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氫能源行業(yè)研究:氫儲(chǔ)能潛力巨大,產(chǎn)業(yè)化尚需時(shí)日1.
氫能有望成為未來(lái)能源體系的重要組成部分1.1.
碳中和背景下氫氣的能源屬性有望逐漸顯現(xiàn)氫能是一種高效、清潔的能源形式。作為世界上密度最小的氣體,氫氣的熱值約為
140MJ/kg,高達(dá)煤炭、汽油等傳統(tǒng)燃料的
2
倍以上。同時(shí),氫氣直接燃燒或通過(guò)燃料電池發(fā)電的產(chǎn)物為水,能夠?qū)崿F(xiàn)真正的零碳排放,對(duì)環(huán)境不造成任何污染。此外,
氫是宇宙中含量最多的元素,大約占據(jù)宇宙質(zhì)量的
75%,地球上豐富的水資源中蘊(yùn)含著大量可供開(kāi)發(fā)的氫能。全球碳中和的背景下,氫氣的能源屬性有望逐漸顯現(xiàn)。隨著近年來(lái)全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出長(zhǎng)期碳中和目標(biāo),預(yù)計(jì)氫氣的能源屬性將逐漸
顯現(xiàn),應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒅鸩酵卣怪岭娏?、交通、建筑等?chǎng)景。近年來(lái)全球主要經(jīng)濟(jì)體陸續(xù)提出氫能發(fā)展規(guī)劃與目標(biāo),將氫能的發(fā)展上升至戰(zhàn)略高
度。美國(guó)能源部
2020
年底發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展計(jì)劃,從技術(shù)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用等多個(gè)角度
對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)行了戰(zhàn)略規(guī)劃,預(yù)計(jì)到
2050
年氫能在美國(guó)能源消費(fèi)總量中的占比可達(dá)到
14%。歐盟則于
2020
年
8
月提出氫能發(fā)展戰(zhàn)略,重點(diǎn)發(fā)展可再生能源制氫,
計(jì)劃在
2024/2030
年前部署
6/40GW以上的可再生能源電解水制氫設(shè)備,分別實(shí)現(xiàn)可再生能源制氫量
100/1000
萬(wàn)噸。我國(guó)的《國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十四個(gè)五年規(guī)劃
和
2035
年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》中也將氫能和儲(chǔ)能列入前瞻謀劃的未來(lái)產(chǎn)業(yè),未來(lái)將重點(diǎn)
進(jìn)行發(fā)展布局。1.2.
可再生能源制氫是長(zhǎng)期方向1.2.1.
目前化石能源仍是氫氣的主要來(lái)源目前成熟的制氫手段主要包括化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫以及
電解水制氫三種。雖然通過(guò)碳捕捉與封存技術(shù)(CCS)可有效降低化石能源制氫過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放,但長(zhǎng)期來(lái)看只有可再生能源電解水制備的“綠氫”才能
實(shí)現(xiàn)真正的零碳排放。目前可再生能源制氫占比較小,化石能源制氫仍是主要的氫氣來(lái)源。在“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)下,目前國(guó)內(nèi)煤制氫的占比超過(guò)
60%,
電解水制氫的比例則不到
2%。因此,可再生能源制氫仍然任重道遠(yuǎn),未來(lái)
的發(fā)展空間巨大。1.2.2.
成本是制約可再生能源制氫大規(guī)模發(fā)展的主要因素目前可再生能源制氫的成本仍然較高。全球范圍內(nèi),化石能源制氫的成本基本低于
2
美元/kg,而電解水制氫的成本則通常高達(dá)
4-5
美元/kg。因此,從經(jīng)濟(jì)性的角度出發(fā),可再生能源制氫大規(guī)模發(fā)展的條件尚不
具備。電費(fèi)與設(shè)備投資是可再生能源電解水制氫主要的成本構(gòu)成。理論上,電解水產(chǎn)生
1kg氫氣所需的耗電量約為
30kWh,當(dāng)前電解水制氫的能量轉(zhuǎn)換效率一般為
60%上下,
因此實(shí)際的耗電量大致為
50kWh/kg左右。對(duì)不同電價(jià)與設(shè)備投資成本下電解水制氫的成本進(jìn)行了測(cè)算,結(jié)果表明即便不考慮其他費(fèi)用,在大多數(shù)情況下電解水制氫的成本都超過(guò)
2
美元/kg,明顯高于化石能源制氫的成本。2.
