8月8日,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委與國(guó)家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、應(yīng)急管理部、國(guó)家能源局六部門(mén)近日聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》(簡(jiǎn)稱(chēng)《指南》)。
這是國(guó)家層面首個(gè)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南,不僅明確了近三年國(guó)內(nèi)國(guó)際氫能標(biāo)準(zhǔn)化工作重點(diǎn)任務(wù),還系統(tǒng)構(gòu)建了氫能制、儲(chǔ)、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系。
其中,位于中游的氫儲(chǔ)存和輸運(yùn)是氫能產(chǎn)業(yè)中的重要子體系之一,但該環(huán)節(jié)成本較高,已經(jīng)在一定程度上掣肘了氫能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。當(dāng)前,多家企業(yè)積極布局氫儲(chǔ)運(yùn)賽道,探索突破成本瓶頸,有望率先受益于氫能市場(chǎng)整體放量增長(zhǎng)。
來(lái)源:財(cái)聯(lián)社
利好政策密集催化,核心配套設(shè)備受益
作為新型大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù),氫儲(chǔ)能前景被看好。2021年7月23日,國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局正式聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》,氫能明確被納入“新型儲(chǔ)能”。
2022年初,國(guó)家發(fā)展改革委和國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》,強(qiáng)調(diào)氫能是未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分,將助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo),深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命,構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
放眼全球,氫能也一馬當(dāng)先。日前,德國(guó)政府通過(guò)新版《國(guó)家氫能戰(zhàn)略》,進(jìn)一步細(xì)化了氫能生產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面的目標(biāo),以加強(qiáng)氫能在實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型方面的作用。該戰(zhàn)略稱(chēng),到2030年德國(guó)制氫電解槽裝機(jī)容量目標(biāo)升級(jí)一倍,更新為10GW,在氫能技術(shù)的領(lǐng)先地位將進(jìn)一步提升,產(chǎn)品供應(yīng)將覆蓋從生產(chǎn)(如電解槽)到各類(lèi)應(yīng)用(如燃料電池技術(shù))的氫能技術(shù)全價(jià)值鏈。
目前,全球已經(jīng)有44個(gè)國(guó)家和地區(qū)發(fā)布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略,加速布局可再生能源制備綠氫。據(jù)國(guó)際氫能理事會(huì)(Hydrogen Council)和麥肯錫公司聯(lián)合發(fā)布的《氫能洞察2023》,全球氫能經(jīng)濟(jì)仍然強(qiáng)勁增長(zhǎng),發(fā)展勢(shì)頭繼續(xù)加速。《報(bào)告》跟蹤了全球1040個(gè)項(xiàng)目,指出到2030年的氫能直接投資額已達(dá)到3200億美元。
值得一提的是,中國(guó)已成為世界上最大的制氫國(guó)。數(shù)據(jù)顯示,2022年,我國(guó)氫氣年產(chǎn)量超3500萬(wàn)噸,已規(guī)劃建設(shè)超300個(gè)可再生能源制氫項(xiàng)目,72個(gè)在建、建成的項(xiàng)目總產(chǎn)能超20萬(wàn)噸/年。
這一方面顯示出我國(guó)氫能供給的巨大潛力,同時(shí)也意味著產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)上對(duì)氫儲(chǔ)運(yùn)的更大需求。氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)氫以及下游氫能應(yīng)用,涉及環(huán)節(jié)較多、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其中,氫儲(chǔ)運(yùn)將制得的氫氣進(jìn)行儲(chǔ)存,再通過(guò)交通工具運(yùn)輸至下游加氫站、化工企業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域,是連接上游供給和下游需求的關(guān)鍵,是整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)。
