二月底爆發(fā)的俄烏沖突已過百天,就目前形勢來看,歐洲反倒成了其中的“冤大頭”。由于美歐對俄羅斯的制裁,俄羅斯向歐洲出口天然氣銳減,這場沖突給歐洲帶來了嚴峻的能源危機。
5月以來,德國一年期電力遠期基準合約價格為平均每兆瓦時222歐元,接近有史以來最高月度水平,高于去年12月創(chuàng)下的每兆瓦時207歐元的紀錄,但在2021年之前,同一基準合約的最高平均價格是2008年7月的83歐元。
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不僅如此,根據(jù)海外媒體報道,德國副總理哈貝克強調(diào)稱,為了應對能源危機,德國公民應該“盡可能的少洗澡”,如果一定要洗澡,那么最好只清洗4個“重要部位”--臀部、腋窩、腹股溝和腳部,其他的身體部位是否清洗并不重要,這樣還能保證皮膚健康。
現(xiàn)今全球能源貿(mào)易形勢并不明朗,牽一發(fā)而動全身。面對各種不確定性,考慮到中國能源安全、儲能應用和碳中和目標,中國進行新能源方面的戰(zhàn)略布局刻不容緩。
在一眾清潔能源中,由于氫能源轉(zhuǎn)化率高達85%,且排放產(chǎn)物是水,達到了零碳排放的需求,因此今年3月,我國出臺《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,明確氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點方向,那么有了國家背書的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,究竟有哪些新機會?
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我國在氫能源上游占發(fā)展先機
2020年《巴黎協(xié)定》五周年氣候雄心峰會上,我國承諾“2030年碳達峰、2060年碳中和”,為了實現(xiàn)“碳中和”的宏偉愿景,近年來制氫產(chǎn)業(yè)基礎設施發(fā)展十分迅速。據(jù)國家發(fā)展改革委高技術司副司長王翔透漏,我國已是世界上最大的制氫國,氫氣產(chǎn)能約為4000萬噸/年,產(chǎn)量約為3300萬噸/年。但與國際先進水平相比,仍然存在一定差距,那么現(xiàn)階段我國氫能的主要來源是什么?
據(jù)中國煤炭網(wǎng)報道,我國大部分氫能來源還是以煤炭和天然氣為主,通過工業(yè)副產(chǎn)配套制氫。
我國西北地區(qū)煤礦儲存量豐富,同時光伏發(fā)電機和風力發(fā)電機在全國裝機容量中排在前列,因此西北地區(qū)極具制氫優(yōu)勢。
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有國家政策扶持、有適合制氫的自然條件和設備,央企國企紛紛下場,在制氫產(chǎn)業(yè)各顯神通。那么,他們研發(fā)的綠色制氫項目有哪些呢?
光伏制氫:2021年11月30日,我國首個萬噸級光伏綠氫示范項目在新疆庫車正式啟動建設,預計投產(chǎn)后年產(chǎn)綠氫可達2萬噸,每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。此外,中石化計劃日后在全國建立7000座分布式光伏發(fā)電站點,用來進一步降低制氫成本。
電解水制氫:2022年4月22日,中國石油“可再生能源制氫示范項目”輸氫管道工程開工,建成后將為“玉門油田160兆瓦光伏制氫示范項目”順利建設奠定基礎。此項目預計建設160兆瓦光伏電站和 7000噸電解水制氫生產(chǎn)線,將于2023年全面建成投運,平均發(fā)電量達2.78億千瓦時,生產(chǎn)綠氫7000噸。
E-Gas煤制氫:我國海域管轄面積共計299.7萬平方公里,擁有豐富的海洋資源,且海水制氫原料成本低、品質(zhì)更高。截止2022年5月7日,中國海油所有的我國首套E-Gas煤制氫聯(lián)合裝置,已連續(xù)運行超270天,累計生產(chǎn) 氫氣超5.5萬噸。E-Gas技術具有碳轉(zhuǎn)化率高、排放低、熱利用效率高、耗氧少等特點,與傳統(tǒng)天然氣制氫工藝相比,可以降低成本20%~25%。 目前全球僅有兩套裝置運行,中海煉化為全球E-Gas煤制氫技術可靠運行提供了一套成熟的“中國解決方案”。
大型電解制氫:2021年11月26日,中國華能主導研制的世界單槽產(chǎn)能最大堿性制氫水電解槽在蘇州下線,每小時可制氫1300標準立方米,這也是世界上首套實現(xiàn)這一規(guī)模及每平方米6000安培電流密度性能的商業(yè)化堿性制氫水電解槽。
新技術的研發(fā),有望突破最低制氫成本。煤炭和天然氣工業(yè)副產(chǎn)制氫之所以現(xiàn)階段使用最多,是因為當前條件下煤制氫成本最低,8元/kgH2,其中燃料成本占比15%-20%,但煤炭和天然氣終歸不是綠色能源,實現(xiàn)綠色制氫還有很長的路要走。
央企和國企在制氫產(chǎn)業(yè)花費大力下場,側(cè)面證實了氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要性和國家對其重視程度。
中游技術發(fā)展暗藏新機遇
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中游集中在儲氫、氫運輸和加氫三項。
其中,儲氫和氫運輸分為固態(tài)儲氫輸氫、液態(tài)儲氫輸氫和氣態(tài)儲氫輸氫,但目前,儲氫輸氫的技術尚處于示范階段。
由于氫氣屬于I類危險品(非燃料),對于運輸要求較高,我國研制起步較晚,因此儲氫瓶市場所用碳纖維大多由國外制造商提供。其中,日韓企業(yè)的供應占據(jù)我國儲氫瓶用碳纖維超70%的市場份額,主要包括日本東麗、日本東邦、日本三菱麗陽等。值得欣慰的是,近兩年中集安瑞科、京城股份、恒神股份、南鋼股份等國內(nèi)碳纖維企業(yè)的產(chǎn)品開始逐漸進入高壓儲氫氣瓶市場,開啟儲氫瓶產(chǎn)業(yè)鏈碳纖維材料國產(chǎn)化的進程。
