NO.1822 氢能商用车的机会来临?


你好,这里是罗胖精选。

今天推荐给你的是马一峰老师带来的《能源前沿报告》。

马一峰老师是一位国内很知名的能源咨询专家,平时都是为中海油、中石油、中石化、GE和华为这些大企业提供产业咨询服务。但是,在得到的这份前沿报告里,他会为我们这些普通学习者当参谋,告诉你在能源转型这个大背景下,有哪些新的变局和机会。

在这套课程里,讲了光伏、风电、氢能、页岩气、天然气、煤炭、储能、电网等各个赛道的最新进展。你会发现,能源产业不仅牵动着各行各业,而且其中蕴藏的机会非常的激动人心。

今天分享给你的这一讲,讲的是氢能。一直以来,氢能都被称为“人类终极清洁能源”。但在过去,氢能的应用却面临很多的困境。那为什么说,氢能的破局点是商用车?这条产业链上的哪些企业会迎来发展红利期呢?接下来,让我们一起听听马一峰老师他是怎么说的。

你好,我是马一峰,欢迎来到《能源前沿报告》。

前面两讲我们讲了清洁能源中的光伏和风电,这一讲我带你看看被称为人类终极清洁能源的氢能。

你可能经常听到氢能,但又感觉它的存在感很低。电动车都已经用上光伏发的电了,氢能车却始终没看见几辆,更别说其他的应用了。我要告诉你的是,从2022年开始,氢能要真正进入实质性应用阶段了。

2022年3月23日,国家发改委和能源局联合发布了一份文件,叫《氢能产业发展中长期规划2021-2035》,它被业内称为最有含金量的文件,因为它是历史上第一次把氢纳入了能源目录,还规划了氢能产业的具体发展路径。要知道,之前氢可是按照危险化学品管理的,现在它成为了能源中的一员,这意味着氢能产业正在发生大变化。

我还看到一个有意思的事儿,在这个文件出台前不久,也就是2021年8月14日,雄安新区有一条名叫“容易线”的氢能重卡示范线正式投运。重卡,也就是重型卡车。线路起点是在雄安新区容城县薛庄村,终点到易县渭庄村,全长59公里,是雄安新区主要建材运输通道之一。

你千万别小看这条“容易线”,它可是全国首个氢能重卡运输的线路,也是全球最大的批量氢能重卡运输线。现在,有上百辆的氢能重型卡车正在这条路线上来回运送砂石等建材。

为这些重卡供应氢气的是河北旭阳化工集团,是一家做煤炭和焦炭化工的企业,它们每年能生产10亿立方米的工业副产氢。从旭阳化工到“容易线”加氢站一共有124公里,用长管拖车就直接运过去了。

值得注意的是,这些重卡属于商用车。而这条“容易线”的运作模式,是氢能产业目前为止,能找到的最具实际操作性的路线了。在我看来,这个模式可以被总结为:工业副产氢就近用于固定线路的商用车。随着这个模式的不断推广,氢能会大规模被应用起来。

你可能会问了,我为什么能对这个模式这么有信心呢?因为它选择了一个非常合理的消费端场景——商用车。

我给你说说理由。从社会价值上来看,商用车有个明显的问题,就是排放高,值得用氢能做替代。有组数据显示,到2021年12月,我国的汽车保有量是3亿辆左右,商用车保有量是3800万辆。商用车占比虽然只有12.7%,但它的“破坏力”惊人,消耗了全国51%的车用汽柴油,二氧化碳排放量占了道路交通的56%,污染物排放量占比更是达到80%。

从应用场景上来看,我国现在的加氢站密度不够,只有255座,建一座要投资1200到1500万人民币,想达到加油站那么高的密度,还需要很长时间。所以短时间内,个人乘用车的便捷加氢根本实现不了。而商用车多行驶在固定路线上,比如公交车、物流配送车、环卫车、专线卡车等等。在这些固定路线上提高加氢站密度,就能直接解决使用场景中,加氢站密度不够的问题。

最棘手的是氢能汽车的安全性。氢气的爆炸极限是4.0%~75.6%,非常宽,也就是说,空气中只要混进4%的氢气,一旦遇火就容易爆炸。氢能汽车如果停在地下车库这样的封闭空间,会非常危险。大部分的商用车是停放在露天环境,万一氢气泄露了,马上会被稀释,爆炸风险能大大降低。

这么看来,商用车确实是氢能发力的首选领域。

商用车就位了,那氢能从哪来呢?

氢能主要分为三类,分别是:化石能源制氢,电解水制氢和工业副产氢。2021年,我国的氢能产量一共有3300万吨,是全球第一。氢能产量是不少,但不是都能用到商用车上的,为什么这么说呢?

