在我國(guó)“碳中和，碳達(dá)峰”的大背景下，氫能的商業(yè)化利用逐漸成為市場(chǎng)關(guān)注的熱點(diǎn)
撰文/劉雨辰
出品/每日財(cái)報(bào)
在電動(dòng)化浪潮之下，鋰電池已成為炙手可熱的黃金賽道，除此之外，還有一股新的技術(shù)力量逐漸壯大，它就是氫能。
機(jī)遇
氫氣直接燃燒或通過(guò)燃料電池發(fā)電的產(chǎn)物為水，能夠?qū)崿F(xiàn)真正的零碳排放，對(duì)環(huán)境不造成任何污染。
目前成熟的制氫手段主要包括化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫以及電解水制氫三種。雖然通過(guò)碳捕捉與封存技術(shù)（CCS）可有效降低化石能源制氫過(guò)程中產(chǎn)生的碳排放，但長(zhǎng)期來(lái)看只有可再生能源電解水制備的“綠氫”才能實(shí)現(xiàn)真正的零碳排放。在“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)下，目前國(guó)內(nèi)煤制氫的占比超過(guò)60%，電解水制氫的比例則不到2%。
根據(jù)氫氣的化學(xué)性質(zhì)，科研人員發(fā)現(xiàn)它的熱值是常見(jiàn)燃料中最高的（142KJ/g），約是石油的3倍，煤炭的4.5倍。這意味著如果消耗相同質(zhì)量各種燃料，氫氣所提供的能量是最大的。熱值高的特點(diǎn)將在交通工具實(shí)現(xiàn)輕量化方面發(fā)揮重要作用。
早在1970年，通用汽車(chē)就首次 提出“氫經(jīng)濟(jì)”的概念，其核心就是利用氫的化學(xué)性質(zhì)實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。氫燃料電池就是氫氣與氧氣通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電能的能量轉(zhuǎn)化裝置。放電的機(jī)理是氫氣從陽(yáng)極進(jìn)入，在催化劑的作用下釋放電子形成帶正電荷的氫離子，接著氫離子從陽(yáng)極穿過(guò)電解質(zhì)膜跑到負(fù)極與氧氣結(jié)合生產(chǎn)水，而電子則源源不斷的流入電路形成電流。
根據(jù)我國(guó)的承諾，到2030年和2060年，將分別實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰”和“碳中和”兩個(gè)宏大 目標(biāo)。然而就目前來(lái)看，中國(guó)的減排任務(wù)依然十分艱巨。根據(jù)聯(lián)合國(guó)《Emission Gap Report 2020》數(shù)據(jù)，2019年中國(guó)碳排放約140億噸，從總量看，占全球總排放量的1/4以上，仍是全球排名第一的碳排放國(guó)。為應(yīng)對(duì)全球氣候變化，履行《巴黎協(xié)議》中碳減排目標(biāo)，據(jù)國(guó)家可再生能源中心測(cè)算，我國(guó)既定能源政策仍需降低化石能源使用占比來(lái)達(dá)成氣候變化低于2℃的目標(biāo)，除了發(fā)展風(fēng)電和光伏，氫能也是重要的組成部分。
根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)計(jì)，到2030年，中國(guó)氫氣需求量將達(dá)到3500萬(wàn)噸，在終端能源體系中占比5%。到2050年氫能將在中國(guó) 終端能源體系中占比至少達(dá)到10%，氫氣需求量接近6000萬(wàn)噸，可減排約7億噸二氧 化碳，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約12萬(wàn)億元。
挑戰(zhàn)
日本早在2013年就發(fā)布《日本再?gòu)?fù)興戰(zhàn)略》，將氫能源的發(fā)展納入了國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略，我國(guó)燃料電池技術(shù)研發(fā)啟動(dòng)也比較早，從2001開(kāi)始，國(guó)家就發(fā)布“863電動(dòng)汽車(chē)重卡科技專(zhuān)項(xiàng)”政策，開(kāi)始燃料電池的應(yīng)用開(kāi)發(fā)，并在2016年發(fā)布的《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016—2030年）》中將氫能源的發(fā)展列入了國(guó)家能源戰(zhàn)略的部署中。但時(shí)至今日，氫能源的發(fā)展都較為緩慢。
日本本田汽車(chē)宣布，自今年8月開(kāi)始，將終止以氫氣為燃料的氫燃料電池汽車(chē)的生產(chǎn)。就在半年前，日產(chǎn)宣布暫停與戴姆勒及福特合作開(kāi)發(fā)燃料電池車(chē)的計(jì)劃。根據(jù)公安部的汽車(chē)保有量數(shù)據(jù)，截至2021年6月，全國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)保有量達(dá)493萬(wàn)輛，而氫燃料電池車(chē)全部加起來(lái)還不足1萬(wàn)輛，氫燃料電池汽車(chē)相當(dāng)于電動(dòng)汽車(chē)10年前的階段。
成本高是制約氫能源發(fā)展的根本因素。
