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作者: 彭海斌 冯小芯
“几十年都没有得到发展的氢能,正处于一个窗口期。”海德氢能CEO姚昌晟对第一财经记者说。
全球主要的经济体都在向更清洁的能源转型,这已经极大拉动了光伏等新能源产业的发展,但氢能的技术突破和规模化推广略显滞后。
近期,第一财经记者与海德氢能、科润新材料以及林德等数家氢能相关企业的CEO、董事长及总裁进行了深入的沟通。他们感觉到中国氢能发展的潜力,但普遍认为氢能市场的发展需要一支强大催化剂。这支催化剂可能是有力的补贴政策,也可能是恰当的碳交易制度安排。
氢能热起来了
氢是最轻的元素,它既有“暴躁”的一面,也能够提供清洁而强劲的能源。
人类利用氢的历史超过百年,但主要用于化工领域,大规模制备、使用氢能的场面一直没有出现。但在最近,姚昌晟感受到,点亮氢能这棵“科技树”的势头,似乎已经处于萌发阶段。
“新的场景正在催生新的需求,几十年都没有得到发展的氢能,正处于一个窗口期。不论是海德还是行业整体,今明年都将处于翻倍增长的状态。”姚昌晟对第一财经记者说。
“在前年的时候,氢能行业的标杆项目可能只有一个,但去年的项目比前年大了一整倍。今年的项目会更多,整个行业的体量可能再次翻番,甚至翻几番。越来越多能源巨头开始投入,带动了整个行业发展。”姚昌晟说。
企查查数据显示,今年上半年氢能相关领域共完成23起融资,新注册303家相关企业,同比增长7.83%。在2022年共完成49起融资事件,同比增长75%,披露融资金额超60亿元。
风光发电给氢能带来了新的变量。
这一轮氢能行业提速,推手之一是电解水制氢,也被称为“绿氢”。氢气需要人工制备,由于电的成本相对较高,因此以往主要是靠煤炭、天然气等化石燃料制备氢。
“现在,我们面对大规模的、可再生能源的电量。由于新能源分布和使用电力的位置是错配的,需要有更大规模的手段把这些能源留存下来或使用掉。”姚昌晟说。
国家能源局的数据显示,今年上半年全国风电、光伏发电新增并网装机达1.01亿千瓦。
“中国在可再生能源和电气化经济上具有独特优势,诸如在电解装置、氢气发电机等方面也处于领先地位,甚至可能是世界上最好的。”林德执行副总裁、亚太区CEO潘克强(John Panikar)对第一财经记者表示。光伏所产绿电是电解水制氢的最大成本,但随着国内光伏电站规模的做大,可再生能源的成本可以极大地降低。
目前绿电制氢的成本还是比煤炭制氢要高。姚昌晟说,对比来看,目前最便宜的是煤炭制氢,成本可能达到8~10元/公斤。假如能够拿到两毛钱一度的绿电成本,绿氢价格可能在15~20元/公斤。
“绿氢成本里面70%都是绿电,剩下的30%包括运维和装备。未来随着绿电成本进一步下降,绿氢跟灰氢(指煤炭制氢)会有进一步PK的空间。”姚昌晟表示。
商业化迷途
氢能如何实现大规模商业化,在多位氢能行业受访者看来,还没有清晰的图景。
根据乘联会的数据,今年上半年,新能源汽车零售销量渗透率达32.4%。锂电池带动新能源车发展势头强劲。虽然丰田的普锐斯等氢能汽车已经出现在市面上,但要实现普及,需要特别的输氢管道、更加密集的加氢站,这些产业链造价昂贵。
“从乘用车领域来说,突破也许比较难。但是在物流重卡、长距离商用车领域,氢能汽车能够发挥所长。因为重卡需要高功率、高电力的性能,实话说,锂电池干不了这个活。”科润新材料董事长杨大伟对第一财经记者说。
科润新材料近年攻克了用于氢燃料电池的关键材料质子交换膜,以前这一材料由美国戈尔公司主导。杨大伟介绍说:“我们的产品在一致性和稳定性上跟戈尔还有差距,最主要的原因还是验证的时间和案例比他们短得多、少得多。但也就是再过一两年,经过客户的反馈和研发改进,我们和戈尔将不会有较大的差距。”
今年1月,科润获得2.4亿元C轮融资。在红杉领投以外,还有宇通客车、北汽产业这样的汽车公司跟投。“汽车厂商希望我们能为他们做一些定制化开发,就像日本丰田和美国戈尔的合作模式。通过投资和股权上面的合作,我们和车厂也会更紧密。”杨大伟介绍说。