氫儲(chǔ)能長(zhǎng)期潛力巨大2.1.
氫能將在未來(lái)的電力體系中占據(jù)重要位置2.1.1.
未來(lái)的電力儲(chǔ)能場(chǎng)景將更為豐富在可再生能源取代傳統(tǒng)化石能源裝機(jī)成為電力系統(tǒng)主體的過(guò)程中,儲(chǔ)能的地位將更
加獨(dú)立。為實(shí)現(xiàn)
2050
年凈零排放的目標(biāo),風(fēng)電、光伏在發(fā)電量中的占比需接近
70%。隨著傳統(tǒng)化石能源逐漸退出歷史舞臺(tái),電力系統(tǒng)將進(jìn)行徹底的重構(gòu),儲(chǔ)能則將作為相對(duì)獨(dú)立的主體發(fā)揮更為重要的作用。預(yù)計(jì)未來(lái)儲(chǔ)能的應(yīng)用場(chǎng)景將更為豐富,首先體現(xiàn)在時(shí)間維度上。傳統(tǒng)的化石燃
料發(fā)電具有較好的穩(wěn)定性,只要保證燃料供應(yīng)與設(shè)備運(yùn)行正常就基本可以按計(jì)劃輸
出電量,而風(fēng)力、太陽(yáng)能等可再生能源在不同長(zhǎng)短的時(shí)間維度上均具有天然的波動(dòng)性。在未來(lái)的電力系統(tǒng)中,新能源裝機(jī)在不同時(shí)間維度上的發(fā)電波動(dòng)
都需要通過(guò)儲(chǔ)能進(jìn)行平滑。在時(shí)間維度以外,儲(chǔ)能在未來(lái)電力系統(tǒng)中的作用還將體現(xiàn)在空間維度。隨著新能源逐漸替代傳統(tǒng)的化石能源裝機(jī),能量在空間上的不均衡性將愈發(fā)明顯。因此,在未來(lái)的電力體系中,更多比例的可再生能源需要通過(guò)不同的儲(chǔ)能形式實(shí)現(xiàn)空間上的轉(zhuǎn)移。2.1.2.
氫能有望成為長(zhǎng)時(shí)間、跨區(qū)域儲(chǔ)能的長(zhǎng)期方案長(zhǎng)期來(lái)看,氫能有望成為一種重要的電力儲(chǔ)能形式。無(wú)論是在時(shí)間維度還是空間維度,未來(lái)儲(chǔ)能在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用場(chǎng)景都將更為豐富,儲(chǔ)能的形式也將更加多樣化,我們?nèi)匀豢春脷淠?/p>
作為一種儲(chǔ)能形式的長(zhǎng)期潛力。氫儲(chǔ)能主要適用于長(zhǎng)時(shí)間、跨區(qū)域的儲(chǔ)能場(chǎng)景。首先在儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)上,氫儲(chǔ)能基本沒(méi)有剛性的儲(chǔ)存容量限制,可根據(jù)需要滿足數(shù)天、數(shù)月乃至更長(zhǎng)時(shí)間的儲(chǔ)能需求,從
而平滑可再生能源季節(jié)性的波動(dòng)。此外,氫能在空間上的轉(zhuǎn)移也更為靈活,氫氣的
運(yùn)輸不受輸配電網(wǎng)絡(luò)的限制,可實(shí)現(xiàn)能量跨區(qū)域、長(zhǎng)距離、不定向的轉(zhuǎn)移。最后,
氫能的應(yīng)用范圍也更為廣泛,可根據(jù)不同領(lǐng)域的需求轉(zhuǎn)換為電能、熱能、化學(xué)能等多種能量形式。氫儲(chǔ)能與電化學(xué)儲(chǔ)能的互補(bǔ)性強(qiáng)于競(jìng)爭(zhēng)性。氫儲(chǔ)能在能量密度、儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)上具有較大優(yōu)勢(shì),在能量轉(zhuǎn)換效率、響應(yīng)速度等方面
則相對(duì)較差。因此氫儲(chǔ)能與電化學(xué)儲(chǔ)能并不是非此即彼的競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,而是互為補(bǔ)充,共同支撐未來(lái)電力系統(tǒng)的平穩(wěn)運(yùn)行。2.2.
