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【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?
原創

日期:2021年2月20日 上午11:10作者:覃汉计 編輯:lala

近日,大众集团首席执行官赫伯特·迪斯(Herbert Diess)表示:“氢燃料汽车的发展颇具挑战性,我们不打算进入氢燃料车细分市场。每个人都应该意识到,汽车并不需要氢。”

有网友对此评论到:大众搞什么还是取决于中国的政策导向,氢燃料电池才是未来,纯电只是过渡而已。

2月19日,据南非当地媒体报道,在围绕氢燃料技术进行了十多年的研究和开发之后,南非准备制造氢燃料电池并将其作为替代能源。南非总统拉马福萨表示,政府正在建立一个将全国各种氢气应用聚集在一起的产业集群,以形成“一个一体化的氢气生态系统”。通过该计划,南非的技术和知识将被用于从当地大量的矿产中获取更大的经济价值,包括创造新的就业机会、促进工业发展和利用清洁能源。

关于氢能源,既是全球能源结构转型的难点,也是人类对能源利用的追求目标。不可否认,就像20年前谈纯电动新能源汽车一样,目前谈氢燃料电动车还为时尚早。兵马未动,粮草先行,政策也正在引领氢能源向前进军。

氢能的政策导向

氢能,是氢和氧进行化学反应释放出的化学能,是一种清洁的二次能源,具有能量密度大、零污染、零碳排等优点,被誉为21世纪的“终极能源”。

在未来,除了电动化用作生产力以外,利用可再生能源制氢也将有效降低碳排放量,是原油替代进程中的重要备选能源。在碳排放警钟长鸣的今天,碳中和成为多国中长期的奋斗目标。

当前,全球有超过190个国家加入巴黎协定,以实践行动应对全球气候变化,争取在本世纪下半叶实现碳中和。其中,中国提出二氧化碳排放力争2030年前达到峰值,争取2060年前实现碳中和的承诺。

实现碳中和目标的途径有很多,其中光伏、风电和核能等清洁能源是当前全球能源结构转型的主流。当然,氢能源也是其中一种不可忽略的清洁能源。

从政策层面看,我国近两年来对氢能的政策扶持是史无前例的,对促进我国氢能的技术推动和应用指明了道路。

【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?

根据财华社统计,2019年以来,已至少有6个关于支持氢能源发展的文件颁布,对氢能利用设施建设、燃料电池装备制造、燃料电池补贴等均进行了指导,为构建氢能利用的宏伟蓝图打下了基础。

此外,近两年来,国内多个地方政府亦密集出台氢能发展政策。包括河北、广东、江苏和浙江等省份均颁布了氢能产业的发展规划或指导意见,其中2018年颁布的《广东省加快氢燃料电池汽车产业发展实施方案》中指出,适时在广州、深圳等地试点开展氢燃料电池乘用车示范运行,力争在2022年实现首批氢燃料电池乘用车示范运行,在珠三角核心区、沿海经济带布局建设约300座加氢站。

而中国氢能联盟发佈的《中国氢能源及燃料电池產业白皮书》指出,预计2020年-2025年间,中国氢能产业产值将达1万亿元,氢能源汽车数量达到5万辆,加氢站数量200座;2026年-2035年产值达到5万亿元,加氢站数量达1500座,实现燃料电池汽车1500万辆。

氢能源的来源、难点及应用

以目前人类的技术来看,现阶段氢能源的主要来源包括工业副产氢、化石能源制氢、电解水制氢三种。

【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?

