今天紫薯百科就给我们广大朋友来聊聊氢能行业创业门槛,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。

燃料电池产业链,更多的投资机会在哪里?

最佳答案燃料电池 汽车 产业链分为三个主要环节:整车、燃料电池、供氢系统,总体上看,中国不缺整车厂,燃料电池系统和电堆布局也出现过剩,最大的瓶颈在核心零部件和气体供应上。

01 整车:公交车市场容量有限,货运车追求性价比

与纯电动配套的乘用车市场不同的是,在中国燃料电池 汽车 主要是商用车市场。锂电进入的乘用车是消费品,消费者可能会因为 时尚 和潮流选择新的品牌,这正是特斯拉品牌成功的核心要义;而商用车分为客车和货运物流车,其中,占客车市场近一半的公交车属于政府采购市场,具有很强的区域垄断特征,是政府扶持新能源 汽车 发展的一个抓手,但市场容量总体不大;而是物流货车是生产资料,客户更加看重的是性价比,市场化程度很高。

2019年全国中国客车行业5米产品累计销售175052辆,公路车销量占据了行业总量的45.8%,实现销售80168辆,公交占比47.6%,实现销售83405辆,实现销售11479辆。也就是说,地方政府可以自主采购的部分主要在这八万多辆公交车上。

新能源客车是地方政府招商引资的项目,但如果新能源车企定位县级企业,对应的就是本县的公交车市场;如果定位是地级市培育的企业,做完本地区的公交车生意也就了;除非定位是省级的重点企业就可以做全省的公交车。

从2019年新能源客车销量排名可以看出,尽管新能源的确也培育了一些新品牌,但靠着政府采购这几万辆车很难形成规模,更何况宇通牢牢地占据了电动客车头部企业的位置,让新增电动客车几乎没有故事可讲。

我们注意到,国内电动 汽车 发展黄金十年,在乘用车领域蔚来、理想 汽车 、小鹏 汽车 等乘用车纷纷上市,但没有一辆商用电动车独立上市。一个总盘子不到800亿的客车市场,传统车企占据了绝对的市场份额,留给新增企业的想象空间实在不大,而且行业自2017年开始调整,客车行业产能非常充足,一些地方政府扶持的新能源客车一度风生水起,几年下来绝大部分已经销声匿迹。

国内客车上市公司营业收入

从国内目前配套燃料电池的整车来看,除了广东省形成的“内循环”模式是当地有牌照的飞驰 汽车 以外,其他地区无论是配套数量,还是配套的效果都还是国内品牌商用车优势比较明显,目前燃料电池企业更多是选择与宇通客车、中通客车、金龙客车、福田 汽车 等传统客车合作。

货运物流车是一个比客运商用车大近10倍的市场,2019年我国卡车销量达到385万辆,同比增长0.91%,中重型卡车合计销售131.3万辆。其中,重卡117.4万辆,中卡13.9万辆。中重卡累计销售占比达到了卡车市场总量34.1%。(本次以奖代补对燃料电池功率要求似乎不覆盖轻型车量。)

2019年中国商用车市场按车型销量结构图

而货运车属于生产资料,客户对性价比的敏感度高,是一个高度市场化的子行业。我们发现,中国重型卡车经过了50多年的发展,到现在市场份额最高的还是解放、东风、中国重汽,而这恰恰是我国 汽车 工业最早的三辆车。

2020年1-10月,我国重卡市场累计销量达到136.5万辆。销量排名第一的企业依然为一汽解放,累计销量达到35.18万辆,同比增长40%,市场占比约为25.8%;其次为东风 汽车 ,累计销量达到25.98万辆,同比增长31%,市场占比为19%;排名第三的为中国重汽,累计销量为21.87万辆,同比增长45%,市场占比为16%;上述三家车企重卡累计销量占比超过60%

2010 2019主流重卡市场占有率统计

近年来只有三一重工、徐工机械两家工程机械企业重卡市场份额有所上升,解放、东风、中国重汽和陕重汽(其中中国重汽和陕重汽都属于山工集团)已经占据绝对的市场份额。

整车企业产值高,但投入也非常大,是一个重资产行业,如果达不到一定的规模很难赚钱,所以目前行业头部企业已经在形成“品质——规模——成本”的良性循环,留给新造车企的机会不多。 从921“以奖 补”的鼓励方向来看,主要是强调核心零部件和商业模式、应用场景,并不鼓励整车企业产能扩张。

如果将世界燃料电池产业分为几个模式的话,日本、韩国是整车推动的模式,加拿大是技术推动的模式,美国是“ 科技 +资源整合”的模式,欧洲是应用驱动型模式,而中国主要还是”引进技术/人才+资本驱动模式“。

在资本驱动下, 科技 型企业的人才队伍并不稳定,一些相关技术人员得到“要领”后,很快复制新的公司。我们看到国内很多燃料电池企业的技术几乎都是源自巴拉德、大连物化所或清华大学。