氫儲(chǔ)能成本有較大下降空間2.2.1.
可再生能源制氫的電費(fèi)成本將持續(xù)下降新能源的發(fā)電成本仍有較大下降空間。隨著技術(shù)進(jìn)步與產(chǎn)業(yè)規(guī)模提升,未來(lái)新能源的發(fā)電成本仍有較大下降空間。
2021
年
6
月,國(guó)內(nèi)光伏項(xiàng)目的中標(biāo)電價(jià)創(chuàng)下新低,四川甘孜州正斗一期
200MW光
伏基地的中標(biāo)電價(jià)僅為
0.1476
元/kWh。除了新能源整體發(fā)電成本的降低,未來(lái)電力市場(chǎng)中的峰谷價(jià)差也將持續(xù)拉大,電解
水制氫將有更多可利用的低電價(jià)時(shí)段。隨著新能源發(fā)電占比的上升,未來(lái)電力供給的不穩(wěn)定性將持續(xù)上升,電力市場(chǎng)中價(jià)格的波動(dòng)范圍也將擴(kuò)大。對(duì)于氫儲(chǔ)能而言,季節(jié)性的電價(jià)波動(dòng)將帶來(lái)潛在的跨期套利空間,長(zhǎng)期來(lái)看可再生
能源制氫的經(jīng)濟(jì)性存在較大的提升空間。未來(lái),風(fēng)電與光伏的棄電將成為電解水制氫重要的電力來(lái)源。在以可再生能源為主體的電力系統(tǒng)中,為了保證穩(wěn)定的電力供應(yīng),裝機(jī)的冗余程度將明顯加大,因此長(zhǎng)期來(lái)看棄風(fēng)、棄光電量將不可避免地上升。未來(lái),棄風(fēng)棄光電量的消納將成為氫儲(chǔ)能的重要應(yīng)用場(chǎng)景,這部分零成本甚至負(fù)成本的電量可作為電
解水制氫的重要電力來(lái)源。2.2.2.
電解水制氫設(shè)備存在較大降本空間堿性水電解與質(zhì)子交換膜水電解是當(dāng)前主流的電解水制氫方式。目前堿性水電解與
PEM的產(chǎn)業(yè)化程度相對(duì)較高,前者的優(yōu)勢(shì)在于技術(shù)成熟、成本低,但快速啟動(dòng)與變載能
力相對(duì)較差;后者的優(yōu)勢(shì)在于效率高,運(yùn)行靈活,與風(fēng)電、光伏的適配性更佳,但
當(dāng)前的成本仍然較高。電解槽是電解水制氫系統(tǒng)的核心部分。電解水制氫系統(tǒng)由電解槽及輔助系統(tǒng)組成,
其中電解槽是電解反應(yīng)發(fā)生的主要場(chǎng)所。從成本構(gòu)成來(lái)看,電解槽在制氫系統(tǒng)總成本中的占比約為
40%-50%,此外電力轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)以及氫氣收集系統(tǒng)也在總成本中占據(jù)較
高的比例。通過(guò)材料與設(shè)計(jì)的優(yōu)化,未來(lái)電解槽的成本與性能有較大提升空間。目前堿性水電解槽的技術(shù)已較為成熟,主要成本為隔膜與電極(鍍鎳不銹鋼),后續(xù)主要的降本路徑為開(kāi)發(fā)厚度更薄、電導(dǎo)率更高的新型隔膜,與此同時(shí)提升電極與催化劑在堿性環(huán)
境中的壽命。2050
年堿性
水電解槽與
PEM電解槽的成本有望達(dá)到
100
美元/kW以下,較當(dāng)前水平下降
60%
以上。除了技術(shù)層面的進(jìn)步,產(chǎn)業(yè)化程度的提升也將對(duì)電解水制氫系統(tǒng)成本的降低產(chǎn)生積
極貢獻(xiàn)。一方面,隨著設(shè)備單體規(guī)模的擴(kuò)大,電力轉(zhuǎn)換、氣體處理等模塊的單位成
本將被攤??;另一方面,生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大也將降低單臺(tái)設(shè)備分?jǐn)偟闹圃熨M(fèi)用。參照光伏、鋰電池行業(yè)的發(fā)展歷
程,隨著規(guī)模與產(chǎn)業(yè)化程度的提升,電解水制氫設(shè)備的平均成本有望進(jìn)入快速下降
通道。綜上,電費(fèi)成本的降低與設(shè)備端的降本增效將共同推動(dòng)氫儲(chǔ)能經(jīng)濟(jì)性的提
升。2030
年全球范圍內(nèi)可再生能
源電解水制氫的平均成本將降至
2.3
美元/千克,與
2020
年
5.4
美元/千克的水平相
比下降超
50%。而在一些風(fēng)力、太陽(yáng)能資源較好的地區(qū),可再生能源電解水制氫的成本將低至
1.4