从制氢能量来源看,化石燃料制氢技术成熟,是目前制氢的主流技术,相比于石油价格,煤气化和天然气制取氢燃料的市场已有利润空间,但是制取的气体含杂质需提纯且环保性较低。

工业副产氢来自炼化石化副产氢、焦化副产氢、煤化工副产氢等,相比化石能源制氢和电解水制氢更易获取、更加便宜,但存在提纯困难、易含杂质的问题。

以上两种制氢方式虽然资源储量量大,成本低,但均需要消耗不可再生的资源,且制氢产能占比都较小,不可持续。而电解水制氢是最清洁、最可持续的制氢方式,并且是未来制氢的发展的重要方向,但电解水制氢的成本很高且受制于电价,目前电解水制氢的成本大约是每立方米3-4元,远高于其他制氢成本。因此如果要大规模发展电解水制氢,降成本将是首要任务。

所以从经济效益看,可再生能源制氢或是未来氢能源发展的重要途径。在我国西部地区,已在研究将富余的风、光发电制氢,但这种模式目前缺乏大规模推广应用的现实条件,风、光等清洁能源当前也还处在降本增效的道路上,经济效益还未达到理想状态。

以上提到的是制氢的上游环节,而中游和下游环节亦不是件易事。氢气运输、存储及加氢环节技术门栏高:氢气非管道运输和存储需要进行持续加压处理,形成高压储氢或低温液态储氢,过程中对气罐、存储设施要求很高。目前无论是高压气瓶还是液态储运,均只适用于短距离的运输需求。未来要发挥氢气在调峰、储能中发挥重要作用,需要解决长距离储运的难题。

此外,加氢站的设计、安全以及加氢设备均有高技术门槛。

既然可再生能源制氢存在消纳和成本等问题,化石能源和电解水制氢被成本和技术难题难住,那如果能将氢气掺入天然气管道一起输送是否是一个妙招?

有业内人士指出,目前国际上已经可以做到在天然气管道中掺入20%的氢,在此比例下天然气的各种输送、利用设施不需要做任何的调整和更换。目前我国在天然气掺氢方面已经展开了一些探索,但在相关的标准制定、技术规范方面,还处在起草阶段,仍未最终落地。

【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?

在氢能源的应用方面,未来可应用的领域十分广泛。目前氢能源主要应用于化工和冶金两大工业领域,未来能源技术中将可应用于氢燃料电池车、航空航天等交通运输,在合成燃料、燃料、建筑供热、电力生产等多个领域也将应用到,将可实现多元利用场景。

哪些公司涉足氢能源?成效如何?

未来,氢能将是新能源汽车未来动力的一大能量来源。当前我国汽车工业正进入转型升级关键期,燃料电池车虽不及电动汽车成熟,但仍是新能源汽车市场的重要趋势。

我国氢能发展正处于起步阶段,降成本是一大问题,加氢站建设也相对滞后。自2019年以来,我国的氢能产业链已逐渐出现雏形,在氢燃料电池汽车最关键的燃料电池系统,都有多家企业宣布正在进行或已经实现技术突破。

中汽协数据显示,2016-2020年间,我国燃料电池汽车的销量分别为629辆、1275辆、1527辆、2737辆、1000辆,累计超7100辆。

【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?

《国家创新驱动发展战略纲要》等重要文件提到,到2030年,我国要实现氢燃料电池汽车保有量200万辆的目标。

随着氢能源产业兴起,不少上市企业纷纷进军氢能业务。由于氢能产业链涉及范围广泛,因此氢能概念股较多,A股氢能概念股超过了30家,港股也有数十家相关企业。

财华社对氢能产业上游和下游相关企业进行了统计,供读者参考。

【行业一线】“氢”装上阵,何时成为主角?

目前在氢能方面具备产业链优势的企业不多,其中美锦能源(000723-HK)、雄韬股份(002733-CN)、金马能源(06885-HK)等少数企业具有制氢、生产燃料电池、运营加氢站等全产业链的布局。

从上图看,氢能源行业中上游企业占了多数,当中涉及燃料电池生产、制氢、氢制备和燃料系统等领域;中游企业则相对较少,主要在氢气储存、加氢站运营及氢燃料汽车生产等领域。

小结:氢能源资源丰富,未来发展广阔,只是当前因存在技术问题而在生产成本等方面仍需进一步突破。不少具有前瞻性的企业也纷纷布局氢能行业各个领域,但整体效益还有待提升,相信随着政策的大力支持,未来氢能的运用也能达到目前光伏和风电等领域的成就。

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