一位氢能行业人士向第一财经记者表示,为了打开氢能市场,燃料电池厂商需要在车企、购车方、运营方、用户之间“攒”一个局。“以氢能重卡的应用推广来说,我们首先要做好燃料电池产品,同时要协同整车厂做开发,替购买和运营重卡的公司找到终端客户,有时甚至还要协同能源端帮客户解决加氢问题。”
林德是一家全球知名的工业气体和工程公司。它的管理层认为,工业领域是氢能当下更好的应用场景。
“我们认为在整个氢能的应用当中,大概只有10%是在氢能交通领域,90%可能更多的是在工业领域,比如发电、燃烧,或者在其他的一些传统的工艺当中做(低碳化)替代。所以在工业这个领域我们确实是看到了很多机会。”林德大中华区总裁李臻旻对第一财经记者表示,“事实上,氢能已经应用于我们在美国的一些项目,包括蓝氨项目等,主要都是在工业领域的使用。”
今年年初,由中国石化建设的全球最大绿氢耦合煤化工项目开工。该项目利用鄂尔多斯地区丰富的太阳能和风能资源发电直接制绿氢,年制绿氢3万吨、绿氧24万吨,将就近用于中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目,拓展化工原料来源途径。
宝丰能源在2022年年报中也提到,该公司将“绿氢”“绿氧”直供化工系统,用绿氢替代原料煤、绿氧替代燃料煤生产高端化工产品。
催化剂
过去十年间,随着全球光伏装机量提高,相应的光伏发电成本降低超过了八成。光伏行业的技术进步和规模化发电,为绿氢发展奠定了基础。
大规模的水电解的技术不断地推陈出新,也带来了成本的下降。海德氢能是近年来绿氢行业涌现出的企业之一,主要提供电解制氢设备及方案,打造的标准化带压碱性电解制氢系统“氢舟”,已经在国内外多个地区投入运转。
“有一个领域,我认为很快就能看到它在中国更多的发展前景,那就是液态氢领域。我们可以用运输气态气体,也可以运输液态气体。目前在美国和欧洲可以看到很多液态氢工厂,在中国还比较少,但我很期待在中国也能够看到有很多液态氢工厂。”潘克强对记者表示,“在运输领域,其实液氢是一个非常好的降低运输和存储成本的方式。2027年~2028年这个时间点可能技术会慢慢地成熟起来。”
根据中国煤炭工业协会数据,在2017~2021年中国氢气产量逐渐增长,2021年氢气产量约3342万吨,较2020年增长33.68%。
“我觉得氢能市场培育还是需要时间,一个是技术上还需要积累,另外一个就是国家政策也需要再等待一些时间。”杨大伟说。
在今年的3月份,松下在中国的无锡开始了其实验性质的项目:冷热电三联供氢能示范项目。
“我们希望固定式的氢能燃料电池在中国市场也能够形成固定的市场。”松下集团全球副总裁、集团中国东北亚总代表本间哲朗此前表示,“别墅、住宅、商场、工厂,应用的范围非常广大。但是到底我们在哪一个领域能够发挥它的作用,现在还不太清楚。”
日本的燃料电池的研发和市场成长,很大程度上是由日本政府推动发展起来的,其中包括了限时补贴政策。在发展初期,日本企业根据其禀赋不同选择了不同的发展路线,造车的丰田选择了研发氢能燃料电池汽车,电器起家的松下则走上了固定式燃料电池发电的道路。
中国是否需要强力补贴才能启动氢能市场?
“以我们在美国、欧洲的经验来看,需要;以中国的其他产业的发展来看,比如说电动车的发展也经历了政府补贴推动产业发展,然后到了一定成熟度以后成本降下来了,技术上去了,补贴退去的过程。”潘克强对第一财经说,“我觉得(氢能)也需要这样的一个过程。”
除了政府的补贴之外,恰当的碳交易制度安排,也会成为促进氢能发展的催化剂。
“我们用了绿色产品、绿氢之后,其实你是降低了碳排放量,而中国碳交易的价格其实是比较低的。”李臻旻对记者说,“如果我们讲政策补贴是一个层面,那么另外一点,把碳交易和碳排放的成本拉上去,自然就会有空间,产生商业机会。”
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