2022年3月,國家能源局項目專家組經(jīng)聯(lián)合論證研究而印發(fā)了正式的技術文件《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》,文件中首次正式地明確了氫能是我國未來五年完善新能源體系計劃的重要組成部分,對氫能做出了15年長遠規(guī)劃,設立了2025年、2030年、2035年三個時間節(jié)點的五年期發(fā)展目標。
氫能產(chǎn)業(yè)作為我國重點發(fā)展的產(chǎn)業(yè)之一,一方面可滲透到各行各業(yè),為企業(yè)帶來賽道機遇,新技術、新應用場景的落地推廣有望帶來新的賽道預期。另一方面則是近年來投資規(guī)模的不斷上升,將氫能的投資機遇也從各方面愈漸凸顯。
此前,百人計劃會氫能中心發(fā)布了2022年的《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》計劃,根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,全國針對氫能的投資規(guī)模達到3100億。在氫能這條道路上,幾大分支的比例分別是:制氫29%,燃料電池25%,氫能裝備15%,示范15%,氫燃料電池車7%,產(chǎn)業(yè)園3%。很顯然,氫已經(jīng)成為比燃料電池更重要的分支。
那么具體的技術路徑賽道機遇與投資機會有哪些呢?大概有以下3個方向可作為探索及切入氫能行業(yè)投資的參考。
01.制氫技術
氫氣的制備方法種類繁雜,主要包含化石燃料制氫、工業(yè)副產(chǎn)物制氫、電解水制氫。業(yè)內人士將三者相比較,分析出電解水制氫中的SPE電解水技術將是未來制氫技術的重要發(fā)展方向。
常見的電解水制氫技術種類主要分為:堿性水電解、固體聚合物電解質以及固態(tài)氧化物電解質電解水。
相對于堿性水電解,SPE電解水制氫設備具有更寬泛的運行功率范圍及更短的啟動時間,可輕松實現(xiàn)較高的電流密度進行電解,功耗相對低,體積小,這樣生成氫氣的純度越高,就能加速實現(xiàn)氫氣高壓儲存中的高壓化。高純度高壓化氫氣可以用來替代再生氫清潔能源,甚至作為發(fā)電的低波性能量源。因此這種技術是屬于電解水制氧技術里安全性高,高效率的一種,目前成本較高。
因此,SPE電解水技術應用無疑可能將是作為中國乃至未來制氫與發(fā)電相關技術領域應用中的重要的戰(zhàn)略性發(fā)展方向。
還有另一種為可再生能源耦合氫能的風電/光伏離網(wǎng)制氫也有一定的發(fā)展空間。在風電/光伏資源豐富但受困于新能源并網(wǎng)困難而無法大規(guī)模開發(fā)的地區(qū),可采用風電/光伏發(fā)電離網(wǎng)運行制氫的技術路線,這樣可節(jié)省風電/光伏并網(wǎng)成本,同時風電/光伏離網(wǎng)規(guī)?;茪淇山档椭茪溲b置的設備成本。這種情況下,可將制氫成本控制在2元/m3以內,在未來我國低碳化、清潔化的發(fā)展進程中應用空間廣闊。
重點關注:SPE電解水技術、風電/光伏離網(wǎng)制氫
02.儲氫技術
儲氫技術主要技術領域包括高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、有機液體儲氫、固體功能材料儲氫。業(yè)內人士將三者相比較,分析出固態(tài)材料儲氫技術是未來儲氫技術重要的發(fā)展方向。
固態(tài)材料儲氫技術雖然仍處于試驗研究到商業(yè)應用的過渡階段,儲氫成本較高,但其體積儲氫密度高,操作安全方便等優(yōu)點將推動技術的研發(fā)和推廣,該技術將來在儲氫安全要求較高的領域具有廣闊的應用空間,是未來儲氫技術重要的發(fā)展方向。
重點關注:固態(tài)材料儲氫技術
03.氫能利用
氫氣兼具儲能、燃料和工業(yè)原料等多種屬性,使得其在多種行業(yè)具有廣闊的應用空間。氫能資源利用轉換模式一般可以粗略分為:電能到電能的轉換、電能到燃氣的轉換、電能到燃料的轉換。這里主要重點介紹后兩者。
1電能到原料的轉換
氫及其衍生物已經(jīng)成為許多行業(yè)的關鍵原料,特別是在化工生產(chǎn)和煉化方面。在我國氫氣除了用作合成氨、甲醇等化工原料氣外,90%左右的氫氣用于煉化產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的加氫。還有2%~4%的氫氣作為工業(yè)氣體用于冶金、鋼鐵、電子、建材、精細化工等行業(yè)的還原氣、保護氣、反應氣等。
2電能到燃料的轉換
可實現(xiàn)電網(wǎng)與熱網(wǎng)、氣網(wǎng)、交通網(wǎng)等多類型能源網(wǎng)絡互聯(lián),提高電力在終端能源消費中占比,在新一代電力系統(tǒng)建設與全球能源互聯(lián)網(wǎng)構建中發(fā)揮關鍵性作用。其中,氫燃料電池汽車是氫能發(fā)展的先鋒方向。與鋰離子電池電動汽車相比,氫燃料電池汽車具有功率密度高、續(xù)航里程長和燃料加注快三方面優(yōu)勢,未來面向的市場是超大功率的重型車輛,有800km以上續(xù)駛里程需求的長途車輛,以及可以24h運營提升效益的商用車輛等。
總體來說,氫燃料與電池汽車開發(fā)是當前我國氫能開發(fā)利用領域里最主要的研究方向,也是我國氫能社會建設和逐步提高普通公眾生活對使用氫能安全接受度工作的關鍵著手點。同時,關于氫能在其他領域的利用也應同步開展研究和發(fā)展,例如天然氣摻氫、氫在工業(yè)領域的清潔替代等,這對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和我國低碳化、清潔化進程的加速推進具有重要意義。
重點關注:氫燃料電池汽車開發(fā)、天然氣摻氫、氫在工業(yè)領域的清潔替代等
原標題:乘著東風的氫能產(chǎn)業(yè),賽道機遇與投資機會在何方?