“雙碳”時代,綠色優(yōu)先,氫能因其蘊藏豐富、消耗時不產(chǎn)生溫室氣體、儲存時間長等特性備受矚目,被視為未來工業(yè)脫碳、能量長周期儲運、商用車燃料電池等領(lǐng)域的主力。此前從未大規(guī)模商業(yè)化的氫能賽道,也被普遍認為具有“從零到一”的歷史性機遇,根據(jù)鈦媒體APP此前報道,中國科學院院士歐陽明高曾在“2023世界氫能技術(shù)大會”上預(yù)測氫能是有“10萬億”規(guī)模潛力的產(chǎn)業(yè)集群。
近期,鈦媒體APP觀察到,氫能賽道從政策端到企業(yè)端,出現(xiàn)了不少具有標志性意義的重磅事件,各方都明顯加快了前進速度。
政策、規(guī)劃密集出臺
作為傳統(tǒng)領(lǐng)域的“新興勢力”,氫能因成本高昂、技術(shù)不成熟等問題在起步階段缺乏競爭優(yōu)勢,想要發(fā)展,政策支持必不可少,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策驅(qū)動效應(yīng)尤其明顯。
2022年3月23日,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,明確指出氫能是未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體,氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向,并分2025、2030、2035年三個節(jié)點設(shè)立了具體的階段性目標。規(guī)劃的發(fā)布引發(fā)了“風口”開啟的預(yù)期,地方政策、投資方、企業(yè)形成了一波“賽跑式”入場的浪潮,但也同時在缺少清晰商業(yè)模式、市場化需求的情況下催生了大量難以消化的產(chǎn)能,并產(chǎn)生了盲目跟風、低水平重復(fù)建設(shè)、跑馬圈地等問題。此后,在政策端“合理布局、有序發(fā)展”“穩(wěn)慎應(yīng)用,示范先行”等導(dǎo)向和入局者“碰壁”的前車之鑒下,行業(yè)“虛火”漸去,頗沉寂了一段時間。
今年8月8日,又一國家層面政策出臺,國家標準委與國家發(fā)展改革委、工信部、生態(tài)環(huán)保部、應(yīng)急管理部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設(shè)指南(2023版)》(以下簡稱《指南》),這是我國首份氫能標準體系頂層設(shè)計指南。根據(jù)能景研究的統(tǒng)計,《指南》出臺前,我國氫能領(lǐng)域共發(fā)布各級標準292項,數(shù)量不少,但嚴重“偏科”,存在標準集中于產(chǎn)業(yè)鏈下游、企業(yè)主體參與較少、滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展等問題,所以亟需國家出臺頂層標準,健全完善全產(chǎn)業(yè)鏈體系,打破各環(huán)節(jié)固有壁壘。有業(yè)內(nèi)人士指出,《指南》的意義不在于直接解決成本、需求等難題,而是通過推進標準的設(shè)計、出臺,讓規(guī)范走在產(chǎn)業(yè)前面,間接引領(lǐng)各方在同一體系內(nèi)開展合作,逐步解決產(chǎn)業(yè)制、儲、運、加、用各環(huán)節(jié)的問題。
除《指南》外,近期氫能也在各行業(yè)、地方政府的政策規(guī)劃中頻頻出現(xiàn)。近一個月來出臺的《鋼鐵行業(yè)穩(wěn)增長工作方案》《汽車行業(yè)穩(wěn)增長工作方案》等方案中,數(shù)次提及加快氫能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、氫能應(yīng)用場景打造等相關(guān)內(nèi)容。
地方政府層面,浙江、新疆、廣西、寧夏、吉林等地近期陸續(xù)出臺氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)發(fā)展規(guī)劃、行動方案。其中,新疆政策力度最大,先是于8月末印發(fā)《自治區(qū)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動方案(2023-2025年)》,明確氫源開發(fā)、氫能應(yīng)用充分聯(lián)動等主攻方向,并對三年中每年的示范區(qū)建設(shè)進度、可再生能源制氫產(chǎn)量、氫燃料電池車產(chǎn)量等做了具體的目標規(guī)定。隨后,有“氫十條”之稱的《自治區(qū)支持氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)建設(shè)的若干政策措施》緊跟而上,公布了對氫能企業(yè)在企業(yè)培育、推廣應(yīng)用、金融支持等10個方面的專項支持政策,并提出成立氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展聯(lián)盟。