如果说第一轮燃料电池企业的复制是因为资本驱动的话,那么第二轮的复制就属于“投资换市场”的区域布局。地方政府更加倾向于当地的配套企业,并将补贴作为招商引资的手段。

目前国内燃料电池尚处于试运行阶段,技术水平还很难分出伯仲,更多的企业通过资源整合来赢得市场机会,燃料电池企业不得不在两个有的甚至在3、4个城市布局。通过“查天眼”输入关键词“燃料电池”,共有8310家相关公司,目前活跃的燃料电池企业家数甚至超过了内燃机。一家核心材料企业说,在”以奖代补“的示范城市群申报过程中,仅与他们签订合作协议的燃料电池企业就有50家。

经过20多年的发展,中国燃料电池企业形成了三个阵容:第一阵容是专业的燃料电池系统或电堆企业,如神力 科技 /亿华通、国鸿氢能/重塑 科技 、新源动力、江苏清能、上海攀业、武汉氢雄、氢璞创能、氢途 科技 、喜马拉雅等几十家,目前有很多上市公司都参股了燃料电池企业;第二阵容是 汽车 整车产业链布局,如上海捷氢背后是上汽集团、未势能源背后是长城 汽车 、潍柴巴拉德背后是山工集团等,还有回归A股科创板的东风 汽车 募集资金项目中有13亿用于燃料电池研发;第三个阵容来自上游能源企业,如国电投、上海电气、东方电气等也进入了燃料电池领域,因为燃料电池不仅仅可以用于交通运输,还可以作为其他动力电源,所以对能源企业也是理所当然的新能源业务。

比较一下燃油商用车,整车厂一般不做内燃机,而是有潍柴动力、玉柴动力等专业的内燃机企业,而现在,整车企业、上游能源公司都在进入燃料电池,活跃的燃料电池企业产能布局在5000台甚至20000台,估计目前的产能满足2025年的需求都没有问题。

目前,不是整车 汽车 采购燃料电池,而是燃料电池企业找到应用场景拉整车企业一起投标,也就是说很多燃料电池系统和电堆企业的销售不是整车厂,而是应用端,通过应用端的场景设计来创造需求。 燃料电池系统和电堆企业拼的不仅仅是产品研发能力、成本控制能力,还有资源整合能力。

国内燃料电池已经从系统、电堆向上游延伸至核心零部件,一部分是国内市场需求预期吸引了相关的专业人才,还有一部分是电堆和系统企业的业务拓展,主要包括催化剂、膜电极、双极板等,只有碳纸、质子交换膜和铂这些关键材料门槛比较高。

这个产业链还有一个问题就是压资金,下游压上游的资金,越到上游越没有优势。行业内一个专家称,做系统起步需要5000万,做电堆需要1个亿,而做膜电极则需要1.5个亿。而从成熟度来看,国内系统相当于Pre-IPO阶段,电堆相当于PE阶段,而膜电极相当于VC阶段。

再往上游,就是质子交换膜、碳纸、催化剂等,目前质子交换膜已经突破,但复制的难度非常大,催化剂有几家在做,而碳纸还依赖进口。

目前上游核心材料如铂金属、树脂以及气瓶用的碳纤维等核心材料投资强度都非常大,技术门槛高,而且相关企业不仅仅服务于氢能市场,不适应普通的民营资本进入;相对成熟、投得起的环节又显示拥挤,除非拥有核心技术,燃料电池端的投资空间正在变小。

03 供氢系统:能源的气体时代 资源整合与 科技 创新并重

如果我们确定燃料电池是未来发展的趋势,在氢能产业链上,整车对应的是燃油/天然气车市场,燃料电池对应的是燃油/气体发动机市场(未来购置成本不会高于燃油发动机),那么氢气对应的就是巨大的石油天然气市场,就算与燃油 汽车 、电动车三分天下,对燃料电池 汽车 来说,市场空间最大的一定不是燃料电池,而是庞大的气体供应市场。如果我们再激进一点,把氢能当成是终极能源的话,就意味着氢能的供应体系会出现新的“三桶油“和”七姐妹“。

就在投资人集体聚焦于燃料电池的时候,世界三大气体公司德国林德、法液空和美国AP已经悄悄在全球布局供氢系统。

三家气体公司在中国已经开始了大面积的供氢系统布局:

林德参与中国多个加氢站建设,并与宝武集团、中海油能源集团、淄博市能源集等签订战略合作协议,布局氢气运营业务;

法液空与厚普股份成立合资公司抢占中国加氢站业务,并与兖州煤业和中石化签订战略合作协议开展氢气运营业务;