儲(chǔ)運(yùn)氫的方法通常有三種,按照氫的不同形態(tài)可以分為氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)(高壓氣氫、管道氫)、液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)(低溫液態(tài)、有機(jī)液態(tài))和固態(tài)儲(chǔ)運(yùn)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)氫氣發(fā)展處于初期階段,用量及運(yùn)輸半徑相對(duì)較小,因此利用管束車(chē)來(lái)運(yùn)輸儲(chǔ)氫瓶是目前市面上較為經(jīng)濟(jì)、也是最主要的商用運(yùn)輸手段。這種方式屬于高壓氣氫的一種,主要通過(guò)壓縮機(jī)提高氫氣儲(chǔ)存密度和壓力,從而將氫氣裝入儲(chǔ)氫瓶中。
除了高壓氣氫,氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)還有一種管道運(yùn)輸?shù)姆绞?,需要使用氫壓機(jī)為氫氣提供動(dòng)力,從而實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的氫儲(chǔ)運(yùn)。長(zhǎng)距離管道運(yùn)輸近兩年也實(shí)現(xiàn)了突破性的發(fā)展。日前,我國(guó)首次高壓力純氫管道試驗(yàn)取得成功,這為我國(guó)今后實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離純氫運(yùn)輸提供技術(shù)支撐,管道運(yùn)氫有望成為繼“管束車(chē)+儲(chǔ)氫瓶”組合之后的主流選擇。
另外,氫氣送至加氫站及下游應(yīng)用端后,也需要經(jīng)過(guò)壓縮機(jī)進(jìn)行再次壓縮儲(chǔ)存。
不難發(fā)現(xiàn),作為儲(chǔ)存環(huán)節(jié)的核心設(shè)備,壓縮機(jī)幾乎在氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)產(chǎn)業(yè)鏈中廣泛應(yīng)用。而中短期來(lái)看,氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)仍將是最主要的氫儲(chǔ)運(yùn)方式,壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)有望伴隨整體氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來(lái)新的增量。
與此同時(shí),隨著加氫站建設(shè)速度的加快疊加制氫項(xiàng)目迅速落地,氫氣壓縮機(jī)未來(lái)幾年的需求將迎來(lái)快速增長(zhǎng)。國(guó)內(nèi)氫壓機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)為中鼎恒盛,在大流量氫氣充裝壓縮機(jī)領(lǐng)域市占率高達(dá)90%,在加氫站壓縮機(jī)領(lǐng)域市占率為30%。
華安證券認(rèn)為,隨著氫能需求的不斷提升,中游環(huán)節(jié)壓縮機(jī)設(shè)備需求有望迎來(lái)高速增長(zhǎng)。2023-2025年我國(guó)氫氣壓縮機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到38.5/48.5/65.4億元,CAGR為30.3%,2023-2025年全球氫氣壓縮機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到143.8/178.1/229.2億元,CAGR為26.2%。
多路徑探索降本,技術(shù)卡位儲(chǔ)運(yùn)賽道
隨著氫能需求的快速增加,氫能市場(chǎng)的持續(xù)擴(kuò)張將推動(dòng)中游氫能儲(chǔ)運(yùn)的快速發(fā)展。
這是目前各大研究機(jī)構(gòu)普遍給出的判斷。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計(jì),我國(guó)2023年氫氣年產(chǎn)量將達(dá)到4575萬(wàn)噸,同比增長(zhǎng)14.3%。同時(shí),中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)計(jì),2030年我國(guó)氫氣年需求量將達(dá)到3700萬(wàn)噸,2050年我國(guó)氫氣年需求量將接近6000萬(wàn)噸,2060年有望突破1.3億噸。按照儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備占終端氫成本比30%,當(dāng)前氫氣單價(jià)約為35元/kg,則2055年氫氣儲(chǔ)運(yùn)市場(chǎng)有望突破萬(wàn)億規(guī)模,到2060年,市場(chǎng)規(guī)模接近1.35萬(wàn)億元。
然而,氫能市場(chǎng)放量增長(zhǎng)的前提是氫能走向產(chǎn)業(yè)化,其中最重要的就是解決制約氫能規(guī)?;瘧?yīng)用的成本問(wèn)題。需要強(qiáng)調(diào)的是,由于氫氣密度非常小,單次氫氣運(yùn)輸量少,導(dǎo)致運(yùn)輸效率低、成本高,儲(chǔ)運(yùn)氫環(huán)節(jié)成本占?xì)錃饪偝杀镜?0%-40%。
