二月底爆發(fā)的俄烏沖突已過(guò)百天,就目前形勢(shì)來(lái)看,歐洲反倒成了其中的“冤大頭”。由于美歐對(duì)俄羅斯的制裁,俄羅斯向歐洲出口天然氣銳減,這場(chǎng)沖突給歐洲帶來(lái)了嚴(yán)峻的能源危機(jī)。
5月以來(lái),德國(guó)一年期電力遠(yuǎn)期基準(zhǔn)合約價(jià)格為平均每兆瓦時(shí)222歐元,接近有史以來(lái)最高月度水平,高于去年12月創(chuàng)下的每兆瓦時(shí)207歐元的紀(jì)錄,但在2021年之前,同一基準(zhǔn)合約的最高平均價(jià)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(bào)道,德國(guó)副總理哈貝克強(qiáng)調(diào)稱,為了應(yīng)對(duì)能源危機(jī),德國(guó)公民應(yīng)該“盡可能的少洗澡”,如果一定要洗澡,那么最好只清洗4個(gè)“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(shì)并不明朗,牽一發(fā)而動(dòng)全身。面對(duì)各種不確定性,考慮到中國(guó)能源安全、儲(chǔ)能應(yīng)用和碳中和目標(biāo),中國(guó)進(jìn)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(dá)85%,且排放產(chǎn)物是水,達(dá)到了零碳排放的需求,因此今年3月,我國(guó)出臺(tái)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)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(diǎn)方向,那么有了國(guó)家背書(shū)的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,究竟有哪些新機(jī)會(huì)?
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我國(guó)在氫能源上游占發(fā)展先機(jī)
2020年《巴黎協(xié)定》五周年氣候雄心峰會(huì)上,我國(guó)承諾“2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和”,為了實(shí)現(xiàn)“碳中和”的宏偉愿景,近年來(lái)制氫產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展十分迅速。據(jù)國(guó)家發(fā)展改革委高技術(shù)司副司長(zhǎng)王翔透漏,我國(guó)已是世界上最大的制氫國(guó),氫氣產(chǎn)能約為4000萬(wàn)噸/年,產(chǎn)量約為3300萬(wàn)噸/年。但與國(guó)際先進(jìn)水平相比,仍然存在一定差距,那么現(xiàn)階段我國(guó)氫能的主要來(lái)源是什么?
據(jù)中國(guó)煤炭網(wǎng)報(bào)道,我國(guó)大部分氫能來(lái)源還是以煤炭和天然氣為主,通過(guò)工業(yè)副產(chǎn)配套制氫。
我國(guó)西北地區(qū)煤礦儲(chǔ)存量豐富,同時(shí)光伏發(fā)電機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)在全國(guó)裝機(jī)容量中排在前列,因此西北地區(qū)極具制氫優(yōu)勢(shì)。
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有國(guó)家政策扶持、有適合制氫的自然條件和設(shè)備,央企國(guó)企紛紛下場(chǎng),在制氫產(chǎn)業(yè)各顯神通。那么,他們研發(fā)的綠色制氫項(xiàng)目有哪些呢?
