練“氫”功的時(shí)代來了!
出品 | ? 探客Tanker
作者 | ? 彭輝
編輯 | ? 蛋總
隨著“碳中和、碳達(dá)峰”與清潔能源被寫入政府工作報(bào)告及各項(xiàng)發(fā)展政策中,練“氫”功正成為國內(nèi)最火熱的風(fēng)口。
氫能源,被認(rèn)為是繼電能后的下一代“接班人”。如今,碳達(dá)峰、碳中和的發(fā)展藍(lán)圖日益明朗,屬于清潔能源的氫能再次被推到了潮頭浪尖。
12月22日,“愛德曼氫能”獲得近2億元B輪融資,由元禾重元領(lǐng)投,建信信托等知名機(jī)構(gòu)跟投;“鋒源氫能”也于近日宣布完成超億元融資,由飛圖創(chuàng)投、雷神資本及多家產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略投資人共同參與。
不僅一級市場看好氫能風(fēng)口且重金投入,二級市場的投資人也對相關(guān)企業(yè)頗為青睞——12月22日,氫燃料電池概念股持續(xù)走高,如雪人股份漲停,濮陽惠成、南都電源、雄韜股份等股價(jià)也大幅拉升。
事實(shí)上,在“雙碳”目標(biāo)下,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展確實(shí)正加速進(jìn)入快車道。
(圖 / 中石化慶元街加氫站,工作人員在給氫能源大巴加氫)
屬于氫能產(chǎn)業(yè)的頂層設(shè)計(jì)也呼之欲出:在地方層面上,已有50多個(gè)地級市發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)規(guī)劃,包括北京、上海、河北、四川等地出臺了專項(xiàng)氫能整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策。其中,上海市提出到2023年實(shí)現(xiàn)加氫站千億產(chǎn)值規(guī)模,推廣萬輛氫燃料汽車的目標(biāo),溫州、大連、鄭州、佛山、蕪湖等城市也相繼出臺氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)政策。
此外,圍繞氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的制備、儲存、運(yùn)輸、加注以及終端利用,相關(guān)上市公司也在紛紛加碼。
但氫能源是否已經(jīng)具備大規(guī)模普及的條件?圍繞它的應(yīng)用,為何一直“只聽樓梯響,不見人下來”?國內(nèi)氫能源的發(fā)展情況到底如何?相關(guān)企業(yè)如何才能練好“氫”功?新一輪圍繞氫能源的熱潮會持續(xù)多久?
1、示范應(yīng)用“遍地開花”
位于北京市延慶區(qū)慶元街的中石化加氫站試運(yùn)營已經(jīng)有了一段時(shí)間,這個(gè)為冬奧會氫燃料大巴提供新能源補(bǔ)給的站點(diǎn),每天要服務(wù)車身有“祥云”符號的大巴六七十輛次。
這是2022年冬奧會新能源示范應(yīng)用場景的一個(gè)縮影。冬奧會正式舉辦期間,包括延慶賽區(qū)和張家口賽區(qū)將有700余輛氫燃料大巴車投入使用,保障交通服務(wù)。
(圖 / 中石化慶元街加氫站,工作人員在給氫能源大巴加氫)
“在延慶,目前已有3座加氫站,還有一座馬上就要建設(shè)完工。”中石化慶元街加氫站楊站長對「探客Tanker」表示,慶元街加氫站目前具備35MPa(兆帕)和70MPa(兆帕)的加注能力,若給9米35MPa(兆帕)的大巴車加注,6到10分鐘就可以加滿;若給12米的大巴一次性加滿則需要18分鐘左右,一次性加滿(約38公斤),可以跑600公里。
這些給大巴加注的氫氣都是提純的綠氫,由中石化子公司燕山石化制作,再運(yùn)到加氫站。據(jù)「探客Tanker」了解,燕山石化年生產(chǎn)量達(dá)30萬噸。
“我們目前是在試運(yùn)營,等到冬奧會開始就正式投入使用!卑凑諚钫鹃L的說法,目前中石化在氫能源使用上已經(jīng)在全國鋪開,并計(jì)劃在2025年前,在全國建設(shè)1000座加氫站。
