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制氢路径分析:上游化工更有看头?

2021-12-22 16:041480

  我国目前氢气的实际产量有3000万吨。


  制氢路线,从目前多个技术来说,都是成熟的。可以高度关注的是氢气提纯,由于来源不同,氢气会带有不同成分的杂质,如果想满足下游燃料电池级的氢气,不仅要在氢气的纯度上达到要求,还要去除例如煤炭里面带来的硫的成分。定向除杂的技术是我国目前发展的重点,目前我国也有能力能生产燃料电池的氢气。从氢气的总量生产来说,是没有问题的,是巨大的。新能源近两年发展较快,但实际上形成的绿氢产能是很低的,10万-20万吨的产能,和实际产量4000万吨相比,绿氢占比是非常小的,以后绿氢未来的产能会有大幅的提升。


  从路线来看,绿氢的发展路线技术上存在提升的空间,主要体现在传统的碱性电解槽制氢,单体电解槽的规模1000方/小时,都有提升空间。从纯水电解来看,目前还有卡脖子的环节,国内生产的产品和国外还是有一定差距。


  氢气的成本:是制、储、造、运、加的成本是层层叠加的。如果降低制氢的成本,才能和其他新能源竞争。碳排放现在已经在电力行业实现碳交易,以后也会推行碳税,不同路线的制氢会出现碳排放的成本,这个需要高度关注。从不同路线的制氢来看,我国的路线差异性较大,比较低的是工业副产氢,成本最低,大概范围在7-20/kg不等,平均15。对于东部沿海比较新的制氢,价格比较廉价,各个省份都有不同化工产能的分配,各个省份获取氢气都相对还比较简单,特别是山东和江苏这种化工产业大省。


  绿氢的发展,十四五和十五五期间绿氢产业的发展可能会比较快速。电解水装置1500-2000套,产能10-20万吨,氢能总量1%。各地发展绿氢产能的动力比较大,包括传统能源企业也包括新能源企业。从氢气消纳的角度和氢气储能的角度,都具有动力。


  绿氢成本的下降可能不仅来自于技术的进步,还有储运方面。储运有用高压的储氢瓶来实现运输,第二是用液态氢来运输,液态氢目前只应用于军工等领域,无法民用。第三种是用化学来储氢。以中石化为例,目前正在建设大型的绿氢项目,一部分用到化工产品的生产,一部分用在当地氢能源的生产,加氢网络的建设上,也拥有非常庞大的网点。中石化目前在下游也改善提氢的装置。大型的能源集团具有带领作用。


  质子交换膜材料用到的铂,未来是可以回收利用的。


  未来如果只靠氢燃料汽车,那规模还是比较小的。还要看氢能高速、氢能小镇、以燃料电池为核心技术的民用领域的应用场景,氢能源社会的发展规模会更大。


  如果未来氢能发展速度很快,则储氢和运氢领域内的,管道用氢和大规模的液氢运输都是很有未来发展空间的。目前我们是有氢能管道的,主要是实现工业领域的运氢。管道造价比天然气管道造价高,对阀门和管道等要求都更高,投资也高,所以没有稳定用户的情况下,建设的动力不高。


  总结:对于燃料电池目前的企业来说,目前的龙头可能只是暂时的,未来技术突破随着人员流动会得到迁移,反而是上游的化工企业更厉害,中游的装备制造企业例如高压气态储氢瓶的制造,液态储氢的制造等比较有优势,下游主要是分散的状态,还需要继续竞争。储氢很重要的是安全性,能够长周期稳定运行,不出现安全隐患是各地发展氢能首要考虑的问题


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