氫能的商業(yè)化道路如何才能走通？

時間:2023-08-31 08:41來源:界面新聞 作者:王勇
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       實現(xiàn)氫能的商業(yè)化還需要等待一個時機。
 
       氫能是一種應用場景豐富的二次能源，具備清潔環(huán)保、熱值高等特點，氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游制氫、中游氫儲運、加氫站，以及下游多元化的應用場景，可大規(guī)模應用于交通、工業(yè)、建筑及儲能領域。
 
       中歐美日韓等全球主要經(jīng)濟體很早就將發(fā)展氫能提升到國家能源戰(zhàn)略層面，出臺相應發(fā)展規(guī)劃、路線圖以及產(chǎn)業(yè)政策。
 
       按照各地規(guī)劃，到2025年，全國的氫燃料電池汽車將超過11.64萬輛、加氫站將超987座，產(chǎn)值將達到萬億元級別。
 
       8月8日，國家標準委等六部門聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標準體系建設指南（2023版）》，這是國家層面首個氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標準體系建設指南，明確了近三年國內(nèi)國際氫能標準化工作重點任務。這被業(yè)內(nèi)認為將極大推動氫能規(guī)范化、規(guī)�；l(fā)展。
 
       但從商業(yè)化的角度來看，制氫、儲運、加氫、用氫等產(chǎn)業(yè)鏈尚未完善，在經(jīng)濟性、技術等層面還需要進一步突破，氫能商業(yè)化之路該怎么走？除了燃料電池外，氫能的應用前景還有多寬廣？
 
       界面新聞特邀請了兩位行業(yè)專家就氫能產(chǎn)業(yè)相關議題進行討論，他們分別是畢馬威中國能源及天然資源行業(yè)主管合伙人蔡忠銓 、氫楓（中國）首席財務官曹俊。
 
國外產(chǎn)業(yè)進程如何？
 
       近年來，全球氫能政策正在逐漸加碼。
 
       根據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)，目前全球已經(jīng)有42個國家和地區(qū)發(fā)布了氫能政策，中國、美國、日本、德國、澳大利亞等國家已經(jīng)明確將氫能規(guī)劃上升到國家能源戰(zhàn)略高度，另有36個國家和地區(qū)正在籌備氫能政策。
 
      “歐美等發(fā)達國家較早意識到了氣候問題與能源危機，并對氫能等二次能源有了比較成熟的認知，”曹俊表示，“中國的氫能產(chǎn)業(yè)認知與認同還需要一定時間培養(yǎng)。”
 
       海通國際報告指出，美國是最早將氫能及燃料電池作為能源戰(zhàn)略的國家，其對氫能源的關注可以追溯到上世紀70年代的石油能源危機時期，早在1970年便提出“氫經(jīng)濟”概念。
 
       2019年，美國燃料電池與氫能協(xié)會（FCHEA）發(fā)布《氫能經(jīng)濟路線圖》，目標到2025年，各種應用的氫需求總量將達到1300萬噸，將有12.5萬輛氫燃料電池汽車；2020年美國發(fā)布《氫能計劃發(fā)展規(guī)劃》，制定多項關鍵技術經(jīng)濟指標；2022年美國通過《通脹削減法案》，為綠氫生產(chǎn)提供最高3美元/kg的稅收抵免，并計劃到2030年成本降至2美元/kg，2035年降至1美元/kg。
 
       日本也在2021年發(fā)布《第六次能源基本計劃》，計劃到2030、2050年實現(xiàn)氫氣年供應量300萬噸、2000萬噸，2030年實現(xiàn)制氫成本從目前的100日元/Nm³降至30日元/Nm³。
 
       韓國及歐盟等國家和地區(qū)也明確發(fā)布了氫能戰(zhàn)略，提出了綠氫需求、產(chǎn)量、費用減免等方面的舉措。
 
       蔡忠銓表示， 全球主要國家和地區(qū)在氫能建設方向上，基本一致偏向開發(fā)綠氫，但由于資源稟賦和基礎條件差異較大，各國在發(fā)展模式、技術路線、國際貿(mào)易合作方面都各有側重。
 