作為一種可實(shí)現(xiàn)能源跨區(qū)域、長距離、不定向轉(zhuǎn)移的新能源,氫能具有清潔無污染、燃燒熱值高(是汽油發(fā)熱值的3倍)、可儲能、利用形式多等特點(diǎn)。
“中石化以凈零排放為終極目標(biāo),推進(jìn)化石能源潔凈化、潔凈能源規(guī);⑸a(chǎn)過程低碳化!睏钫鹃L向「探客Tanker」透露,中石化正在構(gòu)建“一基兩翼三新”產(chǎn)業(yè)布局,其中“三新”的新能源以氫能發(fā)展為最高優(yōu)先級。根據(jù)集團(tuán)公司“十四五”氫能發(fā)展規(guī)劃,中石化要構(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈條完整、供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)完善、規(guī)模效益領(lǐng)先的“中國第一氫能公司”。
(圖 / 加氫站里停滿了有著“祥云”圖案的氫能源車)
事實(shí)上,類似中石化加氫站這樣的示范性質(zhì)的運(yùn)營,近期已是“遍地開花”。
早在2020年9月,財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科技部、國家發(fā)展改革委、國家能源局(以下簡稱五部委)聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》,提出將在國內(nèi)開展燃料電池汽車示范應(yīng)用工作,最終五部委批準(zhǔn)了京津冀、長三角、珠三角的三大城市群。
不久前,五部委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于啟動(dòng)燃料電池汽車示范應(yīng)用工作的通知》,明確批復(fù)同意北京市、上海市和廣東省報(bào)送的城市群啟動(dòng)實(shí)施燃料電池汽車示范應(yīng)用工作。規(guī)定在4年示范期內(nèi),每個(gè)城市群最高可獲得17億元中央財(cái)政資金,且采取“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”方式。
11月11日,上海城市群燃料電池汽車示范應(yīng)用工作首次啟動(dòng),標(biāo)志著我國燃料電池發(fā)展正式進(jìn)入示范應(yīng)用階段。冬奧會期間,氫燃料電池車也將批量使用。
11月12日,豐田汽車公司向北京冬奧組委交付北京賽事服務(wù)車輛共計(jì)2200余輛,豐田旗下第二代MIRAI氫燃料電池車開始批量使用,截止11月15日,首批140輛已經(jīng)到位。
而在繼全國首座高速公路加氫站在山東淄博建成投用后,11月18日,搭載濰柴燃料電池的全系列商用車也在該加氫站亮相,成為第一批氫氣快速加注的車輛。
隨著氫能重卡實(shí)現(xiàn)濰坊-淄博跨城際高速運(yùn)營,山東省氫能商用車高速物流配送規(guī);痉哆\(yùn)營也宣布按下了加速鍵。
在不久前舉辦的第十九屆廣州國際車展上,包括上汽、廣汽、長城等車企紛紛加碼氫燃料電池汽車并有真車亮相,海馬等地方車企也正在加速氫能配套設(shè)施建設(shè)。
12月16日,國家能源集團(tuán)召開了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展專題會。集團(tuán)公司黨組副書記、總經(jīng)理劉國躍表示,要推進(jìn)煤電機(jī)組“三改聯(lián)動(dòng)”,推進(jìn)新能源發(fā)電與電解水制氫耦合發(fā)展,推進(jìn)燃煤機(jī)組摻燒液氨探索綜合減污降碳,推進(jìn)新能源制氫與現(xiàn)代煤化工耦合發(fā)展。
“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)!睏钫鹃L說。
2、未來能源的首選?
對于國家和企業(yè)而言,發(fā)展氫能到底有多重要?