光伏制氫:2021年11月30日,我國(guó)首個(gè)萬(wàn)噸級(jí)光伏綠氫示范項(xiàng)目在新疆庫(kù)車正式啟動(dòng)建設(shè),預(yù)計(jì)投產(chǎn)后年產(chǎn)綠氫可達(dá)2萬(wàn)噸,每年可減少二氧化碳排放48.5萬(wàn)噸。此外,中石化計(jì)劃日后在全國(guó)建立7000座分布式光伏發(fā)電站點(diǎn),用來(lái)進(jìn)一步降低制氫成本。
電解水制氫:2022年4月22日,中國(guó)石油“可再生能源制氫示范項(xiàng)目”輸氫管道工程開(kāi)工,建成后將為“玉門油田160兆瓦光伏制氫示范項(xiàng)目”順利建設(shè)奠定基礎(chǔ)。此項(xiàng)目預(yù)計(jì)建設(shè)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(yùn),平均發(fā)電量達(dá)2.78億千瓦時(shí),生產(chǎn)綠氫7000噸。
E-Gas煤制氫:我國(guó)海域管轄面積共計(jì)299.7萬(wàn)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(guó)海油所有的我國(guó)首套E-Gas煤制氫聯(lián)合裝置,已連續(xù)運(yùn)行超270天,累計(jì)生產(chǎn) 氫氣超5.5萬(wàn)噸。E-Gas技術(shù)具有碳轉(zhuǎn)化率高、排放低、熱利用效率高、耗氧少等特點(diǎn),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(yùn)行,中海煉化為全球E-Gas煤制氫技術(shù)可靠運(yùn)行提供了一套成熟的“中國(guó)解決方案”。
大型電解制氫:2021年11月26日,中國(guó)華能主導(dǎo)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(shí)可制氫1300標(biāo)準(zhǔn)立方米,這也是世界上首套實(shí)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(shù)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?yàn)楫?dāng)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(shí)現(xiàn)綠色制氫還有很長(zhǎng)的路要走。
央企和國(guó)企在制氫產(chǎn)業(yè)花費(fèi)大力下場(chǎng),側(cè)面證實(shí)了氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的重要性和國(guó)家對(duì)其重視程度。
中游技術(shù)發(fā)展暗藏新機(jī)遇
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中游集中在儲(chǔ)氫、氫運(yùn)輸和加氫三項(xiàng)。
其中,儲(chǔ)氫和氫運(yùn)輸分為固態(tài)儲(chǔ)氫輸氫、液態(tài)儲(chǔ)氫輸氫和氣態(tài)儲(chǔ)氫輸氫,但目前,儲(chǔ)氫輸氫的技術(shù)尚處于示范階段。
由于氫氣屬于I類危險(xiǎn)品(非燃料),對(duì)于運(yùn)輸要求較高,我國(guó)研制起步較晚,因此儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)所用碳纖維大多由國(guó)外制造商提供。其中,日韓企業(yè)的供應(yīng)占據(jù)我國(guó)儲(chǔ)氫瓶用碳纖維超70%的市場(chǎng)份額,主要包括日本東麗、日本東邦、日本三菱麗陽(yáng)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(guó)內(nèi)碳纖維企業(yè)的產(chǎn)品開(kāi)始逐漸進(jìn)入高壓儲(chǔ)氫氣瓶市場(chǎng),開(kāi)啟儲(chǔ)氫瓶產(chǎn)業(yè)鏈碳纖維材料國(guó)產(chǎn)化的進(jìn)程。
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中集安瑞科表示,計(jì)劃設(shè)立年產(chǎn)能約10萬(wàn)個(gè)儲(chǔ)氫瓶的生產(chǎn)線,生產(chǎn)包括III型35MPa和國(guó)際領(lǐng)先的IV型70MPa儲(chǔ)氫瓶,布局中國(guó)及東南亞快速增長(zhǎng)的高壓氫氣儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)。
京城股份將進(jìn)一步推出具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的IV型儲(chǔ)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?jī)?chǔ)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(yùn)輸仍然是大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸氫的主要方式,歐美管道輸氫相比我國(guó)較為常見(jiàn),目前美國(guó)已有2500公里的輸氫管道,歐洲已有1598公里的輸氫管道,我國(guó)則僅有100公里的輸氫管道,輸氫之路任重道遠(yuǎn)。
因?yàn)榧夹g(shù)不夠成熟,遠(yuǎn)距離輸氫依然面臨高昂的成本問(wèn)題。Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究表明,氫氣管道的成本大約為30~140萬(wàn)美元/英里,是天然氣管道網(wǎng)絡(luò)成本的1.5倍;最大的液氫運(yùn)輸車輛一次僅能運(yùn)送3.6噸氫氣,是汽油運(yùn)輸車輛承載量的十分之一。
