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氫能行業(yè)兩大新突破!

證券之星發(fā)布時間:2023-04-20 11:15:44

  在“雙碳”大背景,作為清潔脫碳的二次能源,氫能的發(fā)展受到了高度重視。經(jīng)過十余年的長足發(fā)展,我國氫氣年產(chǎn)量已逾千萬噸規(guī)模,位居世界第一大產(chǎn)氫國。

  中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示,2021年我國氫氣產(chǎn)能已超過4000萬噸。根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺不完全統(tǒng)計,截至2022年6月22日,中國氫氣產(chǎn)能超過4300萬噸。

  近年來,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,基本涵蓋了氫氣“制—儲—輸—用”全鏈條。隨著政策支持力度不斷加大,近期,氫能源產(chǎn)業(yè)在運(yùn)輸和應(yīng)用兩大領(lǐng)域都有了新突破。

  氫能行業(yè)兩大突破

  首先,氫氣的長距離運(yùn)輸技術(shù)取得新突破。

  目前,汽車運(yùn)輸仍是我國長距離氫氣運(yùn)輸?shù)闹髁鞣绞?,但這種方式成本較高、效率較低,也是造成終端用氫成本高的主要原因之一,制約了產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。但近期,“西氫東送”管道工程有了重大消息。

  一方面,中國石化“西氫東送”輸氫管道示范工程被納入《石油天然氣“全國一張網(wǎng)”建設(shè)實施方案》,這是我國首個純氫長輸管道項目,一期運(yùn)力10萬噸/年,預(yù)留50萬噸/年的遠(yuǎn)期提升潛力。

  另一方面,中國石油也有了新動作。據(jù)央視新聞報道,4月16日,中國石油對外發(fā)布消息,用現(xiàn)有天然氣管道長距離輸送氫氣的技術(shù)獲得了突破,通過將氫氣以一定體積比例摻入天然氣之中,利用現(xiàn)有的天然氣管道進(jìn)行輸送,可以實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離氫能運(yùn)輸。目前,該管道中的氫氣比例已逐步達(dá)到24%。

  截至2022年底,我國油氣管道的總里程達(dá)到18.5萬公里。以目前我國天然氣消費(fèi)量計算,當(dāng)摻氫比達(dá)到20%時,可運(yùn)輸1000多萬噸氫氣,約合5600多億度綠電,氫氣成本也會大幅度下降。

  一個是全長400多公里的純氫輸送管道,一個是利用現(xiàn)有油氣管道的天然氣摻氫技術(shù),兩大央企的最新動向都對氫氣運(yùn)輸有重要意義,將進(jìn)一步助力我國能源轉(zhuǎn)型升級。

  除了運(yùn)輸端,下游氫能應(yīng)用端也有了新發(fā)展。

  據(jù)央視財經(jīng)4月13日消息,中國氫燃料電池汽車應(yīng)用推廣取得了新進(jìn)展。據(jù)了解,上海、廣州等地的氫能源車以網(wǎng)約車形式開啟運(yùn)營。新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布的年報顯示,截至2022年底,新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺累計接入氫燃料電池車10564輛,首次突破萬輛。

  未來,隨著氫氣運(yùn)輸成本進(jìn)一步下降,氫燃料電池車產(chǎn)銷有望繼續(xù)向上突破。同時,風(fēng)、光發(fā)電繼續(xù)發(fā)展,上游“綠氫”制取產(chǎn)業(yè)規(guī)模將繼續(xù)擴(kuò)大,疊加儲氫技術(shù)進(jìn)步空間依舊廣闊,氫能源將成為新能源產(chǎn)業(yè)中的重要補(bǔ)充。

  氫能源優(yōu)勢與缺點

  氫能源受到如此高度的關(guān)注,自然有其優(yōu)勢。

  首先,能量密度高。氫氣熱值是常見燃料中最高的,可達(dá)142KJ/g,這一水平大約是石油的3倍。這意味著,消耗相同質(zhì)量的能源,氫氣所提供的能量是最大的,這也順應(yīng)了汽車輕量化的大趨勢。

  其次,零污染。作為由單一元素組成的物質(zhì),氫氣燃燒的產(chǎn)物只有水。不存在污染氣體或者溫室氣體,能夠真正實現(xiàn)理論意義上的零碳排放,順應(yīng)了“雙碳”背景下的大潮流。

  最后,儲量豐富。氫元素是宇宙中含量最多的元素,地球上覆蓋面積達(dá)71%的海洋水資源中也蘊(yùn)藏著大量可供開發(fā)的氫能,對于目前的人類而言,可謂是“取之不盡”。

  此外,損耗少、形態(tài)多變、利用率高等也是氫能源具備的不可忽視的優(yōu)勢。

  但氫能源也并非沒有弊端,不然早就已經(jīng)實現(xiàn)商業(yè)化落地了。

  首先,氫氣的密度很低。雖然氫氣的能量密度很高,但受限于本身密度過低,固定空間內(nèi)能存儲的氫氣總量有限,如何安全壓縮氫氣是一大問題。

  其次,氫氣過于活躍。目前,雖然已有氫燃料驅(qū)動的汽車投入運(yùn)營,但氫元素極度活躍,如何保證存儲中的氫氣是穩(wěn)定的,釋放能量的過程是安全的,也是各個企業(yè)頭痛的難題。