“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。氫能很可能對整個(gè)國家產(chǎn)業(yè)的重塑都是非常關(guān)鍵的元素。”武漢一家氫能公司市場負(fù)責(zé)人程亮對「探客Tanker」說道。
“我國為什么要走電動(dòng)的路徑?一是因?yàn)樽陨砟茉床蛔,每年需要很多進(jìn)口,其次作為工業(yè)革命時(shí)期的內(nèi)燃機(jī)技術(shù)專利權(quán)不在我們手里,所以我們要走電動(dòng)的路線,而且電動(dòng)本身也是綠色的路線!背塘裂a(bǔ)充道。
在他看來,氫能是公認(rèn)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。
在減碳已成全球共識的情況之下,加注時(shí)間短、續(xù)航時(shí)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(dāng)明顯。
(圖 / 氫氣儲運(yùn)示意圖)
在現(xiàn)任上海大學(xué)可持續(xù)能源研究院院長、加拿大皇家科學(xué)院院士張久俊看來,人類未來的可持續(xù)能源主要是太陽能、風(fēng)電、水電能、生物能、地?zé)崮艿龋詺錃鉃檩d體的技術(shù)是未來發(fā)展的必然。
根據(jù)張?jiān)菏恳玫臄?shù)據(jù),到2025年氫能源的需求預(yù)計(jì)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(dá)到1000萬-1500萬輛,市場總額能達(dá)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(diǎn)的重要舉措。
中國氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì),到2030年中國氫氣需求量將達(dá)到3500萬噸,在終端能源體系中占比5%,到2050年占比至少達(dá)到10%,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約為12萬億元。
氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間的巨大前景,讓各企業(yè)都爭先恐后地?fù)尀┑顷,唯恐落后于人?/p>
國務(wù)院國有資產(chǎn)監(jiān)督管理委員會秘書長、新聞發(fā)言人彭華崗?fù)嘎,為統(tǒng)籌推動(dòng)氫能的“制運(yùn)儲用”全鏈條發(fā)展,已有超過三分之一的中央企業(yè)在制定包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈的布局。
例如中石油、中石化、國家能源集團(tuán)這樣的大型能源龍頭企業(yè),以及產(chǎn)業(yè)鏈上中下游相關(guān)上市公司,如在光伏制氫方面,寶豐能源、隆基股份、陽光電源等光伏行業(yè)龍頭在爭相布局。
而在氫燃料電池汽車方面,宇通客車、長城汽車、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、福田汽車等紛紛加碼;在制氫、儲運(yùn)、氫燃料電池等環(huán)節(jié),濰柴動(dòng)力、億華通、中集集團(tuán)、中泰股份等上市公司也都有所布局。
根據(jù)氫能生產(chǎn)來源和生產(chǎn)過程中的排放情況,氫能主要分為三種:灰氫、藍(lán)氫、綠氫。
灰氫是通過化石燃料(煤炭、石油、天然氣等)燃燒產(chǎn)生,是目前市面上占據(jù)絕大部分份額的氫氣,缺點(diǎn)是在生產(chǎn)過程中會有二氧化碳等排放。
藍(lán)氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成,在生產(chǎn)藍(lán)氫時(shí)會產(chǎn)生溫室氣體。
綠氫是使用再生能源(例如太陽能、風(fēng)能、核能等)制造的氫氣,完全沒有碳排放,是最理想的類型,但目前受制于技術(shù)和成本,份額相對較小。
“氫能源未來會取代電能和油嗎?肯定會取代油!痹诔塘量磥恚?yàn)槭驮缤頃猛,除了大巴、航天領(lǐng)域、長途重卡等場景,原來需要用石油的地方在未來都有被替代的可能性。
作為清潔能源的一種,氫能源一直被認(rèn)為是替代化石燃料的最佳候選之一,不過,因?yàn)檫\(yùn)輸和儲存等方面存在的各種問題,一直沒有得到大規(guī)模的應(yīng)用和推廣。
香橙會氫能數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計(jì),截至2021年上半年中國累計(jì)建成146座加氫站(不含3座已拆除加氫站)。其中有136座已投入運(yùn)營,待運(yùn)營的有10座,投用比例為93%。
作為擁有全球第二、國內(nèi)最大的交通能源營銷網(wǎng)絡(luò)的中石化,截至去年年底,已建成加氫站超過27座,但也是分布在廣東、上海、浙江等多個(gè)省市。
3、氫能無限好,只是成本高?