典型如上述提到的“管束車(chē)+儲(chǔ)氫瓶”方式,一輛20MPa的氫氣運(yùn)輸車(chē),包含整車(chē)和氫氣總重量在40噸左右,但實(shí)際有效的氫氣運(yùn)輸量?jī)H為300多公斤,占整車(chē)重量的不足1%。
而在氫能市場(chǎng)不斷深入發(fā)展的背景下,儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)成本對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響勢(shì)必愈發(fā)重大。攻堅(jiān)氫儲(chǔ)運(yùn)成本問(wèn)題迫在眉睫。
從氫儲(chǔ)運(yùn)賽道玩家的布局來(lái)看,提升儲(chǔ)氫壓力、拓展運(yùn)輸方式等是當(dāng)前實(shí)現(xiàn)成本下降的主要路徑。
提升儲(chǔ)氫壓力方面,儲(chǔ)氫瓶的迭代升級(jí)是短期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)技術(shù)降本的有效方法。簡(jiǎn)單而言,如果在相同體積的瓶?jī)?nèi)裝入更多的氫氣,那么就能簡(jiǎn)單粗暴地降低單次儲(chǔ)運(yùn)成本。
近年來(lái),國(guó)內(nèi)多家企業(yè)積極推進(jìn)儲(chǔ)氫容器的探索更新,不斷提高氫氣儲(chǔ)存密度和壓力。如中集安瑞科分別在2021年、2022年實(shí)現(xiàn)了30MPa氫氣管束式集裝箱的研發(fā)、上市銷(xiāo)售。該公司還成功研發(fā)了99MPa、103MPa站用儲(chǔ)氫瓶組等產(chǎn)品,完成了52MPa的高壓氣體運(yùn)輸車(chē)的技術(shù)儲(chǔ)備。
2022年,中材科技完成20MPa鋼瓶集裝箱、30MPa復(fù)合瓶集裝箱運(yùn)氫產(chǎn)品開(kāi)發(fā)和型式認(rèn)證,系統(tǒng)掌握70MPa加氫站用儲(chǔ)氫容器成套技術(shù)。
除了在壓縮氣態(tài)儲(chǔ)氫上做文章,轉(zhuǎn)變儲(chǔ)氫方式提升氫氣儲(chǔ)氫量的液態(tài)儲(chǔ)氫也是較為可行的一種降本方式。
近幾年,液態(tài)儲(chǔ)氫憑借高運(yùn)輸能力及高安全性嶄露頭角。華安證券分析,經(jīng)濟(jì)性方面,僅考慮氫氣配送成本,500km時(shí)氣態(tài)/LOHC/低溫液態(tài)/管道的運(yùn)輸成本分別為9.57、3.01、2.62、1.45元/kg。考慮制、儲(chǔ)、運(yùn)總成本后,長(zhǎng)距離運(yùn)輸中液氫較氣氫更占優(yōu)勢(shì)。盡管高壓氣氫制取成本比液氫低8.7元/kg,但每百公里運(yùn)輸增量卻高2.34元/kg。二者平衡點(diǎn)位于約為370km,運(yùn)輸距離超過(guò)370km時(shí),采用低溫液氫儲(chǔ)運(yùn)的經(jīng)濟(jì)性更高。
企業(yè)布局上,2023年6月,中集安瑞科40英尺液氫罐箱成功下線(xiàn);2022年,京城股份下屬子公司天海低溫裝備公司開(kāi)展《車(chē)用1000L液氫儲(chǔ)氫系統(tǒng)、固定式液氫儲(chǔ)罐等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)》項(xiàng)目,現(xiàn)已通過(guò)驗(yàn)收;中科富海聯(lián)合中科院理化所自2019年起先后投入300kg/D、1.5T/D、5T/D、10T/D成套氫氣液化裝置的開(kāi)發(fā),逐步實(shí)現(xiàn)成套裝備國(guó)產(chǎn)化。
不過(guò)液氫在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸中的成本相對(duì)來(lái)說(shuō)還比較高,同時(shí)液氫在國(guó)內(nèi)的大規(guī)模推廣也還有賴(lài)于液化工廠(chǎng)的建設(shè)推進(jìn),運(yùn)輸、使用環(huán)節(jié)的改善也需要一定時(shí)間,此外還要長(zhǎng)期關(guān)注相關(guān)政策法規(guī)的突破。但當(dāng)前國(guó)內(nèi)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫與液態(tài)儲(chǔ)氫均落后于國(guó)際先進(jìn)水平,國(guó)內(nèi)依然有望借液態(tài)儲(chǔ)氫換賽道突圍。
總的來(lái)看,我國(guó)氫儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)依然相對(duì)薄弱,相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍有許多痛點(diǎn)問(wèn)題,但可以肯定的是,氫能已經(jīng)成為全球主要國(guó)家和經(jīng)濟(jì)體共同選擇的既定方向,政策溫床與火熱預(yù)期之下,氫能市場(chǎng)整體放量已經(jīng)迎來(lái)爆發(fā)前夜,而在此關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,技術(shù)儲(chǔ)備扎實(shí)、卡位相關(guān)賽道、解決現(xiàn)有痛點(diǎn)的企業(yè)更有望迎來(lái)發(fā)展先機(jī)。
來(lái)源:能源趨勢(shì)參考
評(píng)論