氢能因来源广泛、清洁无碳被视为推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择，氢能正面临着前所未有的推动力。与电动汽车相比，氢燃料电池汽车补充的是氢气，不论是在加注速度还是续航里程上都表现出了足够的优势。加氢站作为联系上下游产业链的核心枢纽，必将成为氢能发展的重点领域。
我国加氢产业刚刚起步，不同发展时期将伴随着不同的发展特点，本文通过总结国内、借鉴国外的发展经验，将过程的阶段性与适用性特征相结合，对构建科学合理的加氢基础设施体系提出一些实际建议。
发展现状及趋势分析
我国加氢站目前具有下列特点：一是数量少，自2006北京永丰加氢站建成后进人了一段真空期，直到近两年才有明显增加；二是分布散，除极少数围绕产业联盟、氢能小镇集中建设，大部分为散点分布；三是站点类型以应用示范站为主，商业化站点不足40%，更偏重“以车带站”。
根据H2Stations.org统计，日本现已成为全球加氢站最多的国家，北美半数以上加氢站位于美国的加利福尼亚州。美国、日本氢能的迅猛发展得益于其政府在政策和法规上的支持，氢的应用发展不能单纯看作企业行为，因为它涉及到大量的基础研究、应用示范等环节；但它又不同于纯粹的科学，其最终目标是走向市场。美国早期便以政府为主导，认定它属于“工业性 - 政府支持”类项目，日本则根据产业发展实时调整相关政策，根据技术发展定期更新建设和安全标准，从而为加氢站的大规模应用铺平道路。
我国目前已加快政策制定，加大扶持力度：将氢能列人能源范畴，第一次从法律上确认氢能属于能源，调整补贴方式，建立氢能和燃料电池汽车产业链，要求加快制定实施氢能产业发展规划，组织开展关键技术装备攻关。上海、广东、山东等地陆续开展氢能产业布局与推广工作，贵州、广西等也争相将氢能写入“十四五”规划。从政策推动和资本投人的强度和速度来看，未来几十年将是加氢产业发展的黄金时期。
规划策略分析
基于中国的资源禀赋和能源现状，氢能应考虑作为一种战略资源，很多工作是长期性的。加氢站投资高、社会影响面广、建成后又具有不可逆性，因此加氢站的建设不宜肓目选址。根据相关研究及预测我国加氢站发展将主要经历3个阶段，不同时期对应的阶段性特征不同，通过借鉴先进国家的做法有利于我们扬长避短，甚至实现弯道超车。
>>初期 - 立足商用示范的点位布局
本阶段不论是氢燃料汽车购置、加氢站建设还是氢气燃料的费用都比同级别充电、加油、加气要高，加氢未实现商业化运营，盈利更是无从谈起。虽然相关研究证实在正常运行下氢燃料电池汽车具有与汽油汽车、天然气汽车同等的安全性，但因公众对氢能缺乏相对全面的认知，使得氢燃料在推广方面还将面临较大阻力。这时应与欧美、日本等国家直接瞄准私家车的策略不同，而是从商用车着手，一方面通过相对固定的使用率来降低成本，另一方面通过公共服务来起到宣传示范作用。
商用车发展初期重点应是公交车和集卡。该两类商用车的优势一是能够保证每天的运行里程，通过固定的使用率来降低成本，二是一般具有场地条件建设加氢站，有效缓解邻避效应。对公交来说，可充分利用现状或规划面积较大的场站来进行站点布置，佛山佛罗路加氢站即是在公交场站内建设橇装站，占地 2000㎡，设计日加氢能力为1000kg，不仅能够有效减少公交的空跑里程，还满足了与周边的安全间距，城市中心土地现状供不应求，考虑围绕原油、电、气站站址在条件允许的情况下采用改造或合建模式也是重要方向。
其中，CNG站的改造是加氢站的一个重要切人点。首先CNG发展初期也是采用公交试点策略，采用CNG站改造对公交运营模式影响最小；其次CNG车电动化速度最快，造成加气业务普遍萎缩，所以 CNG站在改造上最具动力；最后许多加氧站标准参考加气站，甚至有的技术标准相通，因此CNG站的改造也是最具条件的。集卡以服务于物流园区、工业园区为主，上海江桥加氢站通过为物流集卡加氢，最高实现单日747.68kg/125车次的加注成绩。通过物流园区之间点对点服务，实现跨市跨区域运输是初期扩大氢燃料使用范围的重要路径。