氫氣的大規(guī)模、低成本生產(chǎn)是降低氫氣價(jià)格的首要解決難題。根據(jù)能鏈的數(shù)據(jù)，當(dāng)前德國(guó)氫價(jià)為9.5歐/kg（折合人民幣約74.4元/kg），而油價(jià)情況則是1.53美金/升（折合人民幣10.85元/升），美國(guó)目前氫氣價(jià)格15美金/公斤（折合人民幣約106.35元/kg），日本當(dāng)前的氫氣價(jià)格為70元人民幣/kg。
國(guó)內(nèi)目前氫氣出售價(jià)格每公斤約60-70元（均價(jià)、無(wú)補(bǔ)貼），公交車(chē)跑100公里，需要約8公斤，也就是480-560元。對(duì)比使用柴油的100公里只需220元，使用氫氣成本仍然較高，而普通乘用車(chē)跑100公里需要約1公斤氫氣，相對(duì)應(yīng)就是60-70元，與普通汽油車(chē)成本差不多。
此外，加氫站的建設(shè)成本也很高，中小型加氫站需要投入約1200萬(wàn)元以上，而大型的加氫站則可能需耗資金4000萬(wàn)元。盡管建設(shè)加氫站有財(cái)政補(bǔ)貼，但是動(dòng)輒上千萬(wàn)的單站投入仍然讓很多企業(yè)卻步。另一方面，運(yùn)氫成本又一次增加了中國(guó)加氫站的成本，當(dāng)前不同形式的氫氣運(yùn)輸成本大致為2美元/千克，終端的氫氣加注成本則高達(dá)5美元/千克左右。由于中國(guó)大部分加氫站沒(méi)有站內(nèi)制氫的能力，若想在終端實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)性，未來(lái)氫氣儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)的成本仍需大幅降低。
聚焦龍頭
張家口地區(qū)在冬奧會(huì)期間將有2000輛氫能公交運(yùn)營(yíng)，此外河北省要求2022年全省在運(yùn)4000輛，北京地區(qū)2023年氫能汽車(chē)目標(biāo)在運(yùn)量3000輛，氫能在短期內(nèi)或?qū)⒂瓉?lái)小爆發(fā)。
億華通是中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)龍頭標(biāo)的，專(zhuān)注于氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。公司致力于成為國(guó)際領(lǐng)先的氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商，具備自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán)，率先 實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)及電堆的批量國(guó)產(chǎn)化，形成了以氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)為核心，多種零部件共發(fā)展的體系。
根據(jù) 2019年發(fā)布的《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》，被納入目錄的燃料電池商用車(chē)型共 185款，其中配套公司生產(chǎn)發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的商用車(chē)車(chē)型共計(jì) 37 款，占比高達(dá)20%，第二名國(guó)鴻氫能為12%。公司燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)市場(chǎng)占有率穩(wěn)定在20%左右，2019年全國(guó)燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量2737輛，同期億華通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)銷(xiāo)量498套，龍頭地位穩(wěn)固。
美錦能源是中國(guó)煉焦產(chǎn)業(yè)龍頭，工業(yè)副產(chǎn)氫資源充足，從制氫-加氫站-膜電極電堆-整車(chē)全產(chǎn)業(yè)鏈布局氫能板塊，公司在山西的資源優(yōu)勢(shì)凸顯，焦?fàn)t煤氣成本低，目前現(xiàn)代制氫配套項(xiàng)目已經(jīng)開(kāi)工，二期竣工后產(chǎn)能達(dá)1萬(wàn)標(biāo)方每小時(shí)，年產(chǎn)7800噸，未來(lái)3-5年會(huì)產(chǎn)生示范性效應(yīng)。
子公司飛馳汽車(chē)是國(guó)內(nèi)最大的氫燃料電池客車(chē)企業(yè)，年產(chǎn)能5000臺(tái)，2019年銷(xiāo)售376輛氫能汽車(chē)，廣東地區(qū)市占率達(dá)96%，其研發(fā)的重卡樣車(chē)已開(kāi)始上路測(cè)試，此外在青島、嘉興、佛山、廣州、云浮等多個(gè)城市建設(shè)氫能產(chǎn)業(yè)園，發(fā)揮全鏈條布局的協(xié)同效應(yīng)優(yōu)勢(shì)。
在我國(guó)“碳中和，碳達(dá)峰”的大背景下，氫能的商業(yè)化利用逐漸成為市場(chǎng)關(guān)注的熱點(diǎn)，雖然短期大面積商業(yè)化面臨一定的挑戰(zhàn)，但長(zhǎng)期向好發(fā)展的能見(jiàn)度很高，同樣值得關(guān)注。
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