而美国AP公司已经悄然在中国布局了浙江嘉兴(服务长三角)、河北张家口(服务京津冀)、四川成都(服务西南地区)、惠州大亚湾(服务珠三角)、山东淄博多个基地,基本上覆盖了中国氢能发展的重点区域。

从氢气的制取、运输、加氢站和车载储供氢系统,每个环节都不是简单的挖煤或石油开采那么简单,与燃料电池已经形成的一致性目标也不同,在供氢系统的各个环节更多体现在解决方案上,既需要 科技 能力,也需要资源整合,目前国内氢气到站价高的达到80元/kg,而低的到28元/kg。

技术上涉及低温高压能力的储运,对管路、阀门和材料的要求都非常高,对不同的气体来源和不同的应用场景有不同的解决方案,如何通过运输方式和系统设计ranran来降低燃料电池 汽车 的运营成本是气体供应端的使命,也是巨大的商业机会。

世界能源经历了从固体能源主导到液体能源主导,目前正在经历的是从液体能源主导到气体能源主导的时代。

世界各大能源公司以及国内能源企业都在寻求转型升级,国投电力、中石油、中石化、兖州煤业、东方电气集团、上海电气集团、中集安瑞科等都将业务延伸至氢能。

然而,另一个变化是, 从能源的资源时代到 科技 时代的转化过程中,能源的垄断格局正在从资源垄断过渡到 科技 垄断。在这个时代,对于气体能源的管理、运营是一个远大于燃料电池端的大市场,在全产业链成本持续下降的过程中,供氢系统和燃料电池同样需要技术创新。

过去,气体能源并不是因为少而被利用不够,而是因为取得的难度太高,气体能源的大量应用意味着储运装备和气体供给系统技术的大幅提升。

氢气的管理涉及到众多的尖端技术,在制氢、储运、材料、运输、管路、阀门等环节都有巨大的创新空间。目前国内来自中国航天、中广核的液氢技术、测试技术、材料技术、流体技术等军用技术都在进入燃料电池供气系统,氢能为军转民提供了一个非常好的产业平台。

以车用氢能为例,制造端整车被替代的机会不大,新的投资机会在燃料电池及配套系统;能源端传统能源企业已然可以提供服务,但 科技 能力和解决方案将替代资源垄断,这里蕴含着大量的投资机会。