在氢资源丰富的工业地区建设加氢站（母站）有利于降低运输成本来提高氢燃料汽车经济性。上海驿蓝加氢母站利用位于化工区内的优势，通过架空管廊将氢气直接通过管道引入加氢站内，实现了氢气的管道供应。德国杜伊斯堡Total加氢站地处鲁尔工业区，该站毗邻炼油厂，这为其提供了充足和便利的资源，从而降低了燃料成本。
杜伊斯堡Total加氢站
>>中期 - 建立满足商业化需求的基础网络
随着商用车应用的推广，加氢圈覆盖面逐步上升、站点的需求密度逐渐增大。氢燃料汽车和加氢站设备成本的同步下降，使得利润空间逐步增大，从而将吸引更多的资产投资，加氢站商业化运行趋势明显，此时加氢站应逐步由点向线和面转化。美国加州的发展经验可为我们提供一些启示。
加州作为美国氢能产业“先锋”，2019年底在营加氢站达到43座。由现状站点分布来看，形成了以旧金山和洛杉肌为中心的两大组团，并以5号州际高速公路为连接的“哑铃状”加氢体系。
加州加氢站布局体系图
其中湾区组团加氢站19座，大洛杉矶区组团22座，其余站点分布在高速沿线，两组团之间直线距离500km，配合沿途站点完全可以满足氢燃料电池汽车当前的续航能力。因此以城市作为组团、以高速公路作为轴线，是氢燃料在城市群和省域层面拓展应用的理想方式。
进一步以洛杉矶区组团为例。洛杉矶地区是世界上最大的都会区之一，依附其三面环山、一面临海的地理形态，形成西北至东南方向狭长的加氢带，站点沿其环城辅路（405号高速）形成区域内第二条加氢通道，从而与5号高速的加氢通道封闭成一个环网，站点间直线距离为5km ~ 20km，密度远低于加油站主要是汽车保有量较低所致。城市道路与城市形态密切吻合，因此在市域层面首要的是应与城市的道路交通规划体系相适应，通过与城市产业和道路交通的有效衔接，能够更好的满足城市氢燃料需求。
洛杉矶地区加氢站布局体系图
2018年美国加州空气资源委员会（ CARB )针对首批燃料电池车使用者进行了调研结果表明：使用者大部分属于高收入、高学历群体，这与其站点较多的分布在大学、博物馆、政府周边的现状相吻合，所以生活层面的加氢需求将首先出现在城市中心，即是一个由内向外不断拓展的过程。
合建站将是本阶段加氢站采用的最优方式，随着利润空间的扩大，加油站经营者竞相进人加氢领域，加油站用地又将促进加氢站的商业化运行。站点应同时兼容乘用车与商务车，位于东京江东区的有明加氢站即是可同时满足公交和乘用车加氢需求。加氢站占地面积仅为2900㎡，兼容模式下实现一站两用，取得成本降低、用地集约等良好效果。
东京有名加氢站
>>远期 - 适应多元发展的新型燃料站
随着设备技术发展和站点利用率的上升，车、站成本将进一步降低，氢燃料电池汽车将得到大规模普及。“碳峰值”“碳中和”目标将加速机动车的清洁化速度，氢燃料电池汽车将成为我国新能源汽车的主要类型之一。
随着更多商用加氢站的建成，加氢体系将更加完善，将与德国一样实现依托高速公路在全国层面建立纵贯南北、横穿东西的加氢廊道。高速沿线站点可参照目前加油、加气站标准，按照服务半径40km~80km设置。
德国加氢站布局体系图
燃料加注站将逐渐脱离单站模式，呈现多元化发展的新趋势，加注模式从独立站到二站合一，再到三站合一，为不同能源类型汽车的基础设施提供更加灵活的解决方案。多元化模式已在欧美发达国家推广多年，以德国卡门加氢站为例。该站位于多特蒙德市东北部，站内分为三大区域，西侧为餐饮区，中部为加注区，东侧为购物区。
卡门AirLiquide加氢站
加油部分占地2500㎡；充电部分占地900㎡，主要服务于特斯拉；加氢部分占地410㎡，配建加氢机1台。在该模式下，站点可根据车辆发展适时调整站内布局，灵活性高；设备集中监管，安全性高。特别是当站内制氢得到推广，将有足够灵活空间进行站内布置。同时通过多元化服务可以提高利润，促成加注产业的良性循环，这种发展方式应作为未来发展的主要方向之一。
