世界微頭條丨氫能再迎政策密集催化,成本掣肘下,行業突破點在哪?
最近氫的催化多了起來。
11月15日,據上證報報道,國家發改委創新和高技術發展司近期表示,國家發展改革委將組織實施一批示范工程,不斷拓展氫能多元化應用場景。
同日,內蒙古自治區能源局開展第三批風光制氫一體化示范項目申報工作,示范內容包括以綠色低碳轉型為牽引,推進氫能在工業、交通、發電等領域的多元應用,開展風光制氫一體化示范。
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此外,據山東省工業和信息化廳稱,《山東省化工行業投資項目管理規定》發布,于2022年11月10日起執行,其中提到:可再生能源發電制氫可在省政府認定的化工園區外制氫,且不受投資額限制。
據中證報援引機構統計,今年以來,中石化、中石油、中海油、國電投、國家電網、等至少16家央企公布了氫能產業布局,而上半年國內落地的制氫項目已有18個。
中泰證券認為,各地積極推進各個領域的規模化發展和示范應用,行業發展進入快車道。整體上看,行業當前仍然處于產業化初期階段,看好產業鏈中具備核心技術及資源優勢企業。據機構預計,到2025年,氫能產業產值將達1萬億元,2026年至2035年產值達5萬億元。
但實際上,無論是產業和A股表現,相比于鋰等能源,近兩年氫產業一直表現相對疲軟。
這里就來跟大家聊一聊氫為什么沒有大規模流行起來,以及未來有哪些可能的突破方向。
為什么氫一直無法大規模流行?
資料顯示,氫能產業主要有“制、儲、運、用”四大環節,其中上游制取環節,目前主要有化石能源制氫、工業副產氫和電解水制氫等方式;中游儲運環節存在氣態、液態、固態等方式,加氫站等基礎設施建設也是重要部分;下游應用環節,當前氫能主要應用在工業領域,未來有望擴展為交通、工業、建筑、儲能等多領域。
今年3月,國家發展改革委等聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,明確氫能是“未來國家能源體系的重要組成部分”。
但是,天風證券等表示行業經濟性、遠距離運輸等問題都有待突破。
1)清潔制氫貴,燃料電池貴。
據晚點LatePost報道,灰氫(煤氣制氫)雖然經濟,但不是清潔能源,而如果用正在流行的質子交換膜(PEM)電解槽技術制氫,雖然清潔高效,但它的主要問題是它用的催化劑是鉑金、銥等貴金屬——基本相當于用鉑金煉油。天風證券計算,質子交換膜方式生產1立方米氫氣,需要3.56元。
另外,氫能車要用高度壓縮的氫氣,用燃料電池轉化成電,讓車動起來,而根據科技和政策咨詢公司Strategic Analysis測算,每輛車光燃料電池的造價就超過10萬元人民幣。
2)不只是車用燃料電池貴,日常存儲也很貴。
很少有罐子能夠承受壓縮狀態下氫氣產生的壓力,因此儲氫罐通常由碳纖維制造,一個存放4-8千克氫氣的罐子得12萬元。作為對比,100L油桶只需要1000多塊錢。
3)不只是存儲貴,運輸也很昂貴。
國聯證券測算,氫氣罐運輸1千克氫氣前進1公里,成本約4-20元。
豐田的氫能車Mirai售價超過70萬人民幣(補貼前),跟一輛奧迪Q7大中型豪華SUV價格差不多,用起來又貴又麻煩,行駛百公里消耗的氫氣約0.66kg,百公里燃料成本(補貼前)約62.51元,是相似尺寸電車的3.38倍,油車的1.19倍。
4)加氫站貴。
建一個加氫站比加油站或者充電樁貴很多,只有2-3個加氫槍的加氫站,要投入近千萬元——這些錢能買上百個直流充電樁。