美元/千克,達(dá)到與化石能源制氫成本相當(dāng)?shù)乃健?.
氫能產(chǎn)業(yè)化尚需時(shí)日3.1.
當(dāng)前氫氣的儲(chǔ)運(yùn)仍面臨較大挑戰(zhàn)3.1.1.
氫氣的儲(chǔ)運(yùn)成本較高氫氣的儲(chǔ)存與運(yùn)輸具有較大難度。一方面,氫氣是世界上密度最小的氣體,體積能
量密度較低,擴(kuò)散系數(shù)較大;另一方面,氫氣的燃點(diǎn)較低,爆炸極限寬,對(duì)儲(chǔ)運(yùn)過(guò)
程中的安全性也有極高的要求。氫氣儲(chǔ)運(yùn)可分為氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)、液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)以及固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)三種方式。其中,氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的成本較低、充放氫速度較快,但儲(chǔ)氫密度與運(yùn)輸半徑較為有限;液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的儲(chǔ)氫密度
較大,但設(shè)備投資與能耗成本較高;固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)則在潛艇等特殊領(lǐng)域有所應(yīng)用,整體
仍處于小規(guī)模試驗(yàn)階段?,F(xiàn)階段氫氣的儲(chǔ)運(yùn)成本仍然較高。當(dāng)前不同形式的氫氣運(yùn)輸成本大致為
2
美元/千克,終端的氫氣加注成本則高達(dá)
5
美元/千克左右。因此,若想在終端實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性,未來(lái)氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)
節(jié)的成本仍需大幅降低。3.1.2.
氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本的降低有賴于基礎(chǔ)設(shè)施的完善對(duì)于氫氣的短途運(yùn)輸而言,高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)仍將是主要的手段。目前儲(chǔ)氫瓶+長(zhǎng)管拖車是應(yīng)用最為廣泛的氫氣儲(chǔ)運(yùn)形式,所需的運(yùn)輸成本與基礎(chǔ)設(shè)施投入相對(duì)較低,但
運(yùn)輸規(guī)模與運(yùn)輸半徑也較為有限。根據(jù)材料的不同,可將儲(chǔ)氫瓶分為純鋼制金屬瓶
(I型)、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶(II型)、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶(III型)和塑料內(nèi)膽纖
維纏繞瓶(IV型)4
種。從儲(chǔ)氫密度、輕量化等角度出發(fā),IV型瓶與高壓儲(chǔ)運(yùn)的優(yōu)勢(shì)
更為明顯,隨著國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的逐步完善以及國(guó)產(chǎn)化程度的不斷提升,長(zhǎng)期來(lái)看
IV型瓶有望在國(guó)內(nèi)逐步得到應(yīng)用。除了高壓氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn),輸氫管道也是氫氣儲(chǔ)運(yùn)體系的重要組成部分。輸氫管道可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、常態(tài)化
的氫氣長(zhǎng)途運(yùn)輸,截至
2016
年全球已有超過(guò)
4500
