氫能突發利空,項目被終止,市場生變

2023-06-28     凱恩斯

原標題:氫能突發利空,項目被終止,市場生變

昨天氫能板塊集體大漲,但今天遇到利空回落,昨晚4GW項目的離網制氫招標撤回,公告顯示,招標人為中廣通科技(酒泉)有限公司,項目終止的原因為採購人採購計劃變更。據說該項目已經暫停,之後還會有調整。後續應該還會發(招標)。

這兩天規劃的氫能項目算是比較大的了,像4GW光伏離網制氫這個項目,要是4GW光伏發電全部用來製取氫氣,按照每標方氫氣耗電5KWh計算,每小時能夠產生氫氣8x105Nm3,每天有效時間6小時,則日產氫氣428.57噸。一年按350天算,則年產綠氫約15萬噸——而按照2022年3月發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》制定的發展目標,到2025年,我國可再生能源制氫量10-20萬噸。

除了這一項目之外,內蒙古第二批風光氫儲項目啟動,下半年有望開啟第三/四批項目建設;新疆政策支持也同步帶動綠氫項目建設提速。數據顯示,綠氫項目迄今為止已立項超85GW,至2025年各省市政策綠氫規劃量達到100萬噸,對應約20GW,當前落地項目僅1GW左右。我們也不是在迎合政策,因為從政策上來看,推動力度挺大的,去年3月,國家發改委和能源局聯合印發的《氫能產業發展中長期規劃》明確了氫能產業的「三大定位」,即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體、戰略性新興產業和未來產業重點發展方向。中長期規劃發布三個月後,河北唐山就出台了氫能產業發展的實施方案,其中提出力爭到2025年,建成加氫站30座,氫燃料電池汽車運營數量力爭達到2500輛,氫能產業營業收入達到200億元。現在,各地方政府累計發布70餘項涉氫政策。未來氫能會有一定的發展。

我們昨天說了氫能產業鏈,提到了氫能的儲運,有的廠商在做運輸,也有的廠商在做設備,還有的做原材料,還有的做上游的制氫產業。

其實氫能我們提出好幾年了,但是一直沒發展起來,昨天提到的京城股份做氫能的儲運,做儲氫瓶,能看出也在慢慢一點一點的突破技術。很多廠商也是這樣,可能做不到在短時間內的大突破。但是不能否認這些技術進步,不應該否認未來的氫能市場。做到足夠的降本增效之後,才會有越來越多的大規模落地推廣。

冷靜的看氫能產業鏈的現狀,面臨的技術難題

從整個氫能產業來看,儲存與運輸是制約氫能發展的因素之一,目前氫氣的存儲方式包括低溫液態儲氫、高壓氣態儲氫、固態儲氫和有機液態儲氫等,運輸則可分為氣氫輸送、液氫輸送和固氫輸送。難就難在,因為氫氣在運輸與儲存的不同環節存在壓差,需要專門的增壓機進行增壓處理,而國內目前大部分增壓機仍依賴進口,這在一定程度上提高了氫氣的使用成本。

眾多儲存方式里,應該是高壓氣態儲氫運技術還好一些,低溫液態、有機液態及固體材料儲氫技術研究的都不多,技術沒什麼大的突破。

像氣態儲氫瓶儲存發展的不佳,有很多方面都有限制,儲氫密度低,運輸效率低:15MPa的標準高壓鋼瓶的重量儲氫密度只有1wt%,若是35-70MPa高壓鋼瓶,儲氫密度才只有5wt%,儲氫重量不到瓶重的5%。所以高壓氣氫運輸效率其實也不高,相關資料顯示,一輛長管拖車的有效載氫量只有260kg左右,運力約為液氫儲運車的5%,不經濟。儲氫罐的材料、核心部件,像碳纖維材料、瓶口閥、減壓閥自給率不高,國內做這些零部件生產的技術也不高,像Ⅲ型儲氫瓶碳纖維復合材料占儲氫瓶生產成本的62.5%,Ⅳ型儲氫瓶碳纖維復合材料成本占比更高,35MPa和70MPa的Ⅳ型儲氫瓶中碳纖維復合材料的成本占比能夠達到八分之八十上下。碳纖維的自給率也不高,也有需要很多進口。所以,核心材料、零部件也不經濟。

另外最重要的像安全問題,儲氫瓶材料和氫氣在一起時間長了,氫會浸入到材料內部,導致金屬材料塑性的損減、裂紋擴展速率的加快和斷裂韌性的下降,會產生氫脆,氫脆容易刺激容器出現斷裂,嚴重了可能出現爆炸情況。這一點,像京城股份的儲氫瓶採用塑料內膽碳纖維全纏繞結構,儲氫密度達6.6%wt,重量輕、壽命長,為氫燃料電池重卡提供輕量化供氫系統,Ⅳ型瓶390L-8瓶組系統可使續航里程超過600公里。

國內也有發展低溫液態儲氫的,也就是把氫氣冷卻至-253℃,以液態的形式儲運。技術上,液氫在常溫、常壓下的體積儲氫密度是70.8kg/m3 ,分別是20、35、70MPa高壓氫氣的5、3、1.8倍。其運氫效率遠超氣態儲氫,單車運氫量可達4000kg,要優於高壓氣態運輸的單車運氫量,比高壓氣態運輸有優勢。不過液氫多運用於航空航天領域,還沒能夠大規模落地使用。

國外的液氫儲運技術比國內做得先進和領先一些。那就發展低溫液態儲氫技術不就行了嗎?

