氢能源大家并不陌生,作为“0”排放的能源,一直受到世界各国关注。根据国际氢能委员会预计,到2050年,氢能将承担全球18%的能源终端需求,创造超过2.5万亿美元的市场价值。根据中国氢能联盟预计,2050年氢能在中国终端能源体系中占比至少达到10%,氢气需求量接近6000万吨。而绿氢即绿色氢气,是由太阳能、风能等清洁能源经电解水制备而来的氢能,是国际碳减排战略中代替化石能源的重要能量来源。其下位则是“蓝氢”,即由化石燃料生产后经过碳回收处理的氢气。目前使用最多的是更低端的“灰氢”,即由化石燃料直接制备、不进行碳回收的氢气。绿氢作为绿色能源,具有生产过程不依赖化石能源的特性,随着各国能源安全需求快速提升,绿氢已成为多国掌控自身能源安全的新希望。今天,就来和大家聊一下绿氢。
战略布局,总量之下的结构变化
从氢气的产能产能建设方面,欧盟、中国、美国的绿氢项目开展较早,产能和市场全球领先。根据迪赛安全所数据,中美两国分别是当今世界第一和第二大氢气生产国和消费国,但由于能源来源较多,中美两国对于绿氢的关注较少,更多的是注重提升灰氢、蓝氢的生产效率和产业化应用,在绿氢方面不如欧盟激进,产能也排在欧盟之后。
在政策方面,各国积极开展绿氢战略布局,以欧盟发展意向最为强烈。原因很简单,市场的倒逼,欧盟严重依赖俄罗斯天然气供应,乌克兰危机发生后,为尽快摆脱对俄罗斯天然气的依赖,欧盟制定了REPowerEU计划,从近期利用现有资源、中期开展工业碳减排改造和氢电解槽示范工程建设、长期聚焦绿氢发展等三个阶段和多种渠道,削减和抵消俄罗斯天然气进口量。该计划共投资约3000亿欧元,其中1130亿欧元用于发展绿氢上下游。此外,欧盟还积极构建绿氢市场框架,在REPowerEU计划中提出,要建设首个欧洲可再生氢交易中心,开展欧元—绿氢交易,以跳出美元石油框架。反观国内,因为能源选择较多,在绿氢领域仍缺乏完善的政策体系。
再看产业链,氢能都有哪些环节?
根据前瞻经济学人的分类,氢气产业链主要分为“制氢”、“储运”、“加氢及运用”三个环节。
(资料来源:前瞻经济学人)
根据中核战略规划研究总院数据,目前我国是世界第一产氢大国,氢气产量约 2500 万吨/年,产值超过 1200 亿元/年。氢气可从水、化石燃料等多种含氢物质中制取,制氢手段包括以煤和天然气制氢为主的化石燃料制氢、含氢尾气副产氢回收、高温分解制氢以及电解水制氢等。其中,煤制氢是我国最主要的制氢方式,占制氢总量的 62%,天然气重整制氢占制氢总量的 19%,石 油 及 工 业 副 产 制 氢 占 制 氢 总 量 的18%,电解水制氢所占比例最小,仅为 1%,整个制氢环节可转化空间巨大。
从储运环节来看,根据《财政科学》数据,从欧盟的实践看,大容量存储、大型管道输送和规模分布式加氢站是未来降低储运加环节成本的三个主要方式,其中大型管道输送在三者中成本最低。2021 年,欧盟积极推进建立“清洁氢能伙伴关系”,重点关注氢能的生产、储存、运输、配送和关键组成部分的“降成本”。欧盟拟实现储运加环节投资 650 亿欧元,其中将加氢站从目前的 179 个增至 3700 个。反观国内,我国气氢拖车运输技术较为成熟,是最为普遍采用的运氢方式,但这种运输技术效率低,仅适用于小规模、200 公里以内的短途运输。
下游运用环节,近些年新增的运用场景主要为氢能源汽车,据国际能源机构(IEA)统计,全球燃料电池商用车基本都是在中国推广的。尤其巴士和卡车,其他国家基本没有,而在中国却成功推广使用。根据国家能源局公布的数据显示,截至 2022 年上半年,我国建成运营加氢站 269 座,除甘肃、青海、西藏外,其余各省份至少有一座加氢站,目前加氢站总数已经是世界第一。根据中国科学报数据,我国氢燃料电池车保有量超过 1 万辆,而且通过“以奖代补”的形式,形成了总规模万辆级的 5 个氢燃料电池车城市群。今后两三年,还有 1 万辆氢燃料电池车“正在赶来”。
政策预期强烈,两条主线有望迎来超预期
氢能作为一种无碳清洁、高效灵活的二次能源形式,在推动能源转型过程中发挥着越来越重要的作用,是推动传统化石能源清洁高效利用以及能源结构向深度“脱碳”转型的良好选择,行业的政策确定性较强。一旦政策持续加码,主要是两条主要线路有超预期,其中一条为制氢环节的结构变化,由传统的“灰氢”、“蓝氢”转化为“绿氢”,“绿氢”制造用的是水解的法子,需要用到的制氢槽,从角度看,发布了国内首款、最大功率SEP50PEM制氢电解槽的阳光电源;积极布局制氢端测试预计年内完成国内首个500KW测电解槽试案例的落地的科威尔较有技术优势。另一条主线在储氢运氢环节,虽然国内更多采用气氢拖车运输,但预计行业未来更类似与天然气的运送,以管道+拖车运输的模式,输氢管道有望迎来超前建设,石化油服背靠中石化大山,目前根据互动易显示,已承接国内距离最长、输氢规模最大的乌兰查布10万吨/年绿氢项目输送管道工程,技术上更优;另外,10月20日,东宏股份发布《2022 年度非公开发行 A 股股票预案》,募集资金总额不超过5.58亿元用于年产 7.4 万吨高性能复合管道扩能项目、新型柔性管道研发(氢能输送)及产业化项目,正式切入氢运输赛道,有望迎来增量。
参考文献:
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