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中集安瑞科表示,計劃設立年產(chǎn)能約10萬個儲氫瓶的生產(chǎn)線,生產(chǎn)包括III型35MPa和國際領先的IV型70MPa儲氫瓶,布局中國及東南亞快速增長的高壓氫氣儲運市場。
京城股份將進一步推出具有完全自主知識產(chǎn)權的IV型儲氫瓶,該產(chǎn)品與同規(guī)格III型瓶相比,重量可降低約30%,質(zhì)量儲氫密度更高,為氫燃料電池汽車提供了輕量化車載供氫系統(tǒng)新選擇。
目前為止,管道運輸仍然是大規(guī)模、遠距離輸氫的主要方式,歐美管道輸氫相比我國較為常見,目前美國已有2500公里的輸氫管道,歐洲已有1598公里的輸氫管道,我國則僅有100公里的輸氫管道,輸氫之路任重道遠。
因為技術不夠成熟,遠距離輸氫依然面臨高昂的成本問題。Argonne國家實驗室研究表明,氫氣管道的成本大約為30~140萬美元/英里,是天然氣管道網(wǎng)絡成本的1.5倍;最大的液氫運輸車輛一次僅能運送3.6噸氫氣,是汽油運輸車輛承載量的十分之一。
由此可見,儲氫輸氫想要大規(guī)模應用,需要成熟先進的技術支持。
氫能源正在步入日常生活
據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預計,現(xiàn)階段氫能源占能源使用的比例僅為1%,但到2050年,氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%,氫氣需求量將接近6000萬噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元,市場極大。
氫能源應用有二,工業(yè)使用和民用,據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)顯示,2060年工業(yè)領域用氫仍將占主導地位,約為7794萬噸,占氫總需求量的60%。雖然目前民用氫能源占比微乎其微,但至2060年即將有40%的市場等待開發(fā),龐大的市場規(guī)模下隱藏著不小機遇。
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民用氫能源主要集中在交通運輸方面,尤其是輪船運輸和新能源汽車。
目前,新能源汽車中電動汽車占據(jù)主流市場,但隨著電動汽車滲透率不斷提高,“電池荒”或成長期現(xiàn)象。美國銀行在一份報告中預計,2025年、2030年、2040年,全球電動汽車滲透率將分別提高至23%、40%和67%,而根據(jù)模型推算,動力電池供應或于2025-2026年“售罄”,屆時各電池廠產(chǎn)能利用率都將超過85%;2026~2030年間,“電池荒”將進一步加劇。
而氫能源汽車,或許將成為“行業(yè)救星”。從2021年全球各國氫能車銷量來看,韓國、美國、日本銷量分別為8498輛、3341輛和2464 輛,位居前三,分別占比52%、20%和15%,而中國氫燃料電池汽車處于起步階段,新增銷量僅為1894輛。
北京冬奧會期間,奧組委一共籌措了各類車輛4090輛,其中小客車全部使用新能源和清潔能源,這是冬奧會歷史上第一次大規(guī)模使用氫燃料電池汽車作為主運力。據(jù)工信部于2021年初發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖2.0》預計,2025年我國氫燃料電池汽車保有量將達到10萬輛左右。
氫能源汽車想要大規(guī)模投入使用,加氫站的普及建設需要早早提上議程。
國家能源局科技司副司長劉亞芳曾透露,中國已累計建成加氫站超過250座,約占全球數(shù)量的40%,加氫站數(shù)量位居世界第一。截止2021年6月,廣東省已運營、已建成、在建及擬建的加氫站共61座,排名全國第一;截止2020年,全國氫燃料電池汽車分布在17個省份,廣東省接入氫燃料電池汽車2415輛,依然排在第一位??偤蛠砜矗瑥V東省無論是加氫站的建設和規(guī)劃,還是氫燃料電池車的布局發(fā)展,都在國內(nèi)氫能源下游建設上較為領先。
氫能源產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)美錦能源董事長姚錦龍在做客央視財經(jīng)節(jié)目《財訪》時表示,美錦已經(jīng)投入運營的加氫站有8座,十四五期間,美錦能源規(guī)劃在全國各地建設300座以上加氫站,打造油氫氣電混合站。
對于氫能源產(chǎn)業(yè)鏈投資潛力如何,各金融機構給出了自己的預測。
中信證券指出,氫能行業(yè)政策體系已逐步完善,將有助于激勵規(guī)?;?、技術領先的龍頭企業(yè)脫穎而出,提振產(chǎn)業(yè)長期預期,2022年行業(yè)發(fā)展有望按下快進鍵;光大證券認為,加氫站有望在2050年達到千億級市場規(guī)模,發(fā)展空間巨大。
這釋放出積極的信號,對于產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)來說,國產(chǎn)替代將帶來更大的市場機會,氫能源相關企業(yè)的價值有望得到市場更多的關注。
目前氫能產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展準備期,近年來受到資本市場的高度關注,同時也存在能源資源稟賦不足、開發(fā)成本高、運輸成本大、副產(chǎn)氫氣資源少等先天不足,可以說機會與風險并存。
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