公里的輸氫管道,其中大部分位于美國(guó)與歐洲。在氣態(tài)形式之外,氫氣的液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)同樣具有較大的發(fā)展?jié)摿?。由于氫氣的臨界溫度約為-240℃(在此溫度以上無(wú)論怎樣增大壓強(qiáng)也不能使氫氣液化),液化氫氣需要耗費(fèi)大量的能量(15kWh/kg以上),當(dāng)前高昂的成本是氫氣液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的主要障礙。在低溫液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)以外,液氨儲(chǔ)氫或有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫(LOHC)也是潛在的方案,通過(guò)液氨、烯烴、炔烴或芳香烴等儲(chǔ)氫劑和氫氣產(chǎn)生可逆反應(yīng)實(shí)現(xiàn)加氫和脫氫,
能耗相對(duì)較低,但工藝與裝置較為復(fù)雜,目前基本沒(méi)有實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。最后,加氫站也是氫氣儲(chǔ)運(yùn)體系的重要組成部分。對(duì)于氫燃料電池汽車等小而分散
的終端用氫需求,加氫站是必不可少的中轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)。從加氫站的種類來(lái)看,全球范圍內(nèi)
70MPa的高壓氣態(tài)加氫站為主流,日本、美
國(guó)與德國(guó)還有部分液氫加氫站,國(guó)內(nèi)目前則主要以
35MPa加氫站為主。當(dāng)前加氫站的建設(shè)成本較高,前期鋪設(shè)仍需外部推動(dòng)。氣態(tài)加氫站所需的平均投資為
140
萬(wàn)美元(日加氫能力
770kg),
液態(tài)加氫站的投資成本則為
190-420
萬(wàn)美元(日加氫能力
1400-1620kg),其中壓縮
機(jī)、儲(chǔ)氫罐、制冷設(shè)備、加氫裝置是投資成本的主要構(gòu)成部分。因此,未來(lái)盈利能力的提升一方來(lái)自設(shè)備成本的降低,另一方面則來(lái)自下游加氫需求的增長(zhǎng)對(duì)設(shè)備投資、運(yùn)營(yíng)成本的攤薄。此外,傳統(tǒng)石化企業(yè)亦可通
過(guò)對(duì)原有加油站的改造升級(jí)實(shí)現(xiàn)自身的清潔能源轉(zhuǎn)型。3.2.
氫能的下游應(yīng)用空間尚未充分打開(kāi)3.2.1.
氫能有望在部分傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域率先得到應(yīng)用作為一種清潔高效的能源與還原劑,氫氣可在部分工業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)對(duì)傳統(tǒng)化石能源的替代。以鋼鐵行業(yè)為例,目前全球大部分的鋼鐵仍然來(lái)自傳統(tǒng)的高爐工藝,即
通過(guò)焦炭對(duì)鐵礦石進(jìn)行還原,生產(chǎn)過(guò)程中將產(chǎn)生大量的二氧化碳排放。而直接還原鐵工藝(DRI)+電爐可作為高爐煉鋼的替代方案,通過(guò)利用可再生能源電解水制取
的“綠氫”替代焦炭,鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放將大大降低。目前氫冶金已開(kāi)始逐步在德國(guó)、日本、瑞典等發(fā)達(dá)地區(qū)推廣,隨著可再生能源制氫成本的持續(xù)降低以及
全球范圍內(nèi)碳交易的普及,預(yù)計(jì)“綠氫”將在工業(yè)領(lǐng)域得到更加廣泛的應(yīng)用??紤]到當(dāng)前氫氣的儲(chǔ)運(yùn)成本仍然較高,短期內(nèi)靠近用戶側(cè)的可再生能源制氫項(xiàng)目有
望率先迎來(lái)發(fā)展。例如,2019
年國(guó)內(nèi)煤制烯烴巨頭寶豐能源啟動(dòng)了
200MW光伏發(fā)
電及
2
萬(wàn)標(biāo)方/小時(shí)電解水制氫儲(chǔ)能及綜合應(yīng)用示范項(xiàng)目,在生產(chǎn)基地中部署光伏發(fā)
電與電解水制氫系統(tǒng),制取的氫氣和氧氣可直接就地用于煤制甲醇的生產(chǎn)。根據(jù)目前部分投產(chǎn)的情況,光伏制氫的綜合成本可控制在
1.34
元/標(biāo)方,公司預(yù)計(jì)未來(lái)成
本有望進(jìn)一步降低至
0.7
元/標(biāo)方,基本與化石能源制氫的成本相當(dāng)。3.2.2.