京城股份的液氫領域,去年天海低溫裝備公司才做了《車用 1000L 液氫儲氫系統、固定式液氫儲罐等關鍵技術研發及產品開發》項目,現在才通過驗收,大規模使用同樣還要等很久。再像蜀道裝備,在儲運環節,已經具備35MPa/70MPa氣態加氫站及液態加氫站的設計、裝備提供能力,基本在研究早期。使用量遠遠達不到預期。

從運輸來看,確實比氣態儲氫瓶儲存好,但是從液氫儲運的設備上來看,也存在問題,像車載儲氫瓶閥門一度是制約儲氫罐發展的關鍵技術之一。不過國內也有做閥門的,富瑞特裝,在液氫閥門方面,在壓力容器業務上的技術經驗,在做氣態儲氫相關產品鏈,比如氣態儲氫罐、70MPa供氫系統用閥門設計開發、70MPa加氫站用閥門的設計開發等,還在做液態儲氫業務,如液氫供氣系統及配套氫閥的研發。從規划上,一直在做研發創新。

所以,單單氫能運輸,就還需要很長的發展,現在的氫能運輸成本還比較高。

再來說說制氫的成本問題

氫能生產來源和生產過程中的碳排放情況,我們能把氫分為灰氫、藍氫、綠氫。灰氫也就是利用化石燃料燃燒產生的氫氣,劣勢是灰氫在製備過程中會排放較多的二氧化碳。藍氫就是在制氫過程中增加 CCUS碳捕捉、利用與儲存技術產生的氫氣。

綠氫是利用風電、水電、 太陽能、核電等可再生能源製備出的氫氣,制氫過程完全沒有碳排放,綠氫主要通過電解水制氫。用電解水的逆反應,氫氣與氧氣(或空氣)發生電化學反應生成水並釋放出電能,就是所謂的燃料電池技術。現在比較倡導的是綠氫。

但是煤制氫是我國主要的制氫方式,2021 年份額占制氫總量的 64%,工業副產氫占比 21%,天然氣制氫占比 14%,而電解水制氫只有1.52%。這幾種方法缺點也不少,煤制氫技術用的多、產量大且分布廣。但是排碳量大,1噸煤制氫 0.11~0.13 噸,煤制氫成本普遍在 10.1-13.4 元/kg。天然氣制氫耗水量小,氫氣產率高,也是有排碳量大的問題,1噸天然氣制氫 0.23 噸。天然氣制氫成本為 13.4-16.8 元/kg。工業副產品制氫主要是從焦爐煤氣變壓吸附工藝制氫,作為副產物仍舊要去看主體,主體本身不夠清潔也就不用討論氫氣的規模化生產與應用了。

有廠商在研究電解水制氫,電解水可以獲得氫氣,這是個很成熟的制氫方式。比如走鹼性電解槽技術,不過也不是很成熟。而且電解水制氫也要考慮設備成本問題,稀有金屬鉑的價格昂貴,以及質子交換膜、電解槽等設備依賴進口,而且也很費電。電解水制氫成本目前普遍在 16.8-33.6 元/kg 左右,相比化石能源制氫和副產氫成本較高,主要就是消耗電量較大。消耗太多店電,其實也不是一個很好的方法。我國本來就是用電大國,對電的需求量很大。電力系統也正面臨著生產力和生產關係等多方面變化,比如電源結構、調節電源、電網形態都在發生變化。在調節電源上,系統調節資源從目前的常規電源調節,拓寬到需求側的靈活性調節資源,以應對極端氣候變化帶來的長周期靈活性挑戰。而制氫過程消耗的電也會最終算到成本里去。

看一些實際情況之後,現在氫能產業鏈還有很多環節要發展,有很多技術還要突破,最終都要落實到成本能不能降下來?技術是否足夠降本增效?不過,政策上在推動氫能產業,從這兩年國內的推動政策來看,市場有預期,大家也有期待,氫能產業鏈上各個環節也有很多廠商在做技術研究,市場也等待這些廠商有新的進步,創造新的技術能源,來為整個綠色發展添上一份力量。

呂長順(凱恩斯) 證書編號:A0150619070003。【以上內容僅代表個人觀點,不構成買賣依據,股市有風險,投資需謹慎】

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