作者: 彭海斌 馮小芯

  [ 2017-2021年中國氫氣產量逐漸增長,2021年氫氣產量約3342萬噸,較2020年增長33.68%。 ]

“幾十年都沒有得到發展的氫能,正處於一個窗口期。”海德氫能CEO姚昌晟對第一財經記者說。

全球主要的經濟體都在向更清潔的能源轉型,這已經極大拉動了光伏等新能源產業的發展,但氫能的技術突破和規模化推廣略顯滯後。

近期,第一財經記者與海德氫能、科潤新材料以及林德等數家氫能相關企業的CEO、董事長及總裁進行了深入的溝通。他們感覺到中國氫能發展的潛力,但普遍認爲氫能市場的發展需要一支強大催化劑。這支催化劑可能是有力的補貼政策,也可能是恰當的碳交易制度安排。

氫能熱起來了

氫是最輕的元素,它既有“暴躁”的一面,也能夠提供清潔而強勁的能源。

人類利用氫的歷史超過百年,但主要用於化工領域,大規模製備、使用氫能的場面一直沒有出現。但在最近,姚昌晟感受到,點亮氫能這棵“科技樹”的勢頭,似乎已經處於萌發階段。

“新的場景正在催生新的需求,幾十年都沒有得到發展的氫能,正處於一個窗口期。不論是海德還是行業整體,今明年都將處於翻倍增長的狀態。”姚昌晟對第一財經記者說。

“在前年的時候,氫能行業的標杆項目可能只有一個,但去年的項目比前年大了一整倍。今年的項目會更多,整個行業的體量可能再次翻番,甚至翻幾番。越來越多能源巨頭開始投入,帶動了整個行業發展。”姚昌晟說。

企查查數據顯示,今年上半年氫能相關領域共完成23起融資,新註冊303家相關企業,同比增長7.83%。在2022年共完成49起融資事件,同比增長75%,披露融資金額超60億元。

風光發電給氫能帶來了新的變量。

這一輪氫能行業提速,推手之一是電解水制氫,也被稱爲“綠氫”。氫氣需要人工製備,由於電的成本相對較高,因此以往主要是靠煤炭、天然氣等化石燃料製備氫。

“現在,我們面對大規模的、可再生能源的電量。由於新能源分佈和使用電力的位置是錯配的,需要有更大規模的手段把這些能源留存下來或使用掉。”姚昌晟說。

國家能源局的數據顯示,今年上半年全國風電、光伏發電新增併網裝機達1.01億千瓦。

“中國在可再生能源和電氣化經濟上具有獨特優勢,諸如在電解裝置、氫氣發電機等方面也處於領先地位,甚至可能是世界上最好的。”林德執行副總裁、亞太區CEO潘克強(John Panikar)對第一財經記者表示。光伏所產綠電是電解水制氫的最大成本,但隨着國內光伏電站規模的做大,可再生能源的成本可以極大地降低。

目前綠電制氫的成本還是比煤炭制氫要高。姚昌晟說,對比來看,目前最便宜的是煤炭制氫,成本可能達到8~10元/公斤。假如能夠拿到兩毛錢一度的綠電成本,綠氫價格可能在15~20元/公斤。

“綠氫成本里面70%都是綠電,剩下的30%包括運維和裝備。未來隨着綠電成本進一步下降,綠氫跟灰氫(指煤炭制氫)會有進一步PK的空間。”姚昌晟表示。

商業化迷途

氫能如何實現大規模商業化,在多位氫能行業受訪者看來,還沒有清晰的圖景。

根據乘聯會的數據,今年上半年,新能源汽車零售銷量滲透率達32.4%。鋰電池帶動新能源車發展勢頭強勁。雖然豐田的普銳斯等氫能汽車已經出現在市面上,但要實現普及,需要特別的輸氫管道、更加密集的加氫站,這些產業鏈造價昂貴。

“從乘用車領域來說,突破也許比較難。但是在物流重卡、長距離商用車領域,氫能汽車能夠發揮所長。因爲重卡需要高功率、高電力的性能,實話說,鋰電池幹不了這個活。”科潤新材料董事長楊大偉對第一財經記者說。

科潤新材料近年攻克了用於氫燃料電池的關鍵材料質子交換膜,以前這一材料由美國戈爾公司主導。楊大偉介紹說:“我們的產品在一致性和穩定性上跟戈爾還有差距,最主要的原因還是驗證的時間和案例比他們短得多、少得多。但也就是再過一兩年,經過客戶的反饋和研發改進,我們和戈爾將不會有較大的差距。”