氢能油的制作方法,利润等

最佳答案氢能油也就是环保油,主要是厨房用的,工业可以,看很多朋友问,就给介绍下。 做节能环保油起步所需资金,工具,配件等 节能环保油,(也有叫醇燃料,醇油,环保油,节能油,碳氢油等等),相信大家都有基本认识,就是甲醇(工业酒精,微毒,正常接触没事,只要不是当水喝,对人体没特别伤害,精甲醇燃烧后是二氧化碳和水,无危害)加水和一些化工助剂勾兑而成,既然是勾兑,就无需生产设备,而且因为简单,所以对操作人员要求不高,不需要什么特别化工基础,有很多新手问我,一天能生产多少?其实你一人一天生产一百吨都没问题,产量不是销量,所以能销多少才是王道。做这行起步门槛比较低,一般投资两三万就可运营,当然继续发展壮大,肯定要后续资金,正因为投资小,回报快,目前在全国迅速兴起,这两三年发展迅猛,目前主要用作餐饮和工业燃料,有些地方已经饱和,有些地方还是空白。下面我就针对新手介绍下起步所需要的准备和资金用途。一;仓库要求,仓库尽可能选择在郊区,送货路程不要太远,场地有30—100平方就可,有窗户通风最好,没有窗户最好房顶留个天窗保障空气流通(雷雨天气封闭),夏天地上和存罐多洒水,保证仓库有一定湿度,虽说醇油相对安全,但是防范工作还是要做好,仓库可以简陋点,能遮风挡雨就可以,两相电也可,三相电最好,井水,自来水都可,但交通要保证车辆进出,还要考虑以后大量进货槽罐车是否能进出,仓库门最好是卷帘门,这样大件才能进出。还有个问题,可能不熟悉的人会问你做什么,那你最好别说做燃料的,不然别人会不放心,可以说是做洗涤剂或做其它什么。时间长了大家熟悉也就无所谓,仓库附近人员关系尽量和善,以免别人和你过不去。;车辆,送货自然离不开车,用什么车那就根据自身能力和条件来选择,我见过很多种方式,比如箱式货车,面包车,皮卡,三轮摩托车,电动三轮车等,再不行租车也可,那我们目前采用的是远途的用机动车,近的靠市区用电动三轮车,电动三轮车有个好处,那就是不属于机动车,运输燃料并没有特别的规定,机动车运输要注意交警和路政,一般可绕路和错开交警上班时间,当然你把桶遮盖起来只要不违章那一般是不会管你的,长远打算最好内部认识个把熟人还是有必要的。 三;桶和泵,桶可选择塑料桶和铁桶,塑料桶为佳,有一定伸缩性,铁桶会生锈导致甲醇变色,但不影响使用。桶最好买二手的,废品收购站有售,铁桶大概50—60左右,选择成色新和内壁干净的桶,如需清洗,回来用5公斤甲醇加1公斤水,把铁链放置桶内,盖好,然后滚动桶,反复几次,即可清洗干净。因起步量少,桶不需要买太多,或买吨桶或大桶。刚开始进货少,供货商可能有运输桶过来,你可以交押金,桶循环使用,这样自己也可少买桶,我个人建议买两个塑料吨桶(二手的300—500,新的800左右,注:吨桶装水一吨,装甲醇只能800公斤多),买十几个25公斤的塑料小桶(送货用),当然买多少桶和你进货多少有关,自行斟酌。 泵常用清水自吸泵(铜线圈自吸泵本地卖价350左右,功率1.1千瓦),无需化工泵和防爆泵(要好几千),一般配一寸的接头和一寸的钢丝管,泵要买两个,给客户加油和调配油循环用, 四;工具和配件;工具,什么老虎钳,扳手等肯定少不了,还会用到磨光机(小砂轮机),电焊机,手电钻等,电焊不会的可找别人加工,很少用,一般用不到。炉具配件好办,比如在我们这学习的,我会详细配一套样品带走,表明品名和价格,回去照着买,买不到的或价格高的打电话给我,打包发物流过去很省事,不必东奔西走,师傅应有尽有,呵呵,玩笑 ! 五;手续,这是每个做油都纠结的问题,办还是不办?应该怎么办?是否能办到?这是做油必须要过的心理一道坎,那就以我的经验来谈谈,如果有能力或有关系能确定办到,那可以去办,一般需要办营业执照,税务登记证,组织机构代码证,危化品经营许可证等,只要是易燃的,都属于危险品,如果是完全正规的那需要办危化品生产许可,销售许可,运输许可,这些证不是有钱就能办的,必须要有人际关系才能办到。所以刚开始做完全可以不办,做上路再办也可以。 有些朋友问我们是如何办的,其实办营业执照,税务登记证,组织机构代码证,是可以办的,细心的朋友会看到我们执照上写了一大堆不着边的经营项目,什么,五金,灶具,等,最后才写了个燃料油,其实这也是掩人耳目,你单写燃料油经营,那难办,经营项目多写些,然后顺带燃料油那要容易些,还有我们注册的是化工产品“销售”有限公司,不能写生产,那性质就不同,前后花费一万多,把证办下来,开户要注册资金,过一段时间可以取出来,至于缴税,你不开票是不需要什么税的,但办了证每年还是要交些费用。 个人 建议;我相信大部分朋友都没有特殊的背景,起步可以不办任何手续,有量了再办也不迟,就目前这行而言,几乎没有一家是完全达标,99%都是无证经营,低调点没人管。很多来学的就用我们提供的执照复印件,送货单据去做,就说是我们公司的代理商,这样跑客户比较有说服力,也显得正规,我们网站和公司都有备案,客户可以查阅,对大家发展能起到一定作用。遇到有开票的客户我们也可代开,你只要出税钱就可。 六;进货,起步量少,拿甲醇也就是1—3吨左右,一般在中间商进货,厂家必须要十吨才配送,值得一提的是很多朋友在网上搜索甲醇会发现还有精醇报价一千多的,说是国产,承诺货到付款,支持网上交易等等,这些是忽悠的骗子,不要相信,精醇各地虽然有差价,但一般差价不会超过500每吨,正常精醇(99.99%)价格不会低于两千五每吨。粗醇价格不稳定,(我们用的粗醇95%浓度,进价1800左右,最便宜的时候1200也拿过)粗醇要根据颜色,气味,来源,酒精度,酸碱度,沉淀,残留等来具体区分。当然如果有合适的粗醇做油,利润空间比较大,粗醇最大问题是味道和积碳,火力比精醇好(这里指的是温度比精醇高),而且比精醇耐烧(这是因为甲醇本身是低碳醇,热值比较低,而有些粗醇中含有一部分酯,醚,苯类等,这就相当于添加剂)。建议刚开始还是用精醇比较好,符合节能环保这个理念,粗醇适用于市场竞争大或贪便宜的客户。

氢能源“降成本”为何困难重重?

