1、关注原因:短中线,新修订的《钢铁行业产能置换实施办法》即将于6月1日起正式实施,这个文件是碳中和的短期刺激,更是中长期的持续刺激。在我国2060年达到“碳中和”目标的背景下,氢能作为二次能源不可或缺。
2、各地政策相继出台
燃料电池方面,各地政策明确了国家对于燃料电池产业发展的支持态度,包括以奖代补、地方主导、分区推广与全产业链支持。钢铁方面,正在编制的《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》已形成修改完善稿,行业目标初步定为2025年前,钢铁行业实现碳排放达峰。
3、钢铁减碳,氢冶金进入新阶段
(1)我国钢铁行业2019年碳排放量达15.4亿吨,在工业行业占比47%,位列第一,占全国碳排放总量约18%,是碳减排的重要领域。正在编制的《钢铁行业碳达峰及降碳行动方案》已形成修改完善稿,行业碳达峰目标初步定为:2025年前,钢铁行业实现碳排放达峰;到2030年,钢铁行业碳排放量较峰值降低30%,预计将实现碳减排量4.2亿吨。
(2)国内钢企龙头宝武集团作为第一大钢铁集团率先发布碳中和的目标,力争2023年实现碳达峰,2025年具备减碳30%的工艺技术能力,2035年力争减碳30%,2050年力争实现碳中和。
(3)钢铁氢冶金进入新的发展阶段
氢可替代主要碳排放来源的CO与铁矿进行还原反应。钢铁冶炼中大量的C02排放来自于高炉冶炼环节用CO作为还原剂还原铁矿石,而氢作为清洁能源可一定程度上替代CO起到还原作用,根据不同的氢冶金工艺,最多可减少80%以上的碳排放。
废钢资源紧缺,制约电炉发展。废钢回收量一年仅为2.7亿吨,无法供应10亿吨以上的钢铁需求,电炉受到目前原料短缺与成本较高的制约,难以快速取代高炉。电炉冶炼目前仍主要用火电,间接产生大规模碳排放。目前我国多家钢铁企业已开始研发氢能冶金项目,碳中和背景下,我国钢铁氢冶金技术已进入新的发展阶段。
4、储能:氢能在季度调峰上具备一定优势
(1)氢能可以为电力储能的一种形式,可以作为电力供应中的中间载体,当电力生产过剩时,不能上网的冗余电量可以用来制氢,从而将电能转化为氢能;在用电负荷增加时,可以用储存的氢能进行发电,从而达到平衡供需的目的。
(2)氢能满足储能基本要求,并且在季度调峰上具备一定的比较优势。氢能燃料电池的响应速度可以达到秒级,满足电网对于储能设施的基本要求。氢能具备自衰减率低、能量密度高、成本具备规模效应的特征,随着成本的下降,以及火电机组(当前提供了类似季节性储能的电网调节功能)的退役,氢能有望在季度调峰场景发挥比较优势
(3)氢气的易燃性对大规模氢气储存的安全性提出高要求,我们认为这也成为氢储能单位投资成本较高的原因之一,未来提效和降本将成为氢能发展的关键点。
(4)氢能应用范围广,除电力系统外,还可用于供热。氢能的终端应用可以以燃料电池发电的形式,也可以以燃烧供热的形式,实现在供热领域的应用。
5、交通:
(1)汽车减排:商用车脱碳的必选方案
1)虽然锂电已经能满足乘用车基本的续航需求,但氢燃料电池在续航上有较大优势。并且,乘用车对载重、额定功率的要求不如商用车那么高,目前国内已经可以批量生产应用于轻型车辆的燃料电池生产系统,乘用车将会成为氢燃料电池车试运营的先驱。
2)商用车天然对载重、长途运输、低温启动有着较高的要求,而锂电路线难以解决这三个难题。即便固态里电池技术成熟,载重与充电时长仍会掣肘锂电在商用车的应用,因此氢能是商用车脱碳的必选方案。
(2)航空航天减排:氢燃料或成远期关键路径。
由于飞机飞行对能量供给要求高,且中途无法充电,现阶段的电池无法解决该难题,而氢燃料热值高、加氢速度快、质量功率密度高,或成为解决该难题的密钥。目前,世界各国对氢能在航空领域的应用还处在尝试阶段,美国、欧洲、俄罗斯等国已开展相关研究并进行试飞,但商业化应用仍将是远期目标。
6、电解水制氢成本将在2040年前实现与煤炭制氢平价
随着电解水制氢技术进步,机构预期电解水制氢成本将在2030年下降至约10元/kWh,并在2040年前实现与煤炭制氢平价;储运加环节共同降本,终端氢价或在2030年降至35元/kg以下,燃料车能源使用端实现柴油平价。
7、汽车行业氢燃料电池有较明确落地场景,硬件市场规模有望乘势攀升
据机构测算,对应车用储氢瓶、泵市场规模有望在2060年达到148亿元/210亿元。制氢方面,机构预计2060年电解装置超2万亿元市场;储运设备方面,机构预计高压储氢瓶将迎来快速发展的十年,中国储氢瓶市场有望迎来高速增长期,并成长为全球最大市场。
富瑞特装:公司正在研发液氢储氢瓶项目。
亚普股份:公司战略性布局并加快氢燃料电池汽车70 MPa IV型车载储氢瓶的研制。
(中金点睛、见微数据)