為應(yīng)對全球環(huán)境危機,世界主要經(jīng)濟體達成了碳中和的決定。2019年12月歐盟公布綠色協(xié)議,宣布2050年實現(xiàn)碳中和;2020年9月我國在聯(lián)合國大會上宣布力爭2030年前實現(xiàn)碳達峰,爭取2060年前實現(xiàn)碳中和;2020年10月日本和韓國宣布碳中和目標(biāo);美國也宣布將不遲于2050年實現(xiàn)碳中和,再加上此前已經(jīng)宣布碳中和目標(biāo)的英國、加拿大、南非及墨西哥等,世界上主要的經(jīng)濟體已決定實現(xiàn)碳中和。
在實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)背景下,發(fā)展氫能成為實現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的必經(jīng)之路。首先,氫儲能可以克服風(fēng)、太陽能等可再生能源在大規(guī)模開發(fā)利用時產(chǎn)生的消耗和儲存問題。其次,氫能能夠為企業(yè)提供清潔的能源替代方案,通過逐步替代傳統(tǒng)能源的消耗以減少及消除碳排放。因此,氫能是中國由高碳能源向低碳化、最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊o碳化能源的第三次能源革命中重要的能源載體。
根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)計,到2030年我國氫氣需求量將達到3500萬噸/年,在終端能源體系中占比5%。2050年氫能將在終端能源體系中占比超過10%,并與電力協(xié)同互補成為我國終端能源體系的消費主體之一。交通領(lǐng)域是氫能需求的主要增量來源,也是實現(xiàn)氫能向其他領(lǐng)域大規(guī)模拓展的突破口,氫能聯(lián)盟預(yù)計2050年氫能在交通運輸領(lǐng)域的應(yīng)用為2458萬噸,占比41%。氫燃料電池汽車是現(xiàn)階段實現(xiàn)氫能在交通領(lǐng)域推廣和應(yīng)用的切入點和關(guān)鍵點,是未來構(gòu)建以清潔能源為主的多元能源體系的重要載體,也是氫能產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向。在國家和地方有關(guān)氫能產(chǎn)業(yè)政策及規(guī)劃方面,在氫能技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究方面,大部分聚焦在氫燃料電池在交通領(lǐng)域的應(yīng)用。
氫能源產(chǎn)業(yè)鏈
上游制氫:化石燃料制氫占比81%,工業(yè)副產(chǎn)氫占18%,電解水制氫占1%
我國在發(fā)展氫能上具有良好的資源稟賦條件,2020年我國工業(yè)氫氣產(chǎn)量超過2500萬噸,是世界第一大產(chǎn)氣國。由于碳中和戰(zhàn)略目標(biāo)的提出為推動中國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了強大的驅(qū)動力,電力、交通、化工等重點行業(yè)對于節(jié)能降碳的需求愈加迫切這將推動中國整體用氣需求的持續(xù)攀升。根據(jù)億華通招股說明書預(yù)計,到2030年,我國氫氣產(chǎn)量將超過3500萬噸;就全球范圍而言,到2050年氫能將占全球能源需求的18%,市場規(guī)模達到2.5萬億美元,氫能的普及將助力每年減少60億噸以上的碳排放。
中游儲運:成本占比高,有望迎來產(chǎn)業(yè)化、技術(shù)革新、降成本
氫氣的儲存技術(shù)分為高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫及固態(tài)儲氫材料儲存等三大類。高壓氣態(tài)儲氫技術(shù)難度低、成本低、應(yīng)用范圍最廣; 低溫液態(tài)儲氫在國外應(yīng)用較多,國內(nèi)只用于航空領(lǐng)域;儲氫材料儲氫技術(shù)目前國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)化極少,基本處在小規(guī)模實驗階段。針對氫氣的儲存方式,氫氣運輸方式主要是3種:氣態(tài)氫氣輸送、液態(tài)氫氣輸送和固態(tài)氫氣輸送,其中氣氫運輸和液氫運輸是目前主流的輸送方式。氣態(tài)氫氣輸送需先經(jīng)過加壓處理后通過交通工具運輸,根據(jù)交通工具的不同分為集裝格運輸、長管拖車運輸和管道運輸。
下游運用:交通、工業(yè)、發(fā)電等
交通領(lǐng)域(主要指的是氫燃料電池汽車)是未來我國氫能源使用的主要增量部分,氫燃料電池汽車是現(xiàn)階段實現(xiàn)氫能在交通領(lǐng)域推廣和應(yīng)用的切入點和關(guān)鍵點。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》預(yù)計到2025年燃料電池汽車保有量為10萬輛,到2050年要比2025年翻300倍,各種車型的滲透率如下表所示,截止到2021年5月,我國燃料電池汽車?yán)塾嬌想U量為7259輛.其中珠三角、長三角和京津冀地區(qū)分別為2872、1908和913輛,約占燃料電池總保有量的80%。這些區(qū)域的氫能產(chǎn)業(yè)很大程度上反映了我國車用氫能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀。
氫燃料汽車是氫能源當(dāng)前最重要的運用場景
我國燃料電池汽車行業(yè)處于商業(yè)化初期階段,燃料電池系統(tǒng)市場集中度高(CR5達93.2%):我國燃料電池汽車行業(yè)處在商業(yè)化初期階段,2019年、2020年、2021年我國市場銷售的燃料電池汽車總數(shù)分別是2737、1177、1586輛,市場規(guī)模較小且采用燃料電池系統(tǒng)的商用車制造商集中度高。2020年前五大燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商以燃料電池系統(tǒng)總銷售功率輸出計的總市場份額達到93.2%。億華通招股說明書預(yù)計2035年中國氫能產(chǎn)業(yè)值將達到5萬億元人民幣,交通運輸領(lǐng)域氫氣需求量將由2020年不足1%增至2050年40%左右。灼識預(yù)計到2025年我國燃料電池系統(tǒng)銷量將達到51200套,5年CAGR達94.8%。2025年我國燃料電池系統(tǒng)成本將降至2200元/KW,相比2020年下降63.3%。
第一批3+2燃料電池示范城市群落定,政策催化下我國燃料電池系統(tǒng)國產(chǎn)化、降成本有望加速到來:自2021年8月起,我國批準(zhǔn)了北京、上海、廣東、鄭州和張家口為首的五個燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群的建議,并計劃為期4年的示范發(fā)展。2021年我國燃料電池汽車、電動車、燃油車百公里綜合成本為924元、441元、528元,根據(jù)灼識咨詢預(yù)計,到2030年我國燃料電池汽車、電動車、燃油車百公里綜合成本為445元、405元、538元,同比增長-51.8%、-8.1%、+1.8%,燃料電池汽車的經(jīng)濟性凸顯,降成本幅度大。
原標(biāo)題:碳中和+商業(yè)化運用,氫能源行業(yè)蓄勢待發(fā)!