由此可見(jiàn),儲(chǔ)氫輸氫想要大規(guī)模應(yīng)用,需要成熟先進(jìn)的技術(shù)支持。
氫能源正在步入日常生活
據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)計(jì),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(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)到10%,氫氣需求量將接近6000萬(wàn)噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬(wàn)億元,市場(chǎng)極大。
氫能源應(yīng)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(lǐng)域用氫仍將占主導(dǎo)地位,約為7794萬(wàn)噸,占?xì)淇傂枨罅康?0%。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(chǎng)等待開(kāi)發(fā),龐大的市場(chǎng)規(guī)模下隱藏著不小機(jī)遇。
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民用氫能源主要集中在交通運(yùn)輸方面,尤其是輪船運(yùn)輸和新能源汽車。
目前,新能源汽車中電動(dòng)汽車占據(jù)主流市場(chǎng),但隨著電動(dòng)汽車滲透率不斷提高,“電池荒”或成長(zhǎng)期現(xiàn)象。美國(guó)銀行在一份報(bào)告中預(yù)計(jì),2025年、2030年、2040年,全球電動(dòng)汽車滲透率將分別提高至23%、40%和67%,而根據(jù)模型推算,動(dòng)力電池供應(yīng)或于2025-2026年“售罄”,屆時(shí)各電池廠產(chǎn)能利用率都將超過(guò)85%;2026~2030年間,“電池荒”將進(jìn)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(guó)氫能車銷量來(lái)看,韓國(guó)、美國(guó)、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(guó)氫燃料電池汽車處于起步階段,新增銷量?jī)H為1894輛。
北京冬奧會(huì)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(huì)歷史上第一次大規(guī)模使用氫燃料電池汽車作為主運(yùn)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(shù)路線圖2.0》預(yù)計(jì),2025年我國(guó)氫燃料電池汽車保有量將達(dá)到10萬(wàn)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(shè)需要早早提上議程。
國(guó)家能源局科技司副司長(zhǎng)劉亞芳曾透露,中國(guó)已累計(jì)建成加氫站超過(guò)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(yùn)營(yíng)、已建成、在建及擬建的加氫站共61座,排名全國(guó)第一;截止2020年,全國(guó)氫燃料電池汽車分布在17個(gè)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?lái)看,廣東省無(wú)論是加氫站的建設(shè)和規(guī)劃,還是氫燃料電池車的布局發(fā)展,都在國(guó)內(nèi)氫能源下游建設(shè)上較為領(lǐng)先。
氫能源產(chǎn)業(yè)龍頭企業(yè)美錦能源董事長(zhǎng)姚錦龍?jiān)谧隹脱胍曍?cái)經(jīng)節(jié)目《財(cái)訪》時(shí)表示,美錦已經(jīng)投入運(yùn)營(yíng)的加氫站有8座,十四五期間,美錦能源規(guī)劃在全國(guó)各地建設(shè)300座以上加氫站,打造油氫氣電混合站。
對(duì)于氫能源產(chǎn)業(yè)鏈投資潛力如何,各金融機(jī)構(gòu)給出了自己的預(yù)測(cè)。
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(lì)規(guī)?;⒓夹g(shù)領(lǐng)先的龍頭企業(yè)脫穎而出,提振產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)期預(yù)期,2022年行業(yè)發(fā)展有望按下快進(jìn)鍵;光大證券認(rèn)為,加氫站有望在2050年達(dá)到千億級(jí)市場(chǎng)規(guī)模,發(fā)展空間巨大。
這釋放出積極的信號(hào),對(duì)于產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)來(lái)說(shuō),國(guó)產(chǎn)替代將帶來(lái)更大的市場(chǎng)機(jī)會(huì),氫能源相關(guān)企業(yè)的價(jià)值有望得到市場(chǎng)更多的關(guān)注。
目前氫能產(chǎn)業(yè)正處于高速發(fā)展準(zhǔn)備期,近年來(lái)受到資本市場(chǎng)的高度關(guān)注,同時(shí)也存在能源資源稟賦不足、開(kāi)發(fā)成本高、運(yùn)輸成本大、副產(chǎn)氫氣資源少等先天不足,可以說(shuō)機(jī)會(huì)與風(fēng)險(xiǎn)并存。
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