氢能突发利空,项目被终止,市场生变
昨天氢能板块集体大涨,但今天遇到利空回落,昨晚4GW项目的离网制氢招标撤回,公告显示,招标人为中广通科技(酒泉)有限公司,项目终止的原因为采购人采购计划变更。据说该项目已经暂停,之后还会有调整。后续应该还会发(招标)。
这两天规划的氢能项目算是比较大的了,像4GW光伏离网制氢这个项目,要是4GW光伏发电全部用来制取氢气,按照每标方氢气耗电5KWh计算,每小时能够产生氢气8x105Nm3,每天有效时间6小时,则日产氢气428.57吨。一年按350天算,则年产绿氢约15万吨——而按照2022年3月发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》制定的发展目标,到2025年,我国可再生能源制氢量10-20万吨。
(资料图)
除了这一项目之外,内蒙古第二批风光氢储项目启动,下半年有望开启第三/四批项目建设;新疆政策支持也同步带动绿氢项目建设提速。数据显示,绿氢项目迄今为止已立项超85GW,至2025年各省市政策绿氢规划量达到100万吨,对应约20GW,当前落地项目仅1GW左右。我们也不是在迎合政策,因为从政策上来看,推动力度挺大的,去年3月,国家发改委和能源局联合印发的《氢能产业发展中长期规划》明确了氢能产业的“三大定位”,即未来国家能源体系的重要组成部分、用能终端实现绿色低碳转型的重要载体、战略性新兴产业和未来产业重点发展方向。中长期规划发布三个月后,河北唐山就出台了氢能产业发展的实施方案,其中提出力争到2025年,建成加氢站30座,氢燃料电池汽车运营数量力争达到2500辆,氢能产业营业收入达到200亿元。现在,各地方政府累计发布70余项涉氢政策。未来氢能会有一定的发展。
我们昨天说了氢能产业链,提到了氢能的储运,有的厂商在做运输,也有的厂商在做设备,还有的做原材料,还有的做上游的制氢产业。
其实氢能我们提出好几年了,但是一直没发展起来,昨天提到的京城股份做氢能的储运,做储氢瓶,能看出也在慢慢一点一点的突破技术。很多厂商也是这样,可能做不到在短时间内的大突破。但是不能否认这些技术进步,不应该否认未来的氢能市场。做到足够的降本增效之后,才会有越来越多的大规模落地推广。
冷静的看氢能产业链的现状,面临的技术难题
从整个氢能产业来看,储存与运输是制约氢能发展的因素之一,目前氢气的存储方式包括低温液态储氢、高压气态储氢、固态储氢和有机液态储氢等,运输则可分为气氢输送、液氢输送和固氢输送。难就难在,因为氢气在运输与储存的不同环节存在压差,需要专门的增压机进行增压处理,而国内目前大部分增压机仍依赖进口,这在一定程度上提高了氢气的使用成本。
众多储存方式里,应该是高压气态储氢运技术还好一些,低温液态、有机液态及固体材料储氢技术研究的都不多,技术没什么大的突破。
像气态储氢瓶储存发展的不佳,有很多方面都有限制,储氢密度低,运输效率低:15MPa的标准高压钢瓶的重量储氢密度只有1wt%,若是35-70MPa高压钢瓶,储氢密度才只有5wt%,储氢重量不到瓶重的5%。所以高压气氢运输效率其实也不高,相关资料显示,一辆长管拖车的有效载氢量只有260kg左右,运力约为液氢储运车的5%,不经济。储氢罐的材料、核心部件,像碳纤维材料、瓶口阀、减压阀自给率不高,国内做这些零部件生产的技术也不高,像Ⅲ型储氢瓶碳纤维复合材料占储氢瓶生产成本的62.5%,Ⅳ型储氢瓶碳纤维复合材料成本占比更高,35MPa和70MPa的Ⅳ型储氢瓶中碳纤维复合材料的成本占比能够达到八分之八十上下。碳纤维的自给率也不高,也有需要很多进口。所以,核心材料、零部件也不经济。
另外最重要的像安全问题,储氢瓶材料和氢气在一起时间长了,氢会浸入到材料内部,导致金属材料塑性的损减、裂纹扩展速率的加快和断裂韧性的下降,会产生氢脆,氢脆容易刺激容器出现断裂,严重了可能出现爆炸情况。这一点,像京城股份的储氢瓶采用塑料内胆碳纤维全缠绕结构,储氢密度达6.6%wt,重量轻、寿命长,为氢燃料电池重卡提供轻量化供氢系统,Ⅳ型瓶390L-8瓶组系统可使续航里程超过600公里。
国内也有发展低温液态储氢的,也就是把氢气冷却至-253℃,以液态的形式储运。技术上,液氢在常温、常压下的体积储氢密度是70.8kg/m3 ,分别是20、35、70MPa高压氢气的5、3、1.8倍。其运氢效率远超气态储氢,单车运氢量可达4000kg,要优于高压气态运输的单车运氢量,比高压气态运输有优势。不过液氢多运用于航空航天领域,还没能够大规模落地使用。
国外的液氢储运技术比国内做得先进和领先一些。那就发展低温液态储氢技术不就行了吗?