省、市、自治區(qū)之外,西安、鄂爾多斯、包頭、湖州等20余個副省級市或地級市也于8月至9月間紛紛發(fā)布了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案或規(guī)劃,形成集聚之勢。
政策密集出臺對行業(yè)形成了利好預(yù)期,光大證券研報稱,《指南》等政策的密集發(fā)布有利于行業(yè)形成共振,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有望進一步提速。
制氫、用氫兩頭火熱
相比于政策,8月份還有讓行業(yè)更興奮的大事件發(fā)生。
8月30日,中國石化宣布,其建設(shè)的新疆庫車綠氫示范基地項目(以下簡稱“庫車項目”)全面建成投產(chǎn),電解水制氫能力2萬噸/年,全部就近供應(yīng)中國石化塔河煉化公司,用于替代煉化油加工中使用的天然氣制氫,實現(xiàn)脫碳綠色發(fā)展。
該項目是我國規(guī)模最大的光伏發(fā)電直接制氫項目,也是我國首個實現(xiàn)綠氫規(guī)?;I(yè)應(yīng)用的項目。消息發(fā)布后,不少媒體以“零的突破”“業(yè)界沸騰”形容項目投產(chǎn)的意義和引起的反響。
一個項目的投產(chǎn)緣何能讓行業(yè)如此關(guān)注?主要原因有三:
一是規(guī)模突破。這主要是指庫車項目的投產(chǎn)將可再生能源制氫的產(chǎn)能、規(guī)??焖偬嵘搅?萬噸/年的數(shù)量級。所謂可再生能源制氫,即通過風、光、水等可再生能源直接發(fā)電制取氫,與目前仍占主流的化石能源制氫相比,生產(chǎn)過程中不產(chǎn)生溫室氣體,因此產(chǎn)出的氫被稱為“綠氫”。綠氫是國家氫能規(guī)劃中明確的未來重點方向,但目前受到制取成本高、電源不穩(wěn)定等問題影響,產(chǎn)能、規(guī)模一直上不去,國家規(guī)劃中,2025年可再生能源制氫量目標定為10-20萬噸/年,新疆行動方案中2023年全年可再生能源制氫量設(shè)定為2萬噸/年以上,與庫車項目的年產(chǎn)能相同,可見該項目規(guī)模的突破意義;
二是示范作用。工業(yè)領(lǐng)域脫碳是氫能應(yīng)用的主陣地,根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的預(yù)測,到2060年工業(yè)領(lǐng)域氫氣使用量將占到氫氣總量的60%。但目前,工業(yè)用氫,尤其是鋼鐵、化工等行業(yè),主要還是使用化石燃料燃燒制氫,這種氫氣在制取過程中產(chǎn)生大量碳排放,因此被稱為“灰氫”。工業(yè)領(lǐng)域?qū)鹘y(tǒng)能源依賴性強,脫碳難度大、進展慢,綠氫也始終難以在主陣地批量取代灰氫。而庫車項目是我國首次實現(xiàn)綠氫在工業(yè)領(lǐng)域的規(guī)?;瘧?yīng)用,每年可減少碳排放48.5萬噸,示范作用明顯。此外,項目對于制-用一體化項目的建設(shè)、氫氣就近應(yīng)用的發(fā)展方向也都有示范作用;
三是帶動效應(yīng)。氫能與更早進入發(fā)展軌道的儲能相似,在初期面臨成本高、需求弱、技術(shù)創(chuàng)新慢、商業(yè)模式不完善等問題,為了推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展,都采用了央國企牽頭打造大基地,創(chuàng)造產(chǎn)能和需求,刺激全產(chǎn)業(yè)鏈盡快創(chuàng)新技術(shù)、降低成本的方式,庫車項目即是此中代表。根據(jù)中國石化介紹,庫車項目突破性地解決了新能源波動電力場景下柔性制氫等技術(shù)難題,重大設(shè)備及核心材料全部實現(xiàn)國產(chǎn)化,其需求直接促進了國內(nèi)電解槽等相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模大幅提升。
據(jù)鈦媒體APP了解,中國石化早在2021年就提出了打造“中國第一氫能公司”的目標,近兩年相關(guān)業(yè)務(wù)布局、建設(shè)明顯加快,在2023年半年報中,中國石化稱公司致力于大力開拓氫能應(yīng)用場景,積極向“油氣氫電服”綜合能源服務(wù)商轉(zhuǎn)型。