最佳答案制氢方式决定降成本可能性不高

制氢的常见方式包括:

这是五种常见的制氢方式,第一种的常规燃料指的是天然气,均为不可再生的化石燃料;很显然这种方式不能普及,投入巨大的人力物力和财力去研发电动 汽车 ,初衷正是为了减少对常规能源的依赖,同时去减少二氧化碳排放,可是通过这种方式会产生大量的二氧化碳,会加剧温室效应;且国内天然气的储能比较有限,满足CNG车辆使用都有压力,更别提去制氢了。

甲醇重整制氢也标记哦常见,上世纪应用的很广泛,理论上用甲醇制氢确实能做到无排放,但是甲醇可不像江河水一样随处可取;制备甲醇主要是以一氧化碳、二氧化碳加压催化氢化法合成,使用的原料主要是天然气、石脑油、重油、煤炭和焦炭等,燃料是否清洁不能只看燃料本身,还要看获取或制造燃料是否存在污染,那么用甲醇制氢就不是理想选项了,车辆燃烧甲醇也没有什么意义。

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。水铝制氢技术近几年热度较高,但这种制氢的方式同样存在污染的问题,以目前的技术似乎就没有“清洁制氢”的理想方式,至此似乎决定了氢燃料普及无望,唯一的希望就是“电解水制氢”,然而看起来还是不靠谱。

2021年出现过“拉闸限电”,初衷不论是为了去垃圾产能还是对虚拟币行业进行打击,实际上也确实有用电紧张的问题;那么电解水制氢也就行不通了,电解水可以获得氢气,这是个很成熟的制氢方式,但是损耗也特别大。

氢燃料 汽车 不是“用氢气替代天然气”,以燃烧氢气产生热能的“燃气车”,本质实际是电动 汽车 。

氢气加注到氢燃料 汽车 的储氢罐里,增程模式中为消耗氢气发电,电流输入到电池组和电机以实现充电和驱动车辆行驶;这是典型的“增程式电动 汽车 ”,一公斤的氢在车辆上通过燃料电池发电,能转化出大约20kwh左右的电能。普通代步车高速巡航驾驶的电耗都在20kwh/100km,中大型车可以达到30kwh左右,也就是说“百公里氢耗可以达到1.0-2.0kg”。

但是用电解水制备一公斤的氢所消耗的电大约为60kwh左右,那么跳过“电制氢、氢转电”的流程,是不是等于这种氢燃料增程电车的实际耗电量达到了60-120kwh/100km左右了呢?实际上就是这样,这是在浪费有限的电能。

有些说法认为光伏发电、电解水制氢、氢燃料增程的方式可行,这看起来也有些天方夜谭;光伏发电的效率不高,按照 计算的话,1 的发电功率能有200瓦左右就算不错。假设一台车要加注5kg的氢,制氢需要耗电300kwh左右,想要在一小时内获得300kwh的电能,需要的是大约1500 的光伏发电板,发电板的成本是相当高的哦。

所以用这种方式制氢的成本也会非常之高,其次储氢罐的成本也非常高,目前每公斤高压储氢的成本在6000元上下,实制造成本极高、储备和运输成本极高,这样车即便量产也用不起,所以氢燃料 汽车 目前看来没有什么前景可言。

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我们单位就有负责制造氢气的车间,很危险!特爱容易爆炸,有一次爆炸,两百多公斤的阀门飞出好几公里!给附近老百姓的房子都震裂了。我们的技术就是烧煤然后产生一氧化碳在通过反应得到氢气,成本很高。氢气不易储存和运输,还爱爆炸!如果装到 汽车 上,稍微泄露一点,遇到一点打火就容易爆炸!

2022年,即将到来的北京冬奥会刮起了一阵氢能源的旋风。冬奥会的火炬传递,全部采用氢能源。在核心赛区,延庆和张家口投入了700余辆氢燃料大巴车,用于日常的交通运输。

这股“氢旋风”还刮到了A股市场上,氢能源概念红到发紫,刺激个股频频涨停——主营气体运输装备的京城股份,在去年12月份实现了14个涨停板,股价单月飙涨300%;主营高压容器的石重装实现了六连板;开发氢能电源产品的动力源,也在上月下旬连续三个涨停板。

这是氢能源在当下火热的缩影。与其他新能源相比,氢能源不仅储量大、无污染,还兼具零碳排的特性。每单位质量所蕴含的能量更是石油的3倍、煤炭的4-5倍。除此之外,氢能源应用场景广泛,氢燃料电池可以供给重载卡车、有轨电车、船舶、无人机、分布式发电等行业;绿色制氢还可消纳太阳能和风能发电间歇式、状态高低起伏不定的问题。

根据中国氢能联盟的预测,到2025和2035年,我国氢产业产值将分别达到1万亿和5万亿规模。

氢能前景固然广阔,但落地的困境却不容忽视。

在国外,日美的氢能源能占到各自能源总量的10%。日本拥有世界上数量最多加氢站,美国则拥有最低廉的氢能源价格,两国燃料电池应用均已经投入商业销售。

反观国内,当前氢能源的占比只有4%。据未来智库测算,2020年我国氢能总成本约为60-80元/kg,距离30元/kg的可商用价格相距甚远。

氢能源价格居高不下,还要追溯到制氢、储氢和运氢三大环节,它们使我国氢能发展面临着开局不利、技术瓶颈与规模化约束等重重难题,令“降成本”困难重重。

那么,氢能降成本难题究竟如何拆解?又如何破解?