京城股份的液氢领域,去年天海低温装备公司才做了《车用 1000L 液氢储氢系统、固定式液氢储罐等关键技术研发及产品开发》项目,现在才通过验收,大规模使用同样还要等很久。再像蜀道装备,在储运环节,已经具备35MPa/70MPa气态加氢站及液态加氢站的设计、装备提供能力,基本在研究早期。使用量远远达不到预期。
从运输来看,确实比气态储氢瓶储存好,但是从液氢储运的设备上来看,也存在问题,像车载储氢瓶阀门一度是制约储氢罐发展的关键技术之一。不过国内也有做阀门的,富瑞特装,在液氢阀门方面,在压力容器业务上的技术经验,在做气态储氢相关产品链,比如气态储氢罐、70MPa供氢系统用阀门设计开发、70MPa加氢站用阀门的设计开发等,还在做液态储氢业务,如液氢供气系统及配套氢阀的研发。从规划上,一直在做研发创新。
所以,单单氢能运输,就还需要很长的发展,现在的氢能运输成本还比较高。
再来说说制氢的成本问题
氢能生产来源和生产过程中的碳排放情况,我们能把氢分为灰氢、蓝氢、绿氢。灰氢也就是利用化石燃料燃烧产生的氢气,劣势是灰氢在制备过程中会排放较多的二氧化碳。蓝氢就是在制氢过程中增加 CCUS碳捕捉、利用与储存技术产生的氢气。
绿氢是利用风电、水电、 太阳能、核电等可再生能源制备出的氢气,制氢过程完全没有碳排放,绿氢主要通过电解水制氢。用电解水的逆反应,氢气与氧气(或空气)发生电化学反应生成水并释放出电能,就是所谓的燃料电池技术。现在比较倡导的是绿氢。
但是煤制氢是我国主要的制氢方式,2021 年份额占制氢总量的 64%,工业副产氢占比 21%,天然气制氢占比 14%,而电解水制氢只有1.52%。这几种方法缺点也不少,煤制氢技术用的多、产量大且分布广。但是排碳量大,1吨煤制氢 0.11~0.13 吨,煤制氢成本普遍在 10.1-13.4 元/kg。天然气制氢耗水量小,氢气产率高,也是有排碳量大的问题,1吨天然气制氢 0.23 吨。天然气制氢成本为 13.4-16.8 元/kg。工业副产品制氢主要是从焦炉煤气变压吸附工艺制氢,作为副产物仍旧要去看主体,主体本身不够清洁也就不用讨论氢气的规模化生产与应用了。
有厂商在研究电解水制氢,电解水可以获得氢气,这是个很成熟的制氢方式。比如走碱性电解槽技术,不过也不是很成熟。而且电解水制氢也要考虑设备成本问题,稀有金属铂的价格昂贵,以及质子交换膜、电解槽等设备依赖进口,而且也很费电。电解水制氢成本目前普遍在 16.8-33.6 元/kg 左右,相比化石能源制氢和副产氢成本较高,主要就是消耗电量较大。消耗太多店电,其实也不是一个很好的方法。我国本来就是用电大国,对电的需求量很大。电力系统也正面临着生产力和生产关系等多方面变化,比如电源结构、调节电源、电网形态都在发生变化。在调节电源上,系统调节资源从目前的常规电源调节,拓宽到需求侧的灵活性调节资源,以应对极端气候变化带来的长周期灵活性挑战。而制氢过程消耗的电也会最终算到成本里去。
看一些实际情况之后,现在氢能产业链还有很多环节要发展,有很多技术还要突破,最终都要落实到成本能不能降下来?技术是否足够降本增效?不过,政策上在推动氢能产业,从这两年国内的推动政策来看,市场有预期,大家也有期待,氢能产业链上各个环节也有很多厂商在做技术研究,市场也等待这些厂商有新的进步,创造新的技术能源,来为整个绿色发展添上一份力量。
吕长顺(凯恩斯) 证书编号:A0150619070003。【以上内容仅代表个人观点,不构成买卖依据,股市有风险,投资需谨慎】
标签: