2060年我国氢气年需求将达1.3亿吨!1/3央企入局!工业
近来,东莞证券针对我国氢能工业开展现状和未来走势做出判别和猜测,研究报告指出:“2020年我国氢气需求量约3342万吨,至2030年我国氢气的年需求量将提高到3715万吨,在终端动力消费中占比约5%,至2060年,我国氢气的年需求量将增至约1.3亿吨,在终端动力消费中占比约20%。”
氢能因其低碳环保的特色得到世界各国的认可,在各国想尽办法下降碳排放的过程中,开展氢能成为首选。
方针催动职业加快开展
氢能工业的兴旺程度很重要一点是方针推进的效果。氢能汇(微信大众号:h2-2005)了解到,无论是世界仍是国内,一再出台的氢能规划、方针,推进了整个职业的开展。
2016年10月,我国标准化研究院资源与环境分院和我国电器工业协会发布的《我国 氢能工业基础设施开展蓝皮书(2016)》初次提出了我国氢能工业的开展道路图。对我 国中长时间加氢站和燃料电池车辆开展方针进行了规划。首要包含:到2020年,加氢站数 量到达100座;燃料电池车辆到达10,000辆;氢能轨道交通车辆到达50列;到2030年,加氢站数量到达1,000座,燃料电池车辆保有量到达200万辆;到2050年,加氢站网络构建完结,燃料电池车辆保有量到达1,000万辆。
2019年两会期间,氢能被初次写入《政府工作报告》,2016-2022年期间,工信部、 国务院、发改委等多部分连续发布支撑、标准氢能工业的开展方针,国家的“十四五” 规划中说到,要加快氢能工业开展,氢能工业在“十四五”期间将提速开展。
在当地方针方面,据不完全统计,全国有北京市、上海市、广州市、浙江省、江苏 省、贵州省和四川省等多个省市区域发布了相对完好和丰厚的氢能相关方针或规划。在加氢站、氢燃料电池车数量、氢能科技立异等范畴都有相应布局。
商场竞赛格式涣散
国内氢能工业开展迅猛,央企带头开展氢能。根据国资委在国新办在2021年7月举办的新闻发布会上的数据显现:已有超越三分之一的中心企业在布局包含制氢、储氢、加氢、用氢等全工业链,均取得了一批技能研制和演示使用的效果。
如我国石化和我国石油要点布局氢能储运零售终端建造和运营范畴,国家动力集团和中船重工要点布局氢能工业链及氢能配备,国家电投、东方电气和中船重工将重心放在氢燃料电池及其间心部件,春风集团、一汽集团、我国中车和宝武集团则聚集 终端使用燃料电池轿车、列车、氢冶金。
虽然如此,氢能整个商场竞赛格式仍然相对涣散。从商场集中度看,我国石化和国家动力集团两大公司氢气产值简直占了商场份额的3成,而剩下7成涣散到各个企业中。
制氢技能谁是王者
从制氢视点看,无论是煤制氢仍是绿电制氢亦或是核能制氢,都是制氢的一种方法。但从本钱上看,当时化石燃料制氢技能最为老练,制氢功率最高,可是在各类制氢技能中,化石燃料制氢的二氧化碳排放量也更多。
相比之下,用风电、光伏等可再生动力制氢可以大幅 下降二氧化碳的排放量,也有利于处理弃风、弃光问题。因为现在电解水的能量损耗率较高,可再生动力制氢的功率约30%。别的,核能制氢的碳排放量也较低,一同核能制氢的功率可以到达约 55%。
单从电解水制氢来看,是未来氢能工业开展的一个重要方向,而电解水制氢也有不同的技能道路,碱性电解水(ALK)、质子交流膜(PEM) 电解水和固体氧化物电解水(SOEC)3 种类型中,质子交流膜(PEM) 电解水使用更广,未来远景更有优势。
现在 PEM电解水制氢体系设备本钱高出ALK电解体系设备本钱的6-7倍。2020年数据显现,电解水制氢,ALK平准化本钱约23-28元/kg,选用PEM电解水制氢技能本钱约为ALK的1.4倍。
虽然本钱存在差异,但自从我国石化去年在燕山石化建造的首套质子交流膜(PEM)制氢演示站发动,意味着我国石化初次打通了PEM 电解水制氢设备从要害资料、中心部件到体系集成的整套流程。我国石化PEM 制氢演示站选用大面积均一膜电极,此规划方案可直接开展为单槽兆瓦级规划,为质子交流膜电解水制氢技能 进行大型化实验供给规划根据。