       他指出，中國作為能源消費大國和全球唯一具備完善工業(yè)體系的國家，氫能產(chǎn)業(yè)基礎配套能力強，市場需求潛力大，從頂層設計到產(chǎn)業(yè)落地正在全力推進氫能規(guī)模化發(fā)展。
 
      “從空間角度看，氫能可以分為出口國、進口國或者使用國。”曹俊表示，出口國是指擁有豐富可再生能源資源的國家，比如中東地區(qū)有豐富的光照可以通過光電制取氫氣，提供便宜的氫氣出口，蘇格蘭北部地區(qū)北海擁有世界上最大的風電自然資源。
 
       除此之外，智利依托長距離海岸線，通過大規(guī)模海上風電制氫并實現(xiàn)了低成本出口；澳大利亞憑借太陽能、風能資源以及土地利用強度低等優(yōu)勢，實現(xiàn)大規(guī)模開展可再生能源制氫。
 
       曹俊指出，氫輔助可再生能源電力的發(fā)展成為了未來人類可再生能源領域轉型的一個最重要的指標。
 
國內(nèi)是怎樣的發(fā)展節(jié)奏？
 
      在“碳中和+能源安全”的戰(zhàn)略目標下，中國也在近些年推出氫能戰(zhàn)略政策，完善頂層設計，輔助完整產(chǎn)業(yè)鏈的形成。
 
      從國內(nèi)政策看，2019年氫能首次被寫入《政府工作報告》，此后氫能相關支持政策加速出臺。國家專門發(fā)布了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021—2035年）》，且氫能作為前沿科技和新興產(chǎn)業(yè)被寫進國家“十四五”規(guī)劃。截至去年底，已有22個省市制定并發(fā)布本地氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
 
      蔡忠銓表示，中國氫能產(chǎn)業(yè)總體處于市場導入期，體現(xiàn)在氫能落地項目多以示范應用項目為主、商業(yè)模式仍需進一步探索、氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)尚未全面建立，未來市場需求主要受下游行業(yè)脫碳進程、技術成熟度、政策支持力度三方面因素影響。
 
      自2019年以來，至少有12個�。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）制定了到2025年的氫能發(fā)展量化目標。在氫能將迎來廣泛應用的確定趨勢下，各地對氫能發(fā)展普遍持積極態(tài)度。蔡忠銓同時指出，國家發(fā)改委也針對氫能發(fā)展規(guī)劃提出明確的方向，要科學評估本地產(chǎn)業(yè)基礎和發(fā)展空間，嚴防“跑馬圈地“、“互相攀比”。
 
      具體來看，主要涉及三個方面，一是從中央到地方政策制定的協(xié)調合作機制還需要加強，堅持根據(jù)產(chǎn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展實際情況制定更詳盡的階段性目標和具體路徑；二是區(qū)域性的具有針對性的氫能產(chǎn)業(yè)政策還需要加強，地方政府應有限考慮打造區(qū)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)；三是在預算有限情況下，不斷提高氫能產(chǎn)業(yè)補貼的運行效率。
 
      曹俊對此表示：“若統(tǒng)計所有地方政府的規(guī)劃總數(shù)，實際數(shù)據(jù)并沒有達到規(guī)劃目標，核心原因在于技術和成本這兩個點尚未突破，但政策導向能夠發(fā)揮核心的帶頭作用。”
 
      他舉例稱，2016年國內(nèi)只有三個加氫站，2023年全國已經(jīng)有超過300座的加氫站，接近百倍的增長。但由于加氫站基數(shù)較少，再高的年復合增長率也無法說明整體發(fā)展已經(jīng)很快了。
 
       從燃料電池系統(tǒng)成本這一方面看，2017年佛山地區(qū)一公交線采購了國內(nèi)第一批氫能公交車，一輛氫能公交車的價格接近600萬元，現(xiàn)在最貴的車僅需一半價格。
 
       曹俊表示，“中國整體氫能發(fā)展節(jié)奏是‘小步快走’，并不像鋰電產(chǎn)業(yè)在過去十年一飛沖天，而是更理性地尋找突破口，等待技術、成本優(yōu)化到更好的階段。”
 