今年1月,科潤獲得2.4億元C輪融資。在紅杉領投以外,還有宇通客車、北汽產業這樣的汽車公司跟投。“汽車廠商希望我們能爲他們做一些定製化開發,就像日本豐田和美國戈爾的合作模式。通過投資和股權上面的合作,我們和車廠也會更緊密。”楊大偉介紹說。

一位氫能行業人士向第一財經記者表示,爲了打開氫能市場,燃料電池廠商需要在車企、購車方、運營方、用戶之間“攢”一個局。“以氫能重卡的應用推廣來說,我們首先要做好燃料電池產品,同時要協同整車廠做開發,替購買和運營重卡的公司找到終端客戶,有時甚至還要協同能源端幫客戶解決加氫問題。”

林德是一家全球知名的工業氣體和工程公司。它的管理層認爲,工業領域是氫能當下更好的應用場景。

“我們認爲在整個氫能的應用當中,大概只有10%是在氫能交通領域,90%可能更多的是在工業領域,比如發電、燃燒,或者在其他的一些傳統的工藝當中做(低碳化)替代。所以在工業這個領域我們確實是看到了很多機會。”林德大中華區總裁李臻旻對第一財經記者表示,“事實上,氫能已經應用於我們在美國的一些項目,包括藍氨項目等,主要都是在工業領域的使用。”

今年年初,由中國石化建設的全球最大綠氫耦合煤化工項目開工。該項目利用鄂爾多斯地區豐富的太陽能和風能資源發電直接制綠氫,年制綠氫3萬噸、綠氧24萬噸,將就近用於中天合創鄂爾多斯煤炭深加工示範項目,拓展化工原料來源途徑。

寶豐能源在2022年年報中也提到,該公司將“綠氫”“綠氧”直供化工系統,用綠氫替代原料煤、綠氧替代燃料煤生產高端化工產品。

催化劑

過去十年間,隨着全球光伏裝機量提高,相應的光伏發電成本降低超過了八成。光伏行業的技術進步和規模化發電,爲綠氫發展奠定了基礎。

大規模的水電解的技術不斷地推陳出新,也帶來了成本的下降。海德氫能是近年來綠氫行業湧現出的企業之一,主要提供電解制氫設備及方案,打造的標準化帶壓鹼性電解制氫系統“氫舟”,已經在國內外多個地區投入運轉。

“有一個領域,我認爲很快就能看到它在中國更多的發展前景,那就是液態氫領域。我們可以用運輸氣態氣體,也可以運輸液態氣體。目前在美國和歐洲可以看到很多液態氫工廠,在中國還比較少,但我很期待在中國也能夠看到有很多液態氫工廠。”潘克強對記者表示,“在運輸領域,其實液氫是一個非常好的降低運輸和存儲成本的方式。2027年~2028年這個時間點可能技術會慢慢地成熟起來。”

根據中國煤炭工業協會數據,在2017~2021年中國氫氣產量逐漸增長,2021年氫氣產量約3342萬噸,較2020年增長33.68%。

“我覺得氫能市場培育還是需要時間,一個是技術上還需要積累,另外一個就是國家政策也需要再等待一些時間。”楊大偉說。

在今年的3月份,松下在中國的無錫開始了其實驗性質的項目:冷熱電三聯供氫能示範項目。

“我們希望固定式的氫能燃料電池在中國市場也能夠形成固定的市場。”松下集團全球副總裁、集團中國東北亞總代表本間哲朗此前表示,“別墅、住宅、商場、工廠,應用的範圍非常廣大。但是到底我們在哪一個領域能夠發揮它的作用,現在還不太清楚。”

日本的燃料電池的研發和市場成長,很大程度上是由日本政府推動發展起來的,其中包括了限時補貼政策。在發展初期,日本企業根據其稟賦不同選擇了不同的發展路線,造車的豐田選擇了研發氫能燃料電池汽車,電器起家的松下則走上了固定式燃料電池發電的道路。

中國是否需要強力補貼才能啓動氫能市場?

“以我們在美國、歐洲的經驗來看,需要;以中國的其他產業的發展來看,比如說電動車的發展也經歷了政府補貼推動產業發展,然後到了一定成熟度以後成本降下來了,技術上去了,補貼退去的過程。”潘克強對第一財經說,“我覺得(氫能)也需要這樣的一個過程。”

除了政府的補貼之外,恰當的碳交易制度安排,也會成爲促進氫能發展的催化劑。

“我們用了綠色產品、綠氫之後,其實你是降低了碳排放量,而中國碳交易的價格其實是比較低的。”李臻旻對記者說,“如果我們講政策補貼是一個層面,那麼另外一點,把碳交易和碳排放的成本拉上去,自然就會有空間,產生商業機會。”

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