01 点歪“ 科技 树”的制氢

中国的能源结构可以归纳为“富煤、贫油、少气”。这种特殊的结构令中国成了名副其实的“煤炭大国”——大量的化工产业平均每天要消耗掉95万吨的煤炭资源,同时产生巨量的化工副产物。

这些副产物中,焦炉气和氯碱等是极其便利的制氢原料。我国氢能源产业发展的初期,就依托化工生产中的副产物作为主供氢源的原材料,以节省制氢投资,降低成本。

借助原生资源的优势,短短几年间,我国就成为世界第一大产氢国。2020年中国氢气产量突破2500万吨,已连续多年位列世界第一。

但成也萧何,败也萧何。

依托化工副产物生产的氢能源,有个致命的问题——不能算作真正的“绿色能源”。

事实上按照制氢工艺的不同,氢能源大体分为 “灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”三类。其中,借由对工业副产物进行提纯获取氢气,俗称“灰氢”。通过裂解煤炭或者天然气所得的氢气,便是“蓝氢”。“绿氢”则是通过可再生能源、电解水等方法,实现全程百分之百零碳排、零污染。

“灰氢”和“蓝氢”本质上仍然是用化石燃料提供能量,会产生大量的碳排放。相关研究表明,制造“蓝氢”所产生的碳足迹,比直接使用天然气或煤炭取暖高出20%,比使用柴油取暖高出约60%。而“灰氢”的污染还要高出18%-25%。纵使有碳捕捉与封存技术(CCS)降低碳排放,依旧是杯水车薪。

也就是说,要符合氢能源产业零碳排的核心理念,产业界只能期望于绿氢。

但中国的绿氢产能着实少得可怜。由于我国氢能源产业相较欧美日发展较晚,为了在短期内快速发展,我国优先选择了依托于优势资源煤炭发展氢产业,其代价便是,“绿氢”制备所需的基础建设的投资和相关技术迟迟未有发展。2020年,我国灰氢的占比超过60%,绿氢尚且不足1%。

一笔经济账可以看出绿氢与灰氢的成本差距:

在我国,电解水制氢的平均成本是38元/kg,其中电力成本要占到总成本的50%,而使用工业副产物制氢,平均成本仅仅只8-14元/kg。这意味着,工业电价要从当前的0.6kW·h对半折到0.3kW·h以下,绿氢才能在市场上具有竞争性。

但对标欧美日等国家,欧盟的绿氢的成本价低于14元/kg;美国的绿氢在12元/kg左右,而日本的绿氢成本固定在13.2元/kg。

如何让绿氢从奢侈品行列变成经济适用型,成为困扰中国氢能产业的一大难题。

而进一步拆分成本,造成绿氢高成本的两大因素分别是电力消耗量和架设电解槽费用。欧美给出的解答是政府引导+技术革新。

在欧盟,从2020起由政府牵头投资相继安装了6千兆瓦的可再生氢能电解槽,降低企业制造绿氢时电解槽的费用。

在技术上,欧盟摒弃采取工业用电电解水的模式,而使用PEM技术电解制氢。PEM技术的电解池结构紧凑、体积小,这使得其电解槽运行电流密度通常是碱性水电解槽的4倍,效率极高,平均每生产1立方米氢气可节省1千瓦时的电力。

想要让这个棵歪掉的“ 科技 树”回到正轨,就需要投入很高的时间成本和资金成本。

去年11月,中石化建成首座PEM氢气提纯设施,其阴极和阳极催化剂、双极板以及集电器等关键核心材料部件均实现国产化,制氢效率达85%。而这笔投资的门槛是数十亿,研发周期在两年。

宝丰能源也在斥巨资投入绿氢项目。其在互动平台上表示,2021年4月,耗时两年后,公司首批电解水制氢项目全部投产,预计年产2.4亿标方“绿氢”和1.2亿标方“绿氧”。据其公开披露数据,近两年来,宝丰能源在绿氢项目上已投入超过20亿元。

除了两家代表性头部企业以外,绝大多数中下游的企业,仍在生产灰氢。如何将点歪的灰氢 科技 树扭转回绿氢产业,必将需要长时间的产业引导。

02 被“氢脆”卡脖子的储氢

作为一种化学性质活泼的气体,氢气生产之后,需要用一种既安全又经济的方式储存起来。储氢不仅是令我国头疼的难题,而且在全世界,都没有很好的解决办法。

国内的主流方法是采取高压气态储氢。目前,我国储氢瓶的成本造价在27000元左右,同时配套设施的价格在15万元,对标美国,储氢瓶的价格也在22000元左右,略低于中国,但同样高昂。