       他認為，鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)的崛起路徑不太可能復制到氫能汽車產(chǎn)業(yè)，最終要通過市場化的方式，讓氫能行業(yè)在未來逐步體現(xiàn)出優(yōu)勢。
 
各環(huán)節(jié)如何更快商業(yè)化？
 
       氫能產(chǎn)業(yè)鏈包括上游氫能制取，中游氫能儲存運輸，下游交通領域、儲能領域和工業(yè)領域應用等。
 
       其中，上游制氫包括化石能源制氫、電解水制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等；儲運環(huán)節(jié)分為液氫儲運、高壓儲運、固態(tài)儲運、有機液態(tài)儲運；下游利用包括交通運輸、儲能、工業(yè)應用等。
 
       針對氫能制取環(huán)節(jié)來看，根據(jù)生產(chǎn)來源和制備過程的碳排放情況，將氫能分為灰氫、藍氫和綠氫三種主要類型，灰氫是通過化石燃料燃燒產(chǎn)生的氫氣，在生產(chǎn)過程中會有二氧化碳等排放；藍氫是在灰氫的基礎上，應用碳捕集、利用與封存技術，實現(xiàn)低碳制氫；綠氫，是通過使用再生能源制造的氫氣，
 
      “氫的制備方式中，最簡單、最直接的是用傳統(tǒng)化石能源制氫，”曹俊表示，未來一定是用可再生能源的方式來制取氫氣，即綠氫，目前有堿性電解水制氫、質子交換膜、固態(tài)氧化物等多種方式。
 
       火石創(chuàng)造數(shù)據(jù)顯示，2022年化石能源制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫、電解水制氫的產(chǎn)值規(guī)模分別為3271億元、1120億元、435億元；占比分別為68% 、23%、9%。由此可見，化石能源制氫依然是當前規(guī)模最大的制氫方式。
 
       曹俊認為，把綠氫作為制氫的支柱并不是現(xiàn)在要考慮的事情。應先通過藍氫或者灰氫實現(xiàn)降本，將整個產(chǎn)業(yè)鏈的生態(tài)環(huán)境打造好，再把未來的綠氫技術嫁接進來，最終形成綠氫可持續(xù)發(fā)展形態(tài)。
 
      蔡忠銓對此表示認同并指出，長遠看綠氫技術仍要加大投入。無論是堿性電解水的可再生能源電力耦合問題，還是質子交換膜電解槽對稀有金屬銥的依賴等，都會隨著市場參與者的擴大，技術路線得到逐漸完善。
 
       相較于氫能產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)，儲運是產(chǎn)業(yè)鏈中最令人關注的環(huán)節(jié)。“氫能產(chǎn)業(yè)最有瓶頸的地方就是儲運。”曹俊表示，目前市面上主要有高壓氣、液氫、固態(tài)儲運三種方式。
 
       他表示，長管拖車高壓氫氣是最簡單且工藝成熟的方式，適用于終端用量較小的情況；液氫受制于液化和運維成本問題，溢價過高，目前僅適用于如航天等特殊場景；固態(tài)儲氫是目前看相對容易產(chǎn)業(yè)化的技術。固態(tài)儲氫產(chǎn)品不僅適用于運輸，也可以在未來完美解決儲能領域的安全性和成本問題。
 
       蔡忠銓對此補充稱，未來氫的管道運輸也有望得到進一步發(fā)展，比如西氫東輸，“這需要與氫能產(chǎn)業(yè)的大規(guī)模商業(yè)化相輔相成，國家戰(zhàn)略層面也會有一定準備。”
 
       針對未來的氫能應用，蔡忠銓表示根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，到2060年工業(yè)領域和交通領域氫氣使用量分別占比60%和31%。短期看，氫燃料電池車保有量有望在2025年達到5萬輛，保持樂觀高速增長的預期。
 
      “氫能作為解決雙碳、解決氣候問題的重要抓手之一，是高碳排放企業(yè)低碳轉型的剛需，在‘雙碳’目標下對此有迫切的需求，”曹俊表示，“未來氫能產(chǎn)業(yè)的蛋糕非常大，或許各行各業(yè)都將與氫有所關聯(lián)。”
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 氫能
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