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超30家央企布局氫能,!氫能產(chǎn)業(yè)全景分析(附產(chǎn)業(yè)圖譜)

 豆豆samuel 2021-07-21

來源: 能源電力說

據(jù)7月16日國新辦2021年上半年中央企業(yè)經(jīng)濟運行情況舉行新聞發(fā)布會介紹,,現(xiàn)在超過三分之一的中央企業(yè)已經(jīng)在制定包括制氫、儲氫,、加氫,、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈的布局

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氫能是替代化石能源實現(xiàn)碳中和的重要選擇,。截止2020年底,,我國氫能產(chǎn)量和消費量均已突破 2500 萬噸,氫燃料電池汽車保有量為7355多輛,,已建成加氫站128座,。

《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》預(yù)計,到2050年,,氫能在交通運輸,、儲能,、工業(yè),、建筑等領(lǐng)域廣泛使用,氫能產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值擴大,,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將超過10萬億元,,全國將進入氫能社會,。

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▲氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景

氫能產(chǎn)業(yè)鏈主要由上游制氫中游儲運下游應(yīng)用組成。

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▲氫能產(chǎn)業(yè)鏈

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上游制氫

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氫能源按生產(chǎn)來源劃分,,可以分為灰氫”,、“藍氫和“綠氫”三類。

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目前,,我國氫氣主要來自灰氫,。未來與大規(guī)模光伏發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電配套的電解水制綠氫將成為發(fā)展趨勢。

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制氫成本與原料價格關(guān)系最大,。雖然綠氫是未來的主流,,但目前電解水制氫成本最高,制氫1公斤耗電約35~55度左右,,所以水解制氫成本取決于電價高低,。

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▲三種制氫方式優(yōu)缺點及成本

我國風(fēng)光已經(jīng)進入平價上網(wǎng)階段,在清潔能源基地配備制氫產(chǎn)業(yè),,不僅有效減少棄風(fēng)棄光率,,還可以降低新能源制氫的電價成本,一舉多得,。

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中游儲運

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氫氣儲存方面,,在未來有大規(guī)模氫氣存儲需求的可能性下,利用鹽?/巖洞進行氫氣儲存(配合管網(wǎng)運輸)是大規(guī)模氫氣儲存的最佳方式(低成本,、高可行性),,但是該類儲存方式受到天然地理條件的直接制約,對于天然鹽礦床資源缺乏區(qū)域并不具備可行性,;目前在氫氣用量相對較小且運輸半徑有限的情況下,,采用高壓氣態(tài)儲存在經(jīng)濟性和實用性上最優(yōu)而隨著技術(shù)的進步和運輸半徑的提升,,液氫儲運將具備一定的競爭力,。

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氫能運輸方面,目前主要運輸手段有三種,,即高壓氣氫,、低溫液氫、管道輸氫,,其中高壓氣氫運輸是現(xiàn)下主流的運輸方式,。


氫能運輸成本與儲運距離和儲運量有密切關(guān)系短距離低用量(城市內(nèi))適合高壓氣態(tài)儲運,,但是需要高壓容器的投資建設(shè),;中距離低用量(城際間)適合液氫儲運,但是仍需要技術(shù)進步推動降本;長距離高用量(洲際間)適合管網(wǎng)運輸,,但是需要高額的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)投資,。

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加氫站作為氫能產(chǎn)業(yè)上游制、中游儲與下游應(yīng)用市場的樞紐,,加氫站的數(shù)量和布局直接影響著氫能的儲運成本,。

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▲中國加氫站分布圖(截止2021年1月)


目前我國建設(shè)一個日均加氫量500kg的35MPa固定式加氫站的建設(shè)成本約1200萬元(對應(yīng)單位投資2.4萬元/kg·d)。國內(nèi)現(xiàn)階段主要為外供氫高壓氫氣加氫站,,其最為重要,、成本占比最高的是三大系統(tǒng)——壓縮、儲氫及加氫系統(tǒng),。

