本報(bào)記者 龔夢澤
2025年1月1日起,,我國首部《中華人民共和國能源法》(以下簡稱《能源法》)正式施行�,!赌茉捶ā访鞔_將氫能納入能源管理體系,,首次從法律層面確立了氫能的能源地位。
在此背景下,氫能產(chǎn)業(yè)正在我國加速發(fā)展,。制備,、儲(chǔ)運(yùn)、加氫,、燃料電池等主要技術(shù)不斷突破,,基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)加快進(jìn)行,產(chǎn)業(yè)規(guī)模和應(yīng)用場景日益壯大,。
根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021—2035年)》,,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目標(biāo)被明確劃分為三個(gè)階段:到2025年,期望氫能產(chǎn)業(yè)建立起成熟的政策環(huán)境,,能夠顯著提高產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力,;到2030年,氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新體系要更加完備,,可再生能源制氫將得到廣泛應(yīng)用,,有效推動(dòng)碳達(dá)峰目標(biāo)的實(shí)現(xiàn);到2035年,,氫能產(chǎn)業(yè)將形成一個(gè)高度成熟的體系,,建立起一個(gè)多元化的氫能應(yīng)用生態(tài)系統(tǒng)。
然而,,熱望背后,,行業(yè)仍面臨“叫好難叫座”的尷尬:氫價(jià)高企、基礎(chǔ)設(shè)施薄弱,、商業(yè)模式尚未閉環(huán)……但轉(zhuǎn)折點(diǎn)正在逼近,,隨著業(yè)內(nèi)關(guān)于“2028年氫能有望重構(gòu)能源版圖”的聲音漸隆,這一預(yù)判的背后,,不僅是技術(shù)與成本的突破,更是一場橫跨化工,、冶金,、儲(chǔ)能與交通的產(chǎn)業(yè)革命。
那么,,如何構(gòu)建這一前景廣闊的清潔能源體系,?產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程面臨哪些隘口?下一步該如何有效降低制,、運(yùn),、儲(chǔ)成本?近日,,《證券日報(bào)》記者深入產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè),,探尋氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r。
自主產(chǎn)業(yè)鏈漸趨完善
穿梭于北京街頭巷尾的冷鏈配送車,奔波于天津港碼頭的重卡運(yùn)貨車,、河北保定“氫”裝上陣的氫能物流車……京津冀三地,,都閃現(xiàn)著氫能車輛忙碌的身影。
在北京大興國際氫能示范區(qū),,駕駛員王師傅先用靜電夾夾住車身釋放靜電,,再操作控制面板并用加氫槍加注——這個(gè)過程和加油相似。位于該示范區(qū)西南角的海珀?duì)柤託湔�,,占�?000余平方米,,日加氫量可達(dá)4.8噸,能同時(shí)滿足500輛到600輛車輛的用氫需求,。
據(jù)記者了解,,占地約20公頃的北京大興國際氫能示范區(qū),匯聚了200多家企業(yè),,園里有北京清馳科技有限公司(以下簡稱“清馳科技”)這樣的潛力企業(yè),,也聚集了國氫能源科技有限公司、北京億華通科技股份有限公司等龍頭企業(yè),,帶動(dòng)了產(chǎn)業(yè)鏈上下游協(xié)同落地發(fā)展,,成為了北京氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展、氫能應(yīng)用的“樣板間”,。
據(jù)清馳科技CEO張晶介紹,,公司生產(chǎn)的質(zhì)子交換膜厚度僅為12微米,相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的十分之一,。但這看似單薄的膜片,,實(shí)則是氫氣進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換的重要場所,猶如氫燃料電池的“芯片”,。
如今,,清馳科技高精度萬級(jí)潔凈生產(chǎn)線,可年產(chǎn)15萬平方米質(zhì)子交換膜,。正是這一張張薄如蟬翼的質(zhì)子交換膜,,支撐起了氫能產(chǎn)業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。
目光轉(zhuǎn)到河北保定,,走進(jìn)未勢能源科技有限公司(以下簡稱“未勢能源”)的生產(chǎn)車間,,一排排機(jī)械手臂精準(zhǔn)地進(jìn)行著零部件的抓取與組裝,一層膜電極,、一層雙極板,,在定位桿的“引導(dǎo)”下交替疊放,最終層層堆疊的膜電極與雙極板,,就是氫燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵部件——電堆,。
