30年后中国将成“氢能社会”,行业爆发前夜,产业痛点蕴含重大机遇

发电技术团 2022-02-14

新能源汽车新能源氢能汽车

3068 字丨阅读本文需 8 分钟

2008年时,很多人不了解“纯电动车”,自从北京夏季奥运会使用了大量纯电动车以来,人们现在已经对纯电动车司空见惯。

到了2022北京冬奥会,氢燃料电池车宣告了氢能时代的到来,服务北京冬奥会的氢燃料电池汽车也超过了1000辆,甚至连火炬的燃料也是氢,燃烧后零污染。

这让本届冬奥会变成了有史以来最为环保的奥运赛事,也许在不久之后,氢燃料电池车也将不再鲜见。

从这个角度看,2022年冬奥会像极了2008年奥运会,因为2008年奥运会开完的第二年,相关部门就推出了“十城千辆工程”(科技部等四部委2009年1月推出的新能源汽车示范推广项目)。

这种工程最早推广的领域多数集中在公交、出租、市政和邮政领域,这也意味着对于大多数人来说,公交车将是最早可能体验到“氢能社会”的载体之一。

几天前,日本福冈与丰田汽车签署了一项合作协议,共同打造“氢能城市”,第一阶段的合作是开发和引进燃料电池车,主要包括供餐配送车和垃圾车。

这让市民有机会体验“氢能社会”。

中国的氢能推广路径也与福冈类似,但行动更快——2016年,江苏一个县级城市如皋就被联合国开发计划署评为“氢经济示范城市”。

如皋有氢燃料电池公交,票价2块钱,跟全国大多数城市的公交价格差不多。

氢能规划体验馆的讲解员手里还有一个“氢能充电宝”,里面能装10升氢气,1小罐够手机充满3次电。

这个城市的公用设施照明用电,来自于燃料电池系统。一家当地医院的应急电源,也是来自于燃料电池发电。

如皋还有一个规划3.7公里,能容纳大约3万人的“氢能示范小镇”,小镇里的居民用电、城市照明、大楼应急电源等,均来自于氢能发电。

但对于大多数人来说,能够接触到氢能的场景还是公交。

根据2020年的一份统计,目前全国共有上海、张家港、盐城、如皋、佛山、云浮、成都、郑州、张家口等22个城市开辟运行氢燃料电池公交线路,一共运营近800辆公交车。

中国人民大学去年底发布的《氢能城市发展潜力排行榜》显示,全国城市氢能发展主要集中在长三角城市群、山东半岛城市群、京津冀城市群、粤港澳大湾区和长江中游城市群。

1、2025年,全国将建成加氢站1002座,推广氢燃料车54800辆。

这跟中国推广锂电的路径基本一致。

尽管氢能有很多优点,也很早就进行了示范推广,但到目前为止氢燃料电池汽车表现得不温不火,很多人并不真正了解这种技术路线的车。

这主要跟氢燃料电池车目前的成本有关——无论是购车成本,还是使用成本都很高。

购车成本方面,以目前最为成熟的第二代丰田Mirai为例,其售价约合人民币44.5-50.5万元。

对于一款中级车来说,这个价格过于昂贵了,四五十万的价格已经是宝马5系或者奔驰E级的定价区间。

梅赛德斯-奔驰在大约2年前做出放弃氢燃料电池汽车的决定时,考虑的优势成本因素——生产一辆氢燃料电池车的成本大约是纯电动车的两倍。

另外,用车成本也不低,首先就是加氢站不好找。

公开资料显示,截至2021年底加氢站只有218个,这限制了氢燃料电池汽车的使用场景。

同时加氢站建设成本也较高,一个常规加氢站需要投入1500万-2000万元,扣除政府补贴后也远远超过充电站大约100万元的成本。

根据广州市黄埔区2020年4月底实施的补贴政策,建设一个加氢站的最高补贴是600万元,而且补贴金额不能超过实际固定资产投资额的50%。

另一个短板来自于加氢价格——氢分为三种,分别是灰氢、蓝氢和绿氢,前两种都跟化石能源有关,只有绿氢来自于太阳能、风能等可再生能源,但这三种氢的制备成本都比较高。

比如在运输和储运方面,因为需要高压储氢,导致这一环节的成本占到了整个氢气成本的大约三成。

上述黄埔区推出的补贴政策中,2019年的补贴标准是20元/kg,2020年14元/kg,2021年是9元/kg,目的是实现补贴后的氢气价格不高于30元/kg。

这个价格基本与传统货车的燃油成本相当,对于乘用车来说已经比较划算。

去年10月份,丰田的Mirai单次补能行驶1359.89公里,一共消耗了5.65公斤氢燃料——根据这个数据,加氢的费用还不到170元,对于用户来说显然很经济。

在业内人士看来,这个发展过程符合逻辑。

从事氢燃料电池电堆研发业务的小蓝科技董事长李兴祥表示,氢燃料电池和半导体、锂电池、风电、光伏一样,都是根植于中国的新兴产业,所以发展路径必然是大同小异,都经历示范期、过渡期、平价期三个阶段。