氫燃料電池仍處于起步階段我們認(rèn)為燃料電池是氫能最具長(zhǎng)期發(fā)展?jié)摿Φ南掠螒?yīng)用之一。從效率的角度出發(fā),
氫燃料電池不受卡諾循環(huán)的限制,能量轉(zhuǎn)換效率超過(guò)
50%,是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)的
2-3
倍。
近年來(lái)全球燃料電池出貨量保持快速增長(zhǎng),2020
年已超過(guò)
1.3GW,其中交通領(lǐng)域占
據(jù)了最大的比例,固定式的燃料電池也開(kāi)始逐漸起步。氫燃料電池汽車仍處于起步階段。截至
2020
年底,全球氫燃料電池汽車的保有量
僅有
3
萬(wàn)余臺(tái),主要集中在美國(guó)、中國(guó)、日本與韓國(guó)??紤]到氫燃料電池在產(chǎn)業(yè)化程度、基礎(chǔ)設(shè)施配套等方面明顯落后于鋰動(dòng)力電池,預(yù)計(jì)產(chǎn)業(yè)的成熟仍需時(shí)日,短期內(nèi)全球各地區(qū)的支持政策將是主要的行業(yè)驅(qū)動(dòng)因素。在國(guó)內(nèi),2019
年前燃料電池汽車始終享
受較高的補(bǔ)貼額度,乘用車/輕型客貨車/重型客貨車的補(bǔ)貼上限分別為
20/30/50
萬(wàn)
元,燃料電池汽車產(chǎn)銷量在補(bǔ)貼激勵(lì)下保持快速增長(zhǎng)?!笆濉逼陂g,國(guó)內(nèi)燃料電池汽車的銷量?jī)H為
7345
輛,而根據(jù)
2020
年底中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)
路線圖
2.0》,2035
年國(guó)內(nèi)燃料電池汽車的保有量目標(biāo)高達(dá)
100
萬(wàn)輛,為達(dá)成這個(gè)目標(biāo),政策仍需保持較大的支持力度。我們預(yù)計(jì)氫燃料電池將率先在商用車領(lǐng)域進(jìn)行滲透。相較于鋰電池,氫燃料電池在
續(xù)航里程、加注時(shí)間、低溫適應(yīng)性上具有一定優(yōu)勢(shì),更適用于長(zhǎng)距離、大功率的商用車場(chǎng)景。目前,氫燃料電池客車/物流車的經(jīng)濟(jì)性明顯落后于純電動(dòng)汽車,隨著氫燃料電池技術(shù)的進(jìn)步以及氫氣制取、儲(chǔ)運(yùn)成本的下降,長(zhǎng)期來(lái)看氫燃料商用車生命周期內(nèi)的全
持有成本(TCO)有望下降到與純電動(dòng)汽車相當(dāng)甚至更優(yōu)的水平。4.
氫能產(chǎn)業(yè)鏈有望步入長(zhǎng)期發(fā)展軌道4.1.