我们先来看化石能源制氢。化石能源制氢的产量最多,有2640万吨,但它属于“灰氢”,碳排放很高,并不能作为氢气来源。

电解水制氢,现在的产能大约是30到50万吨。有很大一部分的电解水制氢要用到煤电,含碳量也很高,和化石能源制氢本质上没啥区别。电解水制氢中还有一部分是“绿氢”,这是真正的可再生能源,但只有不到10万吨。那份文件明确说了:“十四五”期间的计划,绿氢的年产能最多达到20万吨。

20万吨氢气是什么概念呢?我给你算笔账。全国的商用车消耗了51%的车用汽柴油,如果按照内燃机普遍的效率35%左右计算,换算成氢气,得需要约3300万吨。就算让10%的商用车先用上绿氢,那也需要300多万吨。

所以说,电解水制氢远远达不到氢能产业发展的需求。

接下来,我们再看看属于“蓝氢”的工业副产氢。工业副产氢是指工业生产产品的过程中,作为副产物出现的氢。也就是说,这部分氢气,不管你用不用,它都会产生,与其废弃掉,倒不如利用起来,作为氢气来源。2021年,我国的工业副产氢产量有660多万吨,显然,用来推动氢能的初期发展足够了。

另外,工业副产氢还有不少优点。

比如,成本低。行业有对成本做过统计,平均下来,化石能源制氢大约11元/KG,电解水制氢35-46元/KG,工业副产氢16元/KG。工业副产氢的成本虽然比煤制氢高一点,但还是划算的。加上工业副产氢在生产过程中一定会产生,比起废弃掉,不如利用起来。

还有个优点,是产业分布分散。能生产工业副产氢的焦化和氯碱产业,在山西、河北、内蒙、陕西、四川、安徽、天津等省市都有分布。而这些地区都有相应的氢能商用车规划,氢气产地与氢能潜在需求区就很好的重叠了,运输半径变小,副产氢在供应上也方便了。

合适的氢气找到了,但有一个新问题。这些氢气主要来源于化工厂,一旦化工厂停产或者增产了,氢气就会出现不够用,或者太多没地方存的问题。但使用方的氢气用量又相对固定,这就需要双方对氢气供应要进行有效控制。

那这个问题该怎么解决呢?

通过技术。中国科学院大连化学物理研究所研发的一项技术,叫二氧化碳加氢制甲醇。这项技术能把多出来的副产氢和二氧化碳结合生成甲醇,等需要的时候,再把甲醇拿出来重整制成氢气。

还有一种办法,是用调峰电量来制氢。波谷时的电价很便宜,如果用于电解水制氢,成本很低,还能稳定电网,一举多得。山东华电潍坊公司已经这么干了,2022年3月,它们开始建设调峰电制氢储能站,每小时能产5000立方米氢气,够一辆49吨的氢能重卡跑上4000公里。

除此之外,有一项重磅政策,也能促成工业副产氢的大幅度增产。

2022年2月18日,国家发展改革委等12个部门,联合发了一个文件,名字我给你念一下《关于印发促进工业经济平稳增长的若干政策的通知》。里面强调了,原料用能消费不再纳入能源消费的总量控制了。

我来解释一下,从2015年开始,我国实行的是“能耗双控”,也就是说,要在能源总量和消耗强度两项上进行控制。总量是指一个地区的能源消费总量,强度是指单位GDP所消耗的能源量。

这回的政策出台后,煤炭、石油等化石能源,如果不是单纯燃烧,而是作为化工原料使用,就可以一定程度上扩大规模了。刚才讲的,像旭阳化工这类的焦化厂,在以前是要被双控的,根本没办法扩大规模。那这项政策出台后,会极大刺激煤化工的发展,带来更多工业副产氢,为氢气供应提供保证。

这么看来,生产端问题不大,但在消费端,目前的成本还很高。

比如,在发电成本上,柴油发电机的成本是每千瓦500到700元,氢燃料电池是每千瓦3000元,中间有4到6倍的差距。再比如,购车成本上,“容易线”上的氢能重卡,普遍价格在130到150万,同样吨位的柴油重卡,价格在40到50万左右,两者相差三倍左右。同时,燃油重卡每公里燃料成本是2元到2.3元,而氢能重卡却在4.2元到4.9元之间,价格差也在两倍上下。

你肯定能想到,设备、运营等成本过高,氢能车市场就难推广。十三届全国政协副主席万钢,在2021年6月的“十一届中国汽车论坛”上,就公开表态说:补贴要轮到氢了。确实,国家的补贴政策已经跟上 。山东、广东、福建、江苏、上海等省市都有政策出台,商用车是氢能发展的重点补贴对象,北京给一台氢能重卡的补贴最高能达到189万。

事实上,整个氢能产业已经整装待发了。生产上,利用已有的工业副产氢,做到就近消纳氢气;消费上,先从交通领域的商用车入手,加上补贴等政策力度,打开氢能市场。

这种“用消费端拉动生产端”的方式,与电动车产业非常相似。目前,电动车充的电,70%都是煤电,但没关系,先培养消费习惯,等大家都用上电动车,终端产品的价格降下来后,再反向去优化供电端。

电动车主要发力在乘用车上,我们有发达的电网,建充电桩和换电站相对容易。氢能的问题是,它没有“氢网”这个基础设施,才选择了固定路线的商用车,可以就近使用工业副产氢。但它们的发展模式是一样的,就是在产业大网络下,先找到一个局域网运行起来,然后再逐步扩展。

我判断,接下来产业链上各企业会迎来发展红利期,比如,做氢燃料电池、氢能商用车、氢气运输的企业;再比如,生产工业副产氢的企业,成为氢气主要供应方后,会进一步提高副产物的经济性。当然,氢能除了应用在交通,未来在储能、发电和工业原料领域也会有更多空间,我们就拭目以待了。

好,以上就是这一讲的全部内容。你还关注到氢能有哪些应用呢?欢迎你留言分享,一起交流。