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佛山市全國加氫站最多的城市,,在加氫站的建設(shè)上也走在前列。為解決氫能短缺和運輸問題,,佛山探索建設(shè)了全國首個綜合能源制氫加氫加氣一體化站,。

▲開工儀式

佛燃能源南莊制氫加氫加氣一體化站于2020年12月28日開工是集天然氣制氫,、光伏發(fā)電耦合電解水制氫,、加氫、加氣等功能于一體的綜合能源供應(yīng)站,,屬于站內(nèi)制氫-加氫母站,,日制氫加氫能力達到1000公斤,可滿足100輛氫能公交的使用需求,。

由于一體化站無需長管拖車運輸,、無裝卸車環(huán)節(jié),因而無運輸成本,、無運輸裝卸安全風(fēng)險,,對于降低終端用氫成本和減少城市道路運輸安全風(fēng)險有積極作用。這一模式也為全國加氫站建設(shè)提供了參考價值,。

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下游應(yīng)用

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氫能的下游應(yīng)用市場主要有工業(yè),、交通、儲能三大場景,。其中交通將是氫能消費的重要突破口,。氫燃料汽車發(fā)展方面,目前是以政策引導(dǎo)的區(qū)域市場模式,,由短期示范——公交,、物流領(lǐng)域示范運行——城市群示范”,逐步邁入商業(yè)化推廣階段,。


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根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計,,2050年氫能在中國終端能源體系中占比至少達到 10%,,氫氣需求量接近6000萬噸,其中交通運輸領(lǐng)域用氫2458萬噸,,約占該領(lǐng)域用能比例19%燃料電池車產(chǎn)量達到520萬輛/年,。

氫燃料電池車具有能量密度高,、安全、舒適等優(yōu)點,。燃料電池的能量密度高,,可達0.5-1.0kWh/kg,特別適合重載車,。電堆與氫罐是分開的,,提高了發(fā)動機的安全性,電堆不易產(chǎn)生爆炸,。氫燃料電池車在續(xù)駛里程,、加氫時間、駕駛舒適性均可與燃油車接近,。目前,,氫燃料電池車必須解決購置和使用成本較高的問題,經(jīng)濟性是能否大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵,。

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  • 目前燃料電池發(fā)動機貴,,導(dǎo)致一輛車售價是燃油車的三倍左右,鋰電池車的1.5-2.0倍

  • 加氫站的建設(shè)費用高達1200-1500萬元,。

  • 在加氫站的加氫費用每公斤高達60-80元,,只有降到40元以下才具備與燃油車競爭的基礎(chǔ)。

因此,,要實現(xiàn)無補貼的燃料電池車商業(yè)化,,必須大幅度降低燃料電池發(fā)動機的成本和氫氣的成本,同時降低加氫站的建設(shè)費用,。


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氫能產(chǎn)業(yè)全景圖譜

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中央企業(yè)是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的主要參與者,。此外,在上游制氫環(huán)節(jié),,參與者還有陽光電源,、隆基股份等光伏龍頭企業(yè),探索光伏制氫項目,。

氫能產(chǎn)業(yè)全景圖譜如下:

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結(jié)語

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由于氫能生產(chǎn)主要分布在西北和華北地區(qū),,而氫能的下游應(yīng)用市場主要在華東、南方等發(fā)達城市,,這導(dǎo)致了產(chǎn)銷矛盾突出,,消費端用氫成本上漲,,氫儲運問題成為現(xiàn)階段制約產(chǎn)業(yè)進一步發(fā)展的重要因素。

隨著佛山制氫加氫一體化站,、中石化光氫油綜合能源站等探索,,氫能產(chǎn)業(yè)向綜合能源站發(fā)展,就近消納的發(fā)展模式,,或許可以破解當(dāng)前困境,,實現(xiàn)降本提效。

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