除了庫車項目投產(chǎn),8月份氫能領(lǐng)域還有兩大龍頭億華通與金風科技簽訂風氫一體化產(chǎn)業(yè)合作協(xié)議、中石油首個可再生能源制氫示范項目開工等重要企業(yè)動態(tài),綜觀這些引起關(guān)注的事件,多與制氫、用氫相關(guān),這也與我國目前氫能產(chǎn)業(yè)制、用“兩頭熱”的現(xiàn)狀相符。
制氫方面,如前文所述,我國目前通過化石能源、工業(yè)副產(chǎn)制取的氫占多數(shù),未來的方向是通過可再生能源電解水的方式制取綠氫。雖然受成本、技術(shù)制約,當前產(chǎn)出能力和商業(yè)化進程均較慢,但業(yè)內(nèi)對該領(lǐng)域普遍給出了高預(yù)期,據(jù)中國氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟預(yù)測,2060年我國氫能產(chǎn)量將達到1. 3 億噸,而其中1億噸都來自可再生能源電解水制氫,市場前景廣闊。目前,國電投、隆基、陽光電源等龍頭公司在電解槽等相關(guān)設(shè)備領(lǐng)域都有布局,而隨著需求漸旺,入場者也越來越多。
應(yīng)用方面,主要用于工業(yè)、交通、電力、建筑四大能源消費領(lǐng)域,其中又以工業(yè)、交通為核心應(yīng)用場景,具體如工業(yè)領(lǐng)域的煉鋼、煉油等,交通領(lǐng)域的公交、重卡燃料電池。目前我國交通領(lǐng)域應(yīng)用發(fā)展較快,工業(yè)領(lǐng)域也通過庫車項目等示范項目漸漸顯露出迭代趨勢。得益于氫能在新舊能源間的耦合作用和世界范圍內(nèi)脫碳的大趨勢,氫能應(yīng)用需求在未來的增長空間較大,也是該產(chǎn)業(yè)被視為下一個“萬億風口”的基底所在。
儲存、運輸仍有瓶頸
制氫、用氫的“兩頭熱”激發(fā)了上下游的熱度和潛力,但也同時顯示出中游儲存、運輸環(huán)節(jié)“中間冷”的現(xiàn)狀。
在目前的氫能產(chǎn)業(yè)鏈圖景中,儲、運環(huán)節(jié)嫁接著制、用兩端,雖然初始階段國家倡導(dǎo)的一體化項目、就近應(yīng)用場景減緩了儲、運壓力,但長期來看,想要大規(guī)模商業(yè)化、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)長足發(fā)展,想要平衡我國中西部制氫產(chǎn)量大、東部沿海用氫需求多的差異格局,儲氫、運氫必須跟上兩端的發(fā)展速度。
氫存在密度小、易燃易爆、在純凈狀態(tài)下不易運輸?shù)茸匀粚傩?,儲運難度本就較大,目前相關(guān)環(huán)節(jié)發(fā)展相對較慢,當前的技術(shù)解決方案,普遍欠缺經(jīng)濟性。
具體來說,我國氫能儲運環(huán)節(jié)還存在三個比較明顯的瓶頸:
一是核心部件產(chǎn)量、性能相對較弱。目前,氫氣的儲存方式主要分為氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫三種,氣態(tài)儲氫主要通過儲氫瓶實現(xiàn),因其成本相對較低而發(fā)展較早,已產(chǎn)生了中材科技、中集安瑞科等年營收百億以上的板塊龍頭。但目前我國儲氫瓶始終受其核心部件(閥門、 內(nèi)膽、高端碳纖維)等產(chǎn)量較低、性能參數(shù)較弱的制約,產(chǎn)品儲存密度、效率較低,與國際先進制造工藝存在代差。而業(yè)態(tài)儲氫目前處在示范階段,固態(tài)儲氫則仍在研究階段,兩者都亟待核心材料、制造工藝等取得突破性進展;
二是儲運成本居高不下。目前受到技術(shù)、基礎(chǔ)設(shè)施等制約,我國運氫主要依靠長管拖車,但這種方式多適用于短距離運輸,難以經(jīng)濟、高效地在長途運輸中實現(xiàn)。運輸方式的限制推高了成本,目前不少加氫站運營成本的7成都消耗在了儲運環(huán)節(jié)。目前業(yè)內(nèi)較多觀點認為管道運氫是未來大勢所趨,能夠平抑運輸成本,但我國在這一領(lǐng)域還處于示范階段,無法規(guī)?;瘧?yīng)用。
三是安全隱患仍較大。氫的易燃易爆性質(zhì)是行業(yè)老生常談的話題,一旦泄露不僅可能形成噴火,還易引發(fā)爆炸,導(dǎo)致嚴重安全事故。此外,金屬材料容易在接觸氫的同時形成“氫脆” ,導(dǎo)致強度降低、壽命受損。目前無論相關(guān)材料技術(shù)還是配套的檢測、預(yù)警等安全技術(shù),都還不足以消除儲運環(huán)節(jié)的安全性隱患。
新興產(chǎn)業(yè)想要完成“從零到一”的裂變,就總要一次又一次地蓄力加速,氫能制、用兩端已在多方助推下嶄露頭角,或許,下一個實現(xiàn)突破的就會是儲、運關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
責任編輯: 李穎