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產(chǎn)業(yè)丨氫能源,繼電能后的下一代“接班人”?

2022/01/01
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隨著[碳中和、碳達峰]與清潔能源被寫入政府工作報告及各項發(fā)展政策中。隨之而來的氫能源,被認為是繼電能后的下一代[接班人]。

此外,圍繞氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的制備、儲存、運輸、加注以及終端利用,相關(guān)上市公司也在紛紛加碼。

 是國家產(chǎn)業(yè)重塑的關(guān)鍵元素

氫能源有很多優(yōu)勢,成本方面如果降下來,未來會取代目前存在污染的油氣能源,很可能發(fā)展成以電和氫能源取代煤氣、汽油的結(jié)構(gòu)。

作為一種可再生可循環(huán)的綠色能源,發(fā)展好氫能,未來可能不亞于類似于工業(yè)革命或信息革命的浪潮。

在減碳已成全球共識的情況之下,加注時間短、續(xù)航時間長、能量密度相對鋰電池更高的氫能源,在包括長途重卡等商業(yè)車領(lǐng)域的優(yōu)勢相當明顯。

到2025年氫能源的需求預(yù)計將是目前的10倍,2030年,使用氫能源燃料電池的交通工具將達到1000萬-1500萬輛,市場總額能達到萬億級別,發(fā)展氫能也順理成章地成了解決未來能源安全問題并掌握國際能源領(lǐng)域制高點的重要舉措。

中國氫能聯(lián)盟預(yù)計,到2030年中國氫氣需求量將達到3500萬噸,在終端能源體系中占比5%,到2050年占比至少達到10%,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約為12萬億元。

發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是能源結(jié)構(gòu)變革的必然趨勢

根據(jù)《bp世界能源統(tǒng)計年鑒2021》統(tǒng)計,2020年全球一次能源消費中石油、煤炭、天然氣合計占比超過83.1%。

可再生能源,需要通過電能這種二次能源媒介連接消費終端。

據(jù)國網(wǎng)能源研究院預(yù)測,到2050年電力在我國終端能源消費的比重將增長至 47%,超出全球平均水平。

電力具有供需實時平衡的特點,而可再生能源存在固有的間隙性、隨機與波動性特點,發(fā)電并網(wǎng)時給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來巨大壓力,導(dǎo)致了嚴重的棄風(fēng)、棄光、棄水等現(xiàn)象。

我國氫能潛力大、增長快

當前氫能產(chǎn)業(yè)已跨過從0到1的技術(shù)階段,正步入降本應(yīng)用的良性循環(huán)。從中央到地方的扶持政策正形成一個完整的體系。

目前我國也是全球發(fā)展氫能速度較快的國家之一,在截至 2021 年初全球投資的氫能項目中,我國占比較高。

根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)計,到2030年,中國氫氣需求將達到3,500萬噸,在終端能源體系中占比5%。

到2050年氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%,氫氣需求接近6,000萬噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬億元。

氫能上中下游的需求分布與難點

①交通運輸:作為氫燃料電池燃料,應(yīng)用在汽車、船舶、有軌電車、無人機等;

 

②儲能:作為儲能介質(zhì)支持大規(guī)??稍偕茉吹恼虾桶l(fā)電;

 

③建筑:通過分布式發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)為住宅和商業(yè)提供電和熱;

 

④工業(yè):提供高品質(zhì)燃料和原料。

上游氫源結(jié)構(gòu)不清,新能源制氫滲透率低。氫氣來源以灰氫為主,特別是煤制氫占比極高。

相比于藍氫、綠氫”或是天然氣制氫,煤制氫在環(huán)保、能耗等多個方面都存在明顯的劣勢。

中游儲氫、運氫存在卡脖子問題。儲氫技術(shù)、裝備(高壓儲氫瓶)落后于發(fā)達國家,重要設(shè)備和材料(如氫氣壓縮機、碳纖維等)仍依賴進口。

下游用氫面臨終端價格高、標準體系不健全和基礎(chǔ)設(shè)施未規(guī)?;葐栴}。

基于氫燃料電池的交通運輸業(yè)是目前最具前景的氫能利用領(lǐng)域,但推廣受成本制約極大,加氫站、氫能汽車等相關(guān)產(chǎn)業(yè)對政府補貼依賴程度高。

我國氫能行業(yè)仍面臨以下難點

①從能源轉(zhuǎn)換效率和排放量來看,無疑低排放、 高效率的綠氫,尤其是水力、風(fēng)能電解制氫才是未來的主要方向。

②目前氫能的應(yīng)用場景比較單一。當前,我國氫氣主要應(yīng)用于化工和鋼鐵等領(lǐng)域,具體分布在石化、化工、焦化等行業(yè),主要作為化工原料用于生產(chǎn)甲醇、合成氨以及各類化工產(chǎn)品如化肥等。

③目前氫氣消費仍然集中于傳統(tǒng)高能耗領(lǐng)域,并未能發(fā)揮其減碳效果,這一方面是由于我國目前制備高純度氫氣能力有限,另一方面也是因為相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)發(fā)展還尚未成熟。

④盡管當前電解水制氫占比小,但考慮減排效益,與大規(guī)模光伏發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電配套的電解水制綠氫將成為未來的發(fā)展趨勢。

⑤可再生能源成本的持續(xù)下降也為清潔能源制氫提供了經(jīng)濟可行性。

結(jié)尾:

氫能很可能對整個國家產(chǎn)業(yè)的重塑都是非常關(guān)鍵的元素。

氫能是公認的未來能源的首選,誰占領(lǐng)有關(guān)氫能技術(shù)的話語權(quán),誰就是占領(lǐng)未來。

作者 | 方文

部分資料參考:

探客Tanker:《國內(nèi)“氫”功正火熱,氫能源如何成為電能的“接班人”?》

未來智庫:《氫能源產(chǎn)業(yè)專題分析:痛點和機會》

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