高成本源于氢顽皮的特性,学术上称作“氢脆现象”。

所谓“氢脆”是指,氢气会在金属晶粒附近聚集起来,破坏金属的结构,让金属胀气变脆。氢气会在金属内累积成18.7兆帕的高压,这是地表气压187倍。更糟糕的是,氢脆一经产生,就消除不了。

氢脆在 历史 上引发过严重的事故。

1943年1月16日的晚上,俄勒冈州造船厂发出巨响,尚未交付的自由轮一下子断成了两半,这在当时引起了巨大的恐慌,众人都以为是纳粹的黑 科技 。

无独有偶,2013年,世界上最宽的桥,旧金山-奥克兰海湾大桥为即将到来的通车进行测试。然而仅仅2周,负责把桥面固定在水泥柱上的保险螺栓就出现了裂痕,96个保险螺栓里有30个坏掉了,使得这座大桥几乎成了废品。

为了缓解“氢脆”的困扰,全球想出了一种特殊的解决方法——低温液态储氢。将氢气压缩成液体,能大幅避开气态氢造成的安全隐患。

学界普遍认为,液氢储运技术是储氢技术发展的重要方向。

但目前,我国液氢储运技术相对落后,缺少大容量、低蒸发率的液氢存储设备的开发。仅有的一些研究,多聚焦在高压气态储氢方面。

例如,2020年,中科院宁波材料所使用高强高模碳纤维作为储氢瓶的内胆,大幅提升了储氢瓶性能。企业方面,京城股份投建了全亚洲最大的高压储氢瓶设计测试中心及生产线。

储氢成本的大山,路漫漫其修远兮。

03 “爹不疼妈不爱”的运氢

作为氢气“出厂”前的最后一步,运氢在整个氢能产业链中地位举足轻重。

然而长期以来,我国的氢气运输产业处于“爹不疼妈不爱”的境地,没有系统性的规划——几乎所有中央和地方层面的战略规划中,都提到了制氢和终端应用环节。

理论上,氢气运输产业分为短途和中长途两种。短途的运输可依赖长管拖车,中长距离的运输对成本敏感许多。其中一种经济的方式,是先将氢气转为高密度的液氢状态再进行运输。

液氢能适应陆运和海运的模式。在陆运上,液氢储罐最大容积可达到200立方米,是长管拖车模式的2倍。海运的液氢储罐最大容积可达到1000立方米,在欧洲和加拿大氢气运输中,就均采用液氢海运的模式。

如此重要的液氢在中国却产能极低。目前,液氢工厂仅有陕西兴平、海南文昌、中国航天 科技 集团有限公司第六研究院第101研究所和西昌卫星发射中心等,主要服务于航天发射, 总产能仅有4t/d, 最大的海南文昌液氢工厂产能也仅2t/d。目前, 中国民用液氢市场基本空白。

而对标欧美,美国是全球最大、最成熟的液氢生产和应用地域,拥有15座的液氢工厂, 全部是5t/d的中大规模,总产能达到375t/d。此外,亚洲有16座液氢工厂, 日本占了2/3。

另外一种是借由管道运输,但现实是,我国氢气管网严重不足,全国累计仅有100km输氢管道,且主要分布在环渤海湾、长江三角洲等地。在2016年的统计数据,全球共有4542km的氢气管道,其中美国有2608km的输氢管道, 欧洲有1598km的输氢管道。

目前,我国仅仅在《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》提到,期望在2030年建成1000m长的氢气运输管道。而对比国外,管道运输已经开始全面与上下游形成联动。

例如,德国在北莱茵至威斯特法伦州铺设的240km的氢气管道,在给用户供氢的同时这些氢气管道也为工业所用。德国Frankfurt的氢气管道直连加氢站与氯碱电解工厂,可以免去压缩机直接供氢。

总结来说,由于上层规划的缺失,我国氢能运输仍处于“地方割据”的局面,还未形成规模经济。

04 破题关键词:液氢

氢能源产业的相关的难题是多方面的,但抽丝剥茧,氢能源产业迫切需要解决的问题集中在存储和运输之上。

原理很简单,“绿氢”的生产技术可以逐步迭代,但氢气如果不能长期低成本地存储,生产再多的“绿氢”都是徒增消耗。

此外,氢气如果不能便捷运输,氢能的广泛应用就是无从谈起。对照电力行业,正是高压输电技术的成熟,电力才能在全国范围内大规模应用。

而储氢与运氢问题的源头,在于液氢。

无论是存储端的低温业态储氢技术,还是中长距离的液氢运输,都少不了大规模液氢的身影。因此,如何提升液氢产量、开发相关储运设备,是氢能应用降成本的关键。

欧美日氢能产业的发展也能佐证这一点。欧盟早《未来氢能和燃料电池展望总结报告》就提到液氢重要性,同时在液氢方面的投资也从不吝啬。2021年在法国,一个液氢厂的投资就超过1.5亿美元。