  最后,目前的氫氣多是“灰氫”。使用氫能源,根本目的是實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型,減少污染。但是我們現(xiàn)在用到的氫氣,有95%是通過煤、天然氣制氫獲得的“灰氫”,是以二氧化碳排放為代價的。這明顯與“綠色能源”的定位是相悖的。只有通過太陽能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電制備的“綠氫”才是氫能源產(chǎn)業(yè)的最終路徑。

  此外,成本過高的弊端也是不少企業(yè)最終放棄布局的一大原因。

  氫能源有四大應(yīng)用場景

  目前由于氫能技術(shù)尚處在發(fā)展時期,其儲運(yùn)問題、應(yīng)用穩(wěn)定性等缺點尚未完全解決,因此,交通領(lǐng)域是氫能初期應(yīng)用的主要突破口,也是商業(yè)化應(yīng)用前景較為清晰的市場。

  隨著產(chǎn)業(yè)逐步發(fā)展,氫能應(yīng)用場景將進(jìn)一步豐富,中國電力網(wǎng)指出,氫能應(yīng)用主要包括交通、儲能、發(fā)電和工業(yè)四大類。

  第一,氫能在交通領(lǐng)域應(yīng)用包括乘用車、商用車、火車、船舶、航空器等,主要技術(shù)涉及質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)。目前,PEMFC雙極板和催化劑材料的成本占據(jù)主導(dǎo)地位,未來技術(shù)進(jìn)步、材料升級以及規(guī)?;a(chǎn)是降成本的重要方式。

  第二,氫儲能是化學(xué)儲能的一種形式,氫儲能可與新型電力系統(tǒng)高度耦合,克服新能源電力儲存的難題,實現(xiàn)大規(guī)模、長周期、跨季節(jié)儲能,是少有的能夠儲存百GWh規(guī)模能量以上的儲能方式,支撐新能源成為新型電力系統(tǒng)的低碳能源。目前處于起步研究階段。

  第三,氫能發(fā)電可以用來解決電網(wǎng)削峰填谷、可再生能源電力并網(wǎng)穩(wěn)定性問題,有利于提高電網(wǎng)安全性和靈活性,并大幅度降低碳排放。目前,以SOFC燃料電池為主的分布式發(fā)電已在歐美日韓等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)開始初步商業(yè)化。摻氫燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電,則是另外一個技術(shù)方向,目前相比于燃料電池發(fā)電,具有較好的成本優(yōu)勢。

  第四,工業(yè)應(yīng)用方面,目前,95%以上的氫氣(灰氫)仍作為原料用于煉化行業(yè)加氫精煉以及化工行業(yè)合成氨、合成甲醇等。未來,氫氣作為化工原料仍將是其主要用途。不過,作為化工生產(chǎn)中的副產(chǎn)品又重回化工行業(yè)再應(yīng)用的“灰氫”,會逐步被“綠氫”替代。

  根據(jù)中國氫能聯(lián)盟資料,預(yù)計到2050年,中國氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值規(guī)模有望達(dá)到12萬億元,將成為引領(lǐng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新增長極。陽光電源副總裁彭超才表示,2025年之前綠氫還處在培育階段,在這之后行業(yè)發(fā)展會不斷加速。

  氫能行業(yè)的三大主線

  隨著氫能應(yīng)用領(lǐng)域逐漸多元化,制備、儲運(yùn)、應(yīng)用將成為氫能行業(yè)投資的三大主線。

  民生證券指出,在制備方面,綠氫將成為綠電消納的重要途徑,我國風(fēng)電和光伏累計裝機(jī)量呈上升趨勢,未來將實現(xiàn)大規(guī)模綠電制氫,推動氫電融合,能夠發(fā)揮氫能連接新能源的耦合作用;儲存與運(yùn)輸方面,短期儲氫瓶能夠滿足短距離運(yùn)氫需求,中期液氫運(yùn)輸成本優(yōu)勢明顯,長期管道運(yùn)輸趨勢明確。

  主線一:綠氫制備環(huán)節(jié)景氣上行,帶動電解槽設(shè)備需求增加。重點推薦:陽光電源、隆基綠能,建議關(guān)注:東方電氣、華電重工、億利潔能、昇輝科技、雙良節(jié)能等;

  主線二:儲運(yùn)環(huán)節(jié)迎來破局點,短期內(nèi),氣態(tài)儲氫瓶技術(shù)壁壘較高,市場格局較為穩(wěn)定。建議關(guān)注:京城股份、中材科技、厚普股份、亞普股份等。

  主線三:燃料電池車持續(xù)放量,道路應(yīng)用領(lǐng)域主要集中在商用車領(lǐng)域,主要場景包括固定線路及特定場景如港口、礦山等場所。建議關(guān)注:億華通、濰柴動力、雄韜股份、金博股份、貴研鉑業(yè)。

  來源:證券之星


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