在電堆膜電極產(chǎn)線上,,一臺(tái)臺(tái)精密的涂布設(shè)備將催化劑均勻地涂覆在質(zhì)子交換膜上,旁邊的檢測設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測著涂布的厚度與均勻度,,一旦發(fā)現(xiàn)微小的偏差,,便會(huì)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)。工作人員身著無塵服,,在設(shè)備間穿梭觀察——這里生產(chǎn)的電堆膜電極,,如同氫燃料電池的“心臟”,其性能直接影響著整個(gè)燃料電池的效率與壽命,。
車間負(fù)責(zé)人告訴《證券日報(bào)》記者,,電堆與空氣壓縮機(jī)、氫氣循環(huán)泵,、水泵以及直流轉(zhuǎn)換器共同構(gòu)成了氫燃料電池系統(tǒng),。以往國內(nèi)企業(yè)做系統(tǒng)時(shí),關(guān)鍵零部件全部依賴進(jìn)口,,不僅技術(shù)上被“卡脖子”,,價(jià)格還非常昂貴。為解決關(guān)鍵痛點(diǎn)問題,,國內(nèi)氫能企業(yè)紛紛走上全自研道路,。
“拆解燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),電堆最貴,,電堆中膜電極最貴,,膜電極中催化劑最貴。據(jù)此我們從催化劑端做起,,將成本最高且技術(shù)壁壘最高的環(huán)節(jié),,牢牢掌握在自己手中�,!痹谖磩菽茉炊麻L張?zhí)煊鹂磥�,,�?shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料的自主可控,不僅整體效率高,,質(zhì)量匹配好,,更是控制成本的最佳路徑。此外,,在全球范圍內(nèi),中國已建立起完備且自主的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,。因此,,產(chǎn)業(yè)爆發(fā)的最佳土壤就在中國,這將給中國氫能企業(yè)帶來絕佳的發(fā)展機(jī)遇,。
脫碳與儲(chǔ)能領(lǐng)銜
從全球氫能發(fā)展現(xiàn)狀看,,作為兼具能源和原料雙重屬性的能源品種,氫能以其零排放、高能量密度和儲(chǔ)能特性,,對構(gòu)建清潔低碳,、安全高效的能源體系,實(shí)現(xiàn)國家“雙碳”目標(biāo)具有重要意義,。在我國,,發(fā)展氫能尤其是“綠氫”(可再生能源電解水制氫)在工業(yè)減碳方面的關(guān)鍵作用愈發(fā)受到重視。
氫能的“綠化”程度取決于制取方式,。相比于煤,、天然氣制取的“灰氫”和工業(yè)副產(chǎn)氫等“藍(lán)氫”,用可再生能源發(fā)電制取的“綠氫”更清潔,,但獲取成本也更高,,電力成本就約占到制氫總成本的70%。
“目前看來,,綠色化工對氫的經(jīng)濟(jì)容忍度是在13元/公斤以內(nèi),。在此價(jià)位區(qū)間,綠氨,、綠醇等產(chǎn)品便可與傳統(tǒng)工藝平價(jià)競爭,。”張?zhí)煊鸶嬖V記者,,這一臨界點(diǎn)的加速到來,,與全國碳市場配額交易價(jià)格飆升密不可分。
張?zhí)煊鸨硎�,,全國碳價(jià)已從2021年的60元/噸躍升至2024年的92元/噸,。“結(jié)合目前歐洲接近100歐元/噸的高昂碳價(jià),,‘十五五’期間(2026年至2030年)國內(nèi)將有巨量的增長空間,,屆時(shí)‘綠氫’溢價(jià)空間將徹底打開�,!�
如果說化工是氫能環(huán)保提效的試驗(yàn)田,,那么鋼鐵行業(yè)就是檢驗(yàn)其工業(yè)價(jià)值的試金石。鑒于全球7%的碳排放源自鋼鐵生產(chǎn),,氫冶金被視為唯一可能大規(guī)模替代焦炭的減碳,、脫碳的路徑。據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測,,到2030年,,清潔低碳?xì)鋵⒊蔀殇撹F、化工等行業(yè)重要零碳原料,,年消費(fèi)量分別達(dá)到174萬噸和376萬噸,,屆時(shí)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)模將超萬億元,。
與此同時(shí),作為長時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)代表的氫儲(chǔ)能近年來熱度持續(xù)走高,。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為,,當(dāng)新能源發(fā)電量在一個(gè)國家和地區(qū)能源結(jié)構(gòu)中的占比超過20%,4小時(shí)以上長時(shí)儲(chǔ)能將成為剛需,。2024年我國可再生能源發(fā)電量占比已突破35%,,但新型儲(chǔ)能4小時(shí)以上項(xiàng)目占比不足16%,平均時(shí)長僅2.3小時(shí),。