别的一点值得注重的是核能制氢,这或许成为大规划制氢的一个重要选项。核电运转安稳、牢靠、换料周期长,可作为基荷电源大规划代替传统化石动力,可与其他清洁动力一同构建清洁低碳、安全高效的动力体系。氢能是未来最有期望得到大规划使用的清洁动力之一,核能具有高效、低耗、环保、清洁的特色,核能制氢将二者结合,进行氢的大规划出产, 有望成为未来氢气大规划供给的途径。
储氢瓶加快国产化
储氢范畴,当时仍以储氢瓶为主。高压气态储氢充放气速度快,但安全隐患系数较高。低温液态储氢技能存在难度系数大、液化本钱高、能耗大和绝热资料本钱高级坏处。
现在已商业化使用的高压储氢气瓶首要是 I 型瓶、II 型瓶、III 型瓶和 IV 型瓶。I 型瓶由金属钢组成;II 型瓶选用金属原料为主,外层环绕玻璃纤维复合资料;III 型瓶、IV 型瓶外部选用碳纤维环绕,III 型瓶内胆为金属,IV 型内胆为塑料。
国内现在使用较多的是35MPa 储氢Ⅲ型瓶,碳纤维复合资料是中心组成部分,可是因为国内的碳纤维以进口为主,2020 年我国碳纤维的进口量占需求量的6成左右,碳纤维复合资料本钱约占35MPa 储氢Ⅲ型瓶出产本钱的 62.5%。
Ⅳ型瓶或许更好满意车载储氢体系趋向安全、高储氢密度、 轻量化、低本钱、成寿数等方面的开展要求,未来跟着Ⅳ型瓶原资料的进一步国产化, 性价比将得到突显,并加快使用于新动力轿车范畴。
质子交流膜电池技能是干流
从氢燃料电池车开展的状况看,现在世界各国的氢燃料电池车的商场保有量都存在缺乏的状况。之所以燃料电池车推行速度不够快,很重要的一个原因在于其价格昂扬。
从本钱视点看,燃料电池构成了燃料电池轿车本钱的大部分, 燃料电池动力体系是燃料电池轿车本钱昂扬的首要原因,一辆燃料电池轿车总本钱约三分之二来自于燃料电池体系,其间质子交流膜燃料电池技能主导的燃料电池体系构成了燃料电池轿车工业链的价值中心部分。
燃料电池出产技能共分为5种。其间,质子交流膜燃料技能是继碱性、磷酸性以及熔融碳酸盐以及固体氧化物燃料电池之后,敏捷开展起来的温度最低,比能最高、发动最快、寿数最长,使用最为广泛的第五代燃料电池,也是现阶段世界燃料电池轿车厂商遍及选用的燃料电池技能。
膜电极是燃料电池体系的组成成分之一,氢气经过氢动力车的燃料电池体系转换为电能,膜电极是氢气转换为电能的反响场所,膜电极技能门槛高,具有极高的成长性、产品附加值和竞赛壁垒,膜电极则是燃料电池体系的中心的零部件。
氢能因其低碳环保的特色得到世界各国的认可,在各国想尽办法下降碳排放的过程中,开展氢能成为首选。
方针催动职业加快开展
氢能工业的兴旺程度很重要一点是方针推进的效果。氢能汇(微信大众号:h2-2005)了解到,无论是世界仍是国内,一再出台的氢能规划、方针,推进了整个职业的开展。
2016年10月,我国标准化研究院资源与环境分院和我国电器工业协会发布的《我国 氢能工业基础设施开展蓝皮书(2016)》初次提出了我国氢能工业的开展道路图。对我 国中长时间加氢站和燃料电池车辆开展方针进行了规划。首要包含:到2020年,加氢站数 量到达100座;燃料电池车辆到达10,000辆;氢能轨道交通车辆到达50列;到2030年,加氢站数量到达1,000座,燃料电池车辆保有量到达200万辆;到2050年,加氢站网络构建完结,燃料电池车辆保有量到达1,000万辆。
2019年两会期间,氢能被初次写入《政府工作报告》,2016-2022年期间,工信部、 国务院、发改委等多部分连续发布支撑、标准氢能工业的开展方针,国家的“十四五” 规划中说到,要加快氢能工业开展,氢能工业在“十四五”期间将提速开展。
在当地方针方面,据不完全统计,全国有北京市、上海市、广州市、浙江省、江苏 省、贵州省和四川省等多个省市区域发布了相对完好和丰厚的氢能相关方针或规划。在加氢站、氢燃料电池车数量、氢能科技立异等范畴都有相应布局。
商场竞赛格式涣散
国内氢能工业开展迅猛,央企带头开展氢能。根据国资委在国新办在2021年7月举办的新闻发布会上的数据显现:已有超越三分之一的中心企业在布局包含制氢、储氢、加氢、用氢等全工业链,均取得了一批技能研制和演示使用的效果。
如我国石化和我国石油要点布局氢能储运零售终端建造和运营范畴,国家动力集团和中船重工要点布局氢能工业链及氢能配备,国家电投、东方电气和中船重工将重心放在氢燃料电池及其间心部件,春风集团、一汽集团、我国中车和宝武集团则聚集 终端使用燃料电池轿车、列车、氢冶金。