各類企業(yè)加速布局氫能產(chǎn)業(yè)鏈氫能產(chǎn)業(yè)鏈可大致分為制氫、儲(chǔ)運(yùn)以及應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié),潛在市場(chǎng)空間巨大。目前,
氫氣的來(lái)源與應(yīng)用都集中在傳統(tǒng)的煉化、工業(yè)領(lǐng)域,真正具備長(zhǎng)期發(fā)展前景的“綠
氫”仍處于起步階段。若想真正發(fā)揮氫氣作為一種清潔能源的優(yōu)勢(shì),
制氫、儲(chǔ)運(yùn)以及下游應(yīng)用環(huán)節(jié)均需要大量的基礎(chǔ)設(shè)施投入。因此,氫能產(chǎn)業(yè)鏈的啟動(dòng)將為大量設(shè)備、零部件、運(yùn)營(yíng)企業(yè)帶來(lái)長(zhǎng)期的發(fā)展空間。近年來(lái)各類企業(yè)在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上的布局均開(kāi)始加速。目前,氫能產(chǎn)業(yè)鏈的參與者既包括林德(Linde)、法國(guó)液化空氣(AirLiquide)、美國(guó)空氣產(chǎn)品(AirProducts)、中
石化、神華等傳統(tǒng)的工業(yè)氣體、石化、煤化企業(yè),也包括豐田、現(xiàn)代、濰柴動(dòng)力、
Nikola等車企,此外還有
Nel、PlugPower、Ballard、億華通等專注于氫能領(lǐng)域的設(shè)
備廠商。4.2.
海外企業(yè)在氫能領(lǐng)域起步較早整體上看,海外企業(yè)在氫能領(lǐng)域的布局相對(duì)較早。目前,林德、法液空等海外氣體
巨頭已在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上形成了較為全面的布局,涵蓋制氫、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)。
以法液空為例,公司涉足氫能領(lǐng)域的歷史超過(guò)
60
年,目前已實(shí)現(xiàn)超過(guò)
20
億歐元的
氫氣業(yè)務(wù)收入,氫氣年產(chǎn)量達(dá)到
120
萬(wàn)噸,在全球擁有
53
處制氫設(shè)施、1850
千米
輸氫管網(wǎng)以及
120
個(gè)已建成或規(guī)劃中的加氫站。近年來(lái),公司在氫能領(lǐng)域的轉(zhuǎn)型明顯加快,計(jì)劃在
2030
年前投資
3GW的電解水制氫裝機(jī),2035
年前氫能業(yè)務(wù)收入超
過(guò)
60
億歐元,期間相關(guān)的資本開(kāi)支近
80
億歐元。我們預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)大型石化、煤化集
團(tuán)在氫能領(lǐng)域的布局也將逐漸深入,例如中石化
2021
年
3
月宣布將建設(shè)
1000
座加
氫站或油氫混合站,力爭(zhēng)成為中國(guó)第一大氫能公司。在電解水制氫設(shè)備環(huán)節(jié),海外廠商同樣具有一定的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。目前,Nel(挪威)、
Hydrogenics(加拿大,2019
年被康明斯與法液空聯(lián)合收購(gòu))等海外設(shè)備廠商已有數(shù)
十年乃至近百年的發(fā)展歷程,無(wú)論是在堿性水電解槽還是
PEM水電解槽上均有深
厚的技術(shù)積累。國(guó)內(nèi)廠商的起步則相對(duì)較晚,目前已在堿性水電解制氫設(shè)備上實(shí)現(xiàn)
了較好的國(guó)產(chǎn)化,但在
PEM電解槽上距海外領(lǐng)先水平仍有一定差距。最后,在氫氣的下游應(yīng)用上海外企業(yè)的起步也相對(duì)較早。在乘用車領(lǐng)域,目前豐田
與現(xiàn)代合計(jì)占據(jù)了全球氫燃料電池汽車保有量中超過(guò)
3/4
的份額,其中豐田于
2014
年推出了世界上首批量產(chǎn)的氫燃料電池汽車
Mirai,并在
2020
年底正式發(fā)布了升級(jí)
后的第二代
Mirai?,F(xiàn)代則在
1998
年就設(shè)立了燃料電池研發(fā)小組,其首款氫燃料電
池乘用車NEXO自2018年推出以來(lái)亦取得了不錯(cuò)的成績(jī)。在商用車領(lǐng)域,PlugPower自
1997
年成立以來(lái)就專注于燃料電池領(lǐng)域,主要聚焦于用戶側(cè)的物料搬運(yùn)場(chǎng)景,目
前已部署超過(guò)
3
萬(wàn)臺(tái)燃料電池叉車,HYPERLINK"/S/CMI?from=
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