在緯景儲(chǔ)能科技有限公司董事長葛群看來,,人們習(xí)慣性地將儲(chǔ)能與鋰電池直接畫上等號(hào),可實(shí)際上儲(chǔ)能涵蓋的范疇極為廣闊,。有些應(yīng)用場景對儲(chǔ)能時(shí)長的要求僅僅只有幾十秒,,飛輪儲(chǔ)能無疑是最為適配的技術(shù)路徑。而當(dāng)儲(chǔ)能時(shí)長延伸至4個(gè)小時(shí)或更長時(shí)間,,這恰恰是當(dāng)下能源市場亟待填補(bǔ)的關(guān)鍵空白,。
國家電力投資集團(tuán)有限公司?在內(nèi)蒙古布局的吉瓦級(jí)“風(fēng)光氫儲(chǔ)”一體化項(xiàng)目,正在驗(yàn)證更優(yōu)的儲(chǔ)能模式——風(fēng)光電制氫后,,可像天然氣一樣儲(chǔ)存數(shù)月,,并通過管道、液氫罐車跨區(qū)域調(diào)配,。以1000公里輸氫距離為例,,管道運(yùn)輸成本區(qū)間可達(dá)每公斤0.27元至13元之間,相較公路運(yùn)輸每百公里12元至14元的成本優(yōu)勢顯著,。
“輸氫管道不僅僅是輸配裝置,,更是一個(gè)超大容量的儲(chǔ)氫管網(wǎng)——通過加減壓力進(jìn)行儲(chǔ)氣,不僅大大減少了儲(chǔ)能系統(tǒng)的造價(jià),,同時(shí)增強(qiáng)了調(diào)峰能力,。”張?zhí)煊鸨硎尽?/p>
此外,,隨著越來越多的大型數(shù)據(jù)中心在建,,考慮到供能和冷卻的需求,其電源供應(yīng)是不能切斷的,。以往行業(yè)采用的多是柴油機(jī)作為備用電源,,但氫能儲(chǔ)能憑借高能量密度、低損耗,、低碳排,,以及連接與形態(tài)的靈活性,愈發(fā)展現(xiàn)出“不可替代性”,。
資本與技術(shù)雙驅(qū)動(dòng)
近年來,,氫能產(chǎn)業(yè)不斷有資本涌入,也在一定程度上體現(xiàn)出了其較高的社會(huì)認(rèn)可度和可觀的發(fā)展前景,。
作為氫能產(chǎn)業(yè)“國家先鋒隊(duì)”,,央企氫能業(yè)務(wù)布局無疑是產(chǎn)業(yè)的風(fēng)向標(biāo)之一。據(jù)《證券日報(bào)》記者梳理,,截至目前,,在國務(wù)院國資委監(jiān)管的98家央企中,涉及氫能相關(guān)業(yè)務(wù)的有45家,,占比達(dá)47%,。
另據(jù)國金證券研報(bào),2024年約10個(gè)“綠氫”項(xiàng)目投產(chǎn),。其中,,中國能源建設(shè)集團(tuán)有限公司、中國石油化工集團(tuán)有限公司等央企正陸續(xù)推進(jìn)項(xiàng)目招標(biāo)進(jìn)度,。目前來看,,各大央企競逐氫能的示范效應(yīng)逐步顯現(xiàn),并在短期內(nèi)加速催化國內(nèi)氫能存量項(xiàng)目進(jìn)度,。
央企“群雄逐鹿”的同時(shí),,氫能領(lǐng)域內(nèi)民企搶灘市場的步點(diǎn)也漸頻。天眼查APP數(shù)據(jù)顯示,,2022年至今,,我國每年平均新增氫能相關(guān)企業(yè)500家。
在眾多招投標(biāo)項(xiàng)目中,,依托于我國成熟的汽車工業(yè)體系,,氫能在交通應(yīng)用場景中先行一步。張?zhí)煊鸨硎荆骸皩τ跉鋬r(jià)容忍度最高的還是交通,,氫能的商業(yè)模式大概率先誕生于交通領(lǐng)域,。”
“氫能相較于其他車用能源的優(yōu)勢在于,,它不僅可以作用于交通行業(yè),,還可以延伸到更多的能源應(yīng)用層面,包括飛機(jī)船舶,、備用電源,、固定式發(fā)電等�,!睆�?zhí)煊鸨硎�,,以氫能重卡為基礎(chǔ),拓展到氫燃料電池的發(fā)電機(jī)組供電,,再拓展到船舶飛機(jī)等領(lǐng)域,。他認(rèn)為,,2028年,氫燃料電池將重構(gòu)汽車交通與儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的商業(yè)版圖,。
事實(shí)上,,這場“逆襲”的關(guān)鍵在于基礎(chǔ)設(shè)施的破局。氫能汽車的策略極具現(xiàn)實(shí)性:在氯堿廠,、焦化廠等副產(chǎn)氫富集區(qū)建設(shè)低價(jià)加氫站,,借助每公斤10元以下的氫氣快速盈利;在無氫源地區(qū)與中石化合作,,布局“油電氣氫”綜合能源站,,用油電收入反哺氫能業(yè)務(wù)。這種“農(nóng)村包圍城市”的打法,,已在京津冀和長三角等地區(qū)悄然鋪開,,被探索應(yīng)用于公交客運(yùn)、城市配送,、冷鏈運(yùn)輸,、干線物流等場景。預(yù)計(jì)到2035年氫燃料汽車保有量將達(dá)到100萬輛規(guī)模,。
對于未來氫能市場前景,,張?zhí)煊痤A(yù)測,2025年國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出應(yīng)用場景繼續(xù)拓展,、技術(shù)創(chuàng)新加速,、市場競爭加劇等特點(diǎn),在政策支持,、技術(shù)進(jìn)步和市場需求的共同推動(dòng)下,,2025年氫能市場將進(jìn)入一個(gè)關(guān)鍵發(fā)展階段,“綠氫”項(xiàng)目和氫燃料電池汽車的爆發(fā)量級(jí)均有望翻倍起步,。