運營起來要求也更多,氫氣是一種危險的氣體,不用需要碰上什么火星子,泄露到空氣中(濃度達到4%)遇到靜電就會爆炸,威力是TNT 炸藥的5倍。
但商業化仍是大勢所趨
雖然當前仍存在成本問題,但由于排放物為水,所以氫作為“終極能源”仍在商業化上嘗試突圍。
上文提到“山東制氫”新規,事實上,不僅是山東,2021 年11 月以來,上海、武漢、唐山、廣東均陸續印發相關政策推進制氫加氫一體站。海通證券認為,這一系列政策放開了各地對制氫項目的局限,有利于提升可再生能源制氫的供應,加速風光制氫一體化項目落地。
資料顯示,目前的氫氣供給以灰氫(煤制氫、天然氣制氫)為主,合計占比達80%,工業副產氫占比18%,電解水制氫占比不到2%。
其中,煤制氫和天然氣制氫屬于化石能源制氫,因技術成熟、成本低廉,是現階段發展較為成熟、應用較為廣泛的制氫方式,但缺點是碳排放太高,不夠清潔。
相比于化石燃料制氫,工業副產氫在一定程度上能夠降低環境污染,提高資源利用效率和經濟效益。我國現有工業副產氫產能規模大,工業副產氫的成本約為9.29-22.40元/kg, 具有一定的成本優勢和規模優勢,川財證券稱有望成為氫產業綠色化可行的過渡方案。
而受限于電價水平和初始固定投資成本較高,現階段電解水制氫的成本仍較高,工業用電價格為0.4元/kWh時,在現有條件下堿性電解水制氫成本為29.9元/kg,PEM電解水制氫成 本為39.87元/kg。
國泰君安認為,綠氫替代灰氫將是大趨勢,相比而言,電解水制氫的工藝過程簡單,制氫過程無碳排放,且易于可再生能源結合,發展潛力較大。
此外,天風證券梳理多個產業正在初步邁入商業化階段,具體而言:
①上游制氫環節,除了成熟的化石能源制氫和工業副產氫,電解水制氫也已開始成熟。雖然當前電解水制氫還不具備成本優勢,但隨著碳中和的推進以及電解水技術、設備、材料的改進,電解水制氫占比有望提升。
②中游儲運和加注環節,國內已有部分企業布局Ⅳ型儲氫瓶,同時我國在已建成加氫站數量約達到255,氫能運輸網絡有望逐漸完善。
③下游應用環節則開始展現氫氣的能源屬性,燃料電池在交通和非交通領域都已開始有所應用,未來氫燃料電池汽車將是重點發展方向;同時已開始有企業進軍氫冶金、氫化工等方向,利用氫能的清潔屬性為減碳做貢獻。
相關機會方面,綜合梳理多家券商研報,分析師們重點提到:
1、燃料電池+電解槽,千億藍海市場
據國泰君安研報,目前的氫氣供給以灰氫(煤制氫、天然氣制氫)為主,合計占比達80%,工業副產氫占比18%,電解水制氫占比不到2%。
國泰君安認為,綠氫替代灰氫將是大趨勢,中性預期下,到2030年燃料電池+電解槽市場空間將超2000億元,電解槽市場將達燃料電池市場的6倍。
2、氫催化劑。
據國泰君安測算,到2030年,氫催化劑市場空間在保守/中性/樂觀下分別294億元、438億元、586億元。
其中,燃料電池催化劑市場空間為60億元、84億元、120億元,PEM電解槽催化劑市場空間為234億元、354億元、466億元。對貴金屬Pt的累計需求量為18噸/26噸/36噸(鉑年產量180噸),對貴金屬Ir的累計需求量為13噸/19噸/25噸(銥年產量7-8噸)。
3、加氫站。
目前,加氫站建設的核心設備主要有氫氣壓縮機、儲氫容器、加氫機三類。當下三類設備的國產化趨勢均十分顯著,國內相關企業不斷進入該賽道。
德邦證券認為,伴隨著加氫站建設數量的大幅提高,在我國加氫設備的國產化突破與規?;a的雙重加持下,我國加氫站建設成本將快速下降,加氫站運營將迎來盈利機遇。
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