在如今“八仙過海各顯神通”的局面之外,有關(guān)氫能源的發(fā)展?jié)摿臀磥恚膊⒎潜凰腥丝春谩?/p>
比如,特斯拉創(chuàng)始人馬斯克就曾公開表示氫燃料電池“蠢得令人難以置信”,持同樣觀點(diǎn)的還有大眾汽車首席執(zhí)行官赫伯特·迪斯,其認(rèn)為10年內(nèi)不會看到任何氫氣在汽車上的應(yīng)用。不過,作為在氫能上布局最久的豐田來說,其CEO豐田章男會是另一種說法。
(圖 / 氫氣的優(yōu)勢展示)
在北京航空航天大學(xué)工程師楊炯看來,氫能適合局部應(yīng)用,但不適合普及。撇開高壓儲氣瓶我國還沒掌握的技術(shù)問題,成本是最主要的障礙,而這些障礙在20年來也沒有被跨越,其中一個(gè)是鉑催化的高成本低效率,另一個(gè)是儲運(yùn)的成本也降不下來。
“日本已經(jīng)搞了多少年了,到現(xiàn)在規(guī)模應(yīng)用出來了嗎?當(dāng)年,氫能源在無人機(jī)圈子里也火了一陣,部分無人機(jī)使用氫能源電池,但這一發(fā)展路線也沒火起來!睏罹紝Α柑娇蚑anker」說道。
他認(rèn)為,目前最有效的綠氫制作手段,還是電解水。電解水就得用到電,電解水變成氫以后,還要經(jīng)過儲運(yùn),以及燃料電池的轉(zhuǎn)換,至少從環(huán)節(jié)上來說,甚至比電動(dòng)汽車復(fù)雜,與其如此倒不如直接用電。
在他看來,所謂新能源包含三個(gè)部分:一是低碳發(fā)電,二是高效輸電,三是低污染的用電。電解水而成的氫氣,不管是成本、便利度還是可靠性,其作為一種能源使用方式來說,相比用電能在各方面都要差一些。
那么,相比油車和電動(dòng)車,氫能源車目前的使用成本到底如何?
有媒體報(bào)道顯示,目前國內(nèi)一公斤氫氣的價(jià)格大約在80元左右。不過,就成本而言,程亮表示目前氫氣的使用需要看補(bǔ)貼的情況,每個(gè)地方可能也不太一樣,“如果補(bǔ)貼可以降到30塊錢/公斤以內(nèi),那么跟油車的成本就會逐步拉近,但是目前跟電動(dòng)的還不能比!背塘琳f。
現(xiàn)在很多地方都出臺了政策,無論是建站還是對外提供氫氣,對于加氫站本身的運(yùn)營跟加氫本身都有補(bǔ)貼。
目前,氫燃料電池汽車還處于示范階段,成本大致是同配置燃油車或電動(dòng)車的2-3倍,程亮以大巴為例表示,按照現(xiàn)在各地招標(biāo)的情況看,成本可能要200萬元左右。相較而言,油車的價(jià)格肯定更便宜。
在成本問題之外,發(fā)展氫能,未來會不會遇到“卡脖子”的情況?楊炯表示,在氫能方面,日本已經(jīng)搞了十幾年了,手里確實(shí)有大量的專利,不排除我們?nèi)蘸笫芟拗频目赡苄浴?/p>
“中國掌握的大部分還是電動(dòng)汽車的專利,傳統(tǒng)汽車的專利美國比較多,氫能源日本最多。所以,中國搞電動(dòng)汽車不管是從策略上還是實(shí)際角度都是更好的方法!睏罹紝Α柑娇蚑anker」說。
不過,程亮認(rèn)為雖然日本在燃料電池和核心技術(shù)方面領(lǐng)先,但它的產(chǎn)業(yè)鏈本身是有缺失的,技術(shù)優(yōu)勢并不意味著在產(chǎn)業(yè)鏈上有優(yōu)勢,而現(xiàn)在全球最好的產(chǎn)業(yè)鏈就在中國,且氫能成本要降下來,需要在國內(nèi)形成規(guī);膽(yīng)用。
針對目前業(yè)界一窩蜂地去做氫能源布局,程亮認(rèn)為一個(gè)賽道處于風(fēng)口當(dāng)然是好事,但具體困難或者比較棘手的問題,主要還得看國家的政策。
“如果國家想把氫能源這個(gè)事情做起來,肯定就會起來,就像之前電動(dòng)車的發(fā)展一樣,剛起來的那幾年,一些政策尚有漏洞,但等到國家政策調(diào)整完善后,這幾年電動(dòng)車就發(fā)展很快,做到了全球領(lǐng)先,我們要相信國家的決心和戰(zhàn)略規(guī)劃能力!背塘琳f。
*文中程亮為化名;文中題圖來自:攝圖網(wǎng),基于VRF協(xié)議。
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