最终,在经过政策扶持后,氢能逐渐从政策驱动过渡到市场驱动,也将迎来自己的产业链爆发时刻。

2、发展绿氢是业界共识

根据中国氢能联盟估算,到2030年,中国氢气需求量将达3500万吨,在终端能源体系中占比5%;到2050年,氢能在终端能源体系中的占比将至少达到10%,氢气需求量接近6000万吨,可减排约7亿吨二氧化碳,产业链年产值约12万亿元。

业内人士认为,在政策加持、资本推动的大环境下,一个万亿元市场规模的产业赛道已经加速形成。

“氢能产业目前尚处于初级发展阶段,各地的氢能产业也以区域性的小规模示范应用为主,同时这也为大范围推广创造出有利条件。”祁海珅认为,“十四五”是氢能产业发展和应用推广的重要窗口期。

“在‘双碳’目标下,氢能将成为未来全球重要的能源之一,但需要注意的是应大力发展绿氢,而不是蓝氢和灰氢。”中国投资协会投资咨询专业委员会绿创办公室副主任郭海飞告诉《证券日报》记者,目前,氢气的主要制取方法有三种,分别是电解水制氢、化石燃料重整制氢以及工业副产氢回收。

据郭海飞介绍,化石燃料重整制氢的生产过程中会排放二氧化碳等温室气体,因此被称为“灰氢”;如果采用化石燃料制氢工艺时,增加碳捕捉与封存技术(CCCS),得到的氢气被称为“蓝氢”;由核能、可再生能源通过电解水等手段获得的氢气被称为“绿氢”。“只有绿氢才能实现真正的零碳排放,绿氢是未来氢能产业发展的终极方向。”

“迈向碳中和可分为四个阶段,四个阶段之间相互交叉或者共同进行。”隆基股份相关负责人对《证券日报》记者表示,首先是要通过体制机制的灵活性调节以及需求侧响应,形成对新能源的大幅度消纳;其次是大力发展抽水蓄能,为化学储能让出一定时间和发展空间;然后是通过大规模的应用化学储能,真正形成构建以新能源为主体的新型电力系统;最后通过引入氢能进行深度脱碳。

“发展氢能首先要明确定位,脱离碳减排谈氢能发展毫无价值。”该负责人表示,发展绿氢是共识,实现碳减排一定要对氢气的制备、碳足迹等环节进行衡量。

3、产业痛点蕴含重大机遇

基于这种考虑,隆基股份早在2018年就开始对氢能产业链进行战略研究,与国内外科研机构研究合作研发电解水制氢装备技术,并于2021年3月31日正式成立隆基氢能科技有限公司。

2021年10月16日,隆基氢能首台碱性水电解槽下线,单台电解槽的氢气制备能力达1000Nm3/h及以上水平,“这将会带动制氢工厂的集约性、规模化发展,为重塑能源格局奠定技术基础和成本基础。”上述相关负责人表示。

“目前,氢能产业在上游生产、中游储运和下游应用中均面临挑战,而氢能产业目前发展的障碍主要来自于成本。”郭海飞表示,如何降低氢气生产、储运成本,是未来氢能产业发展的痛点之一。

“探索建立氢能产供储销体系”也是《意见》的关键词之一。

记者了解到,宝光股份就瞄准氢能储运这一痛点,并将其作为公司主要发力点之一。加速布局“氢能+储能”的宝光股份在2021年7月成立宝光联悦氢能发展有限公司(以下简称“宝光联悦”)。“目前公司已就氢能领域的发展问题与地方政府积极沟通,争取快速推进氢能示范项目的落地。”宝光联悦总经理孙伟告诉《证券日报》记者。

据祁海珅介绍,氢气主要以高压气态、低温液态等方式存储和运输,这种危化品的属性也制约着“制氢-加氢一体化”发展,这是目前氢能产业发展客观存在的不足,但也恰恰蕴含着产业发展的大好机遇。

“氢的储存和运输高度依赖政策支持、技术进步和基础设施建设,这是产业发展的难点。”孙伟表示,我国目前高压气态储运氢技术相对成熟,但实现大规模、长距离储运技术的商业化仍需要解决成本与技术的平衡问题,整体技术仍落后于国际先进水平。

“在储运方面,氢气储运将按照‘压力越来越高’、‘体积越来越大’、‘液氢储运普及’的技术发展方向,逐步提升储运能力。”孙伟表示,从储氢成本来看,高压气态储氢仍是当下的最优选择,短中期高压气态储氢仍是主流。长期来看,待技术突破及产能扩大后,低温液化储氢技术有望成为储氢的主流手段。

文章来源: 创业邦,证券日报

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