美国垄断了全球85%的液氢生产和应用,根据美国氢能分析中心的统计,在液氢的帮助下,美国的氢能源被大量用于石油化工行业和电子、冶金等行业,两大行业平均每年要消耗掉82000吨的液氢。

日本则在液氢加氢站方面走在了前列。液氢加氢站具有占地小,储量大的优势,甚至能完成制氢就发生在加氢站里。

目前,日本有建成142座,占全球加氢站总数的25%,依托于加氢站,日本燃料 汽车 投放使用全球领先,燃料 汽车 的商业化也是全球最好的。

所以,中国的液氢亟需从当前军用、航天领域,走向大规模民用环节。

思考欧美日液氢的发展历程,我们有许多借鉴之处,概括而言,包括三点:

一、政策引导,为相关工作提前铺好路。2021年5月,国家相关部门陆续出台了《氢能 汽车 用燃料液氢》、《液氢生产系统技术规范》和《液氢贮存和运输技术要求》三个文件,制定了三项国家标准,这将对液氢发展起到关键性引领作用。

二、龙头企业牵头,建成大规模氢液化系统。液氢生产工厂的建设成本高,必须由龙头企业率先投产,提高生产规模,才能有效降低单位成本。

三、系统整合相关资源,发挥产学研机制作用。例如,建立政府、研究机构和企业的氢能源产学研合作平台,将科研产品第一时间应用到实际生产当中。

05 结语

世界已进入双碳时代。国际氢能委员会预计,2050 年氢能源将占全球能源消耗总量的18%,催生年产值2.5万亿美元的产业。

世界各国对氢能源越发重视,欧美日各国氢能源产业的规划已经做到了2050年后,并且还在迭代更新;而在我国,自2021年氢能被列为“十四五”规划重点发展产业后,国家和各地政府迅速出台了400多项政策,规划了2025年之前的产业发展目标。

一场事关产业政策、技术竞技的产业争霸赛已经打响。

氢能源重卡前景如何?

最佳答案国内氢燃料电池行业内上市企业:亿华通(688339)、雄韬股份(002733)、潍柴动力(000338)、大洋电机(002249)

本文核心数据:产量、销量、保有量、销量分类

相关技术及市场仍不成熟

氢燃料电池燃料能量密度最大,高于锂离子电动车及燃油车,能效比上占据优势。考虑全生命周期后,能源效率约为29%,高于锂离子电动车的28%及燃油车的14%。在续航方面,氢燃料电池汽车传统燃油车相似,续航里程约在600公里左右,优于锂离子电动车;此外氢燃料电池汽车还具有无噪音,充能时间短,耐低温,事故严重性小等优点。

然而目前,氢燃料电池汽车在中国市场刚刚起步,技术和市场仍不成熟,处于幼稚期,未来发空间巨大;且氢燃料电池汽车应用领域不具有普适性,这也是未来氢燃料电池汽车技术需要革新和研究之处。

产量受到疫情影响严重

根据高工产业研究院(GGII)的数据显示,2016-2020年中国氢燃料电池汽车产量逐年上升,受到疫情影响,2020年产量下滑至1199辆。这表明中国氢燃料电池汽车市场正在成长,产量的增加一定程度上代表了市场需求增加。未来,氢燃料电池汽车的发展前景较好。

市场进入商业化初期

2016-2020年,中国氢燃料电池汽车保有量逐年上升,受到疫情影响,2020年销量有所下滑。截止2020年底,我国氢燃料电池汽车年销量1177辆,保有量7352辆,标志着我国氢燃料电池汽车正在逐渐被市场认可接纳,氢燃料汽车进入商业化初期。

商用车是研发方推广重点

与海外专注于氢燃料电池乘用车的量产不同的是,我国将研发和推广重点放在商用车上。2020年,我国燃料电池汽车销量中,全为商用车。其中,客车销量占比达98%,货车销量占比为2%。截至2020年底,我国氢燃料电池车累计行程超过1亿公里,以氢燃料电池物流车和客车为主。

政策指引保驾护航

中国汽车工程学会发布的《节能与新能源汽车技术路线图(2.0版)》是为我国氢能发展道路提出了更为明确的要求与指引。随着国家“碳中和”、“碳达峰”任务的推进,氢能这一绿色能源受到国家的重视和大力推动。未来目标中就风光能电解水制氢,加氢站等基础设施建设,氢燃料电池汽车等进行了详细规划。

接受生活中的风雨,时光匆匆流去,留下的是风雨过后的经历,那时我们可以让自己的心灵得到另一种安慰。所以遇到说明问题我们可以积极的去寻找解决的方法,时刻告诉自己没有什么难过的坎。紫薯百科关于氢能行业创业门槛就整理到这了。