求、客户使用习惯，以及安全使用管理等经验；同时通过这些经验的积累，从制定企业标准和团体标准开始，逐步上升到行业标准和国家标准，从而建立起更加全面、灵活的氢能标准体系，更好适应产业发展现状，进而确保产业安全、有序、健康发展。

关于IHFCA

国际氢能燃料电池协会(International Hydrogen Fuel Cell Association，简称 IHFCA) 是由来自世界各国和地区氢能、燃料电池和燃料电池汽车领域的企业、科研机构和行业组织等自愿组成的国际性、学术性、非营利性社会组织，总部设在中国北京。协会致力于促进氢能和燃料电池领域的全球交流合作，打造覆盖全产业链的国际交流与合作平台，优化国际技术标准和规则，促进信息共享和开放科学，推动全球氢能和燃料电池的技术进步和商业化推广。

消息来源：全球加氢站建设情况及重点标准比对分析

封面来源：New hydrogen station promises rapid refuelling

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