虽然如此,氢能整个商场竞赛格式仍然相对涣散。从商场集中度看,我国石化和国家动力集团两大公司氢气产值简直占了商场份额的3成,而剩下7成涣散到各个企业中。
制氢技能谁是王者
从制氢视点看,无论是煤制氢仍是绿电制氢亦或是核能制氢,都是制氢的一种方法。但从本钱上看,当时化石燃料制氢技能最为老练,制氢功率最高,可是在各类制氢技能中,化石燃料制氢的二氧化碳排放量也更多。
相比之下,用风电、光伏等可再生动力制氢可以大幅 下降二氧化碳的排放量,也有利于处理弃风、弃光问题。因为现在电解水的能量损耗率较高,可再生动力制氢的功率约30%。别的,核能制氢的碳排放量也较低,一同核能制氢的功率可以到达约 55%。
单从电解水制氢来看,是未来氢能工业开展的一个重要方向,而电解水制氢也有不同的技能道路,碱性电解水(ALK)、质子交流膜(PEM) 电解水和固体氧化物电解水(SOEC)3 种类型中,质子交流膜(PEM) 电解水使用更广,未来远景更有优势。
现在 PEM电解水制氢体系设备本钱高出ALK电解体系设备本钱的6-7倍。2020年数据显现,电解水制氢,ALK平准化本钱约23-28元/kg,选用PEM电解水制氢技能本钱约为ALK的1.4倍。
虽然本钱存在差异,但自从我国石化去年在燕山石化建造的首套质子交流膜(PEM)制氢演示站发动,意味着我国石化初次打通了PEM 电解水制氢设备从要害资料、中心部件到体系集成的整套流程。我国石化PEM 制氢演示站选用大面积均一膜电极,此规划方案可直接开展为单槽兆瓦级规划,为质子交流膜电解水制氢技能 进行大型化实验供给规划根据。
别的一点值得注重的是核能制氢,这或许成为大规划制氢的一个重要选项。核电运转安稳、牢靠、换料周期长,可作为基荷电源大规划代替传统化石动力,可与其他清洁动力一同构建清洁低碳、安全高效的动力体系。氢能是未来最有期望得到大规划使用的清洁动力之一,核能具有高效、低耗、环保、清洁的特色,核能制氢将二者结合,进行氢的大规划出产, 有望成为未来氢气大规划供给的途径。
储氢瓶加快国产化
储氢范畴,当时仍以储氢瓶为主。高压气态储氢充放气速度快,但安全隐患系数较高。低温液态储氢技能存在难度系数大、液化本钱高、能耗大和绝热资料本钱高级坏处。
现在已商业化使用的高压储氢气瓶首要是 I 型瓶、II 型瓶、III 型瓶和 IV 型瓶。I 型瓶由金属钢组成;II 型瓶选用金属原料为主,外层环绕玻璃纤维复合资料;III 型瓶、IV 型瓶外部选用碳纤维环绕,III 型瓶内胆为金属,IV 型内胆为塑料。
国内现在使用较多的是35MPa 储氢Ⅲ型瓶,碳纤维复合资料是中心组成部分,可是因为国内的碳纤维以进口为主,2020 年我国碳纤维的进口量占需求量的6成左右,碳纤维复合资料本钱约占35MPa 储氢Ⅲ型瓶出产本钱的 62.5%。
Ⅳ型瓶或许更好满意车载储氢体系趋向安全、高储氢密度、 轻量化、低本钱、成寿数等方面的开展要求,未来跟着Ⅳ型瓶原资料的进一步国产化, 性价比将得到突显,并加快使用于新动力轿车范畴。
质子交流膜电池技能是干流
从氢燃料电池车开展的状况看,现在世界各国的氢燃料电池车的商场保有量都存在缺乏的状况。之所以燃料电池车推行速度不够快,很重要的一个原因在于其价格昂扬。
从本钱视点看,燃料电池构成了燃料电池轿车本钱的大部分, 燃料电池动力体系是燃料电池轿车本钱昂扬的首要原因,一辆燃料电池轿车总本钱约三分之二来自于燃料电池体系,其间质子交流膜燃料电池技能主导的燃料电池体系构成了燃料电池轿车工业链的价值中心部分。
燃料电池出产技能共分为5种。其间,质子交流膜燃料技能是继碱性、磷酸性以及熔融碳酸盐以及固体氧化物燃料电池之后,敏捷开展起来的温度最低,比能最高、发动最快、寿数最长,使用最为广泛的第五代燃料电池,也是现阶段世界燃料电池轿车厂商遍及选用的燃料电池技能。
膜电极是燃料电池体系的组成成分之一,氢气经过氢动力车的燃料电池体系转换为电能,膜电极是氢气转换为电能的反响场所,膜电极技能门槛高,具有极高的成长性、产品附加值和竞赛壁垒,膜电极则是燃料电池体系的中心的零部件。
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