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“氢能”自我造血路漫漫?

2021-11-24 10:35:24 雨林下   作者: 刘勇  

11月18日,全国首座高速服务区加氢站在山东正式投入运营,该站总投资1160万元,建有两台双枪加氢机,占地面积1640平方米。

氢能虽被视为减排必经之路,但迟迟未被大面积应用,归根结底还在于“贵”字。

制氢贵、储氢贵、加氢贵、用氢也贵。小小加氢站就要上千万,如此大手笔投入可见一斑。

为了从源头探个究竟,虎嗅深入上游制氢环节,听一听来自前线企业的声音。

作为上世纪90年代就涉入制氢行业的资深人士,四川亚联高科董事长王业勤向虎嗅介绍,目前市面上制氢技术主要有6种:煤汽化制氢、化石燃料制氢、化工副产氢回收、甲醇重整制氢、氨分解制氢、水电解制氢,不同的地域会依据资源条件来决定最合理的制氢方式。

梳理氢能产业近三年的重要政策节点可以看到,2019年,我国首次将氢能写入政府工作报告,明确要求加快氢能产业布局;2020年,我国首次从法律上承认氢能属于能源;2021年,全国两会上双碳首次写入政府工作报告,并呼吁绿氢在工业部门脱碳中发挥作用。

每一个“首次”都是一步跨越,也意味着补贴支持力度加大。王业勤认为,目前国内氢能产业链处于需要政府补贴输血状态,意味着经济效益没有正向循环。要从政策驱动转为市场驱动,最终还是要靠自我造血。

全球来看,只有美国上市公司普拉格能源Plug Power跑通了全产业链的盈利模式。普拉格最先是做燃料电池起家的,后来因为抓住了沃尔玛等公司在冷链物流使用的电动叉车痛点,把“氢能叉车”模式做得很成功,于是从早期巨亏,到逐渐减亏,再到现在慢慢盈利。

沃尔玛、亚马逊为什么需要氢能叉车?它以前都是电动叉车,因为冷库里有海鲜之类的冻品,柴油和汽油叉车有尾气,会污染货品,所以不能用。但电动叉车在低温下电量消耗快,要频繁出去充电,叉车使用效率很低。而氢能叉车充氢只要两三分钟,充完又可以继续用,而且环境温度低,越显氢能的优势。

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普拉格氢能叉车 图源:Plug Power官网

但由于初期产品并不完美,沃尔玛自用体验不佳,于是从买叉车、用叉车变为租叉车、租服务,普拉格也就从原来的卖产品到卖服务。这样一做,亚马逊公司也加入进来,普拉格基本就把沃尔玛和亚马逊两家公司的物流用叉车的服务承包了,商业模式就出来了,后来亚马逊也投了普拉格。

参考美国这个成功案例,我们在氢能起步阶段要尽快找到并打通产业链的盈利模式,找对付费人,才真正具有示范意义。

下游成气候,氢源是前提

企业关注的焦点是应用,基础研发都是放到高校和科研院去做成果,然后企业来做转化。

王业勤告诉虎嗅,一般科研成果转化到落地,过程短则5年,长则8年。因为科研成果的实验条件、实验水平和材料因素过于纯粹,现实条件下,工厂是无法直接拿去应用的。

比如我们请某大学帮忙做催化剂,学校用的药品都是分析纯的,这样做出的产品成本远高于市价,根本卖不出去,必须重新修改、调整配方,用市场上廉价易得的普通化学品去替代实验室昂贵的分析纯药品。再有就是要改进生产工艺,只有把这些都做到位,才可能做得了工业产品级别的催化剂。

当前利用可再生能源发电制氢是业内热点,去碳程度毋庸置疑,但氢气成本困境依然存在。

以电解水制氢为例,王业勤分析,其中电的成本要占氢气成本至少80%,所以电价高低决定了氢气成本,加之可再生能源制出来的氢气,大多都是用离网的电来制取,意味着它地理位置偏,远离城市,好处是土地成本低,氢气成本低。但问题也来了,再便宜的氢气也要找下家,下游给谁用?怎么用?

尽管现在这个商业模式还没跑通,但不代表将来不会通,大家也在努力尝试用一些工艺条件,比如把氢液化或把氢做成合成氨,再运输到用氢的地方,这样也能够得到相对便宜的氢气。再比如像隆基股份,本身做光伏的,沿着光伏沿着电往下做氢,顺理成章,也能发挥一些优势。

氢能产业链要成气候的前提,是先解决氢源成本,更多的资本关注氢源也是对下游的重要支撑和推动。

制氢加氢一体化,实现路径待破局

从业20余年参与过若干次《加氢站安全技术规范》等国家标准编制的王业勤同时还看好加氢站站内制加一体化的未来趋势。

国内现在的加氢站都是站外供氢,把氢运到站内后再加注,运输成本高,公路运输安全风险大。制氢、加氢一体化既节约又安全,国外早已开始这样做了,说明这条路可行,而且实实在在能降低成本。

目前,国家安全生产监督管理总局规定所有危化品的生产都必须放到化工园区。也就是说,站内制氢加氢的这块土地是什么用地性质,是决定能不能在这建一体化加氢站的关键。

对此,清华四川能源互联网研究院氢能团队也表示,当下氢气仍是被作为危化品,而非能源进行管理,小型制氢生产属于化工项目,法规管理要求进入化工园区,但大多数交通制氢用氢都在商业用地或工业用地,因此这对制加一体化站的发展是种限制,大幅降低了交通用氢的经济性。未来要将高企的加氢站成本大幅降下来,还需要政策进一步放宽对能源用途小型制氢项目的限制,有序引导交通制氢加氢用氢的发展。

今年7月,全国首个制氢加氢加气一体化站在广东佛山正式试运行,亚联高科作为项目的研发及总包承建方,王业勤向虎嗅详细解说了装置的特点。

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亚联高科制氢加氢一体设备

工艺流程上,是以天然气为原料,采用蒸汽转化(SMR)+中温变换+变压吸附(PSA)技术制高纯氢气。制得的氢气经过压缩机加压至20MPa后进入储氢瓶组,此时可以加入长管拖车外输,也可以继续加压至45MPa或90MPa进入储氢瓶组,直接通过加氢机给燃料电池车加注。

装置无需开工蒸汽,也无废热锅炉,节约空间和能耗,且自动化程度高,设备高度撬装化,占地面积小,利用现有的成熟天然气管网、CNG和LNG加气站,在站址基础上改扩建易于推广。

地方政府搞氢能,钱和配套缺一不可

由于整个氢能产业链主要还靠补贴支撑,车要补贴,加氢站要补贴,氢气成本也要补贴,各环节加起来不少。

王业勤认为,现阶段地方政府要做氢能,财政实力是最重要的基础,哪怕有煤有电有其他资源,没有强大的财政支撑,难以保证能五年十年长期做下去,刚开始几百辆氢能车补贴开销几个亿确实不算大,一旦深入推广,金额会成倍数级上涨。目前来说,珠三角、长三角、京津冀经济发达,发展氢能条件相对成熟,但二三线城市不宜盲目追风。

地方政府单纯只是买几辆车建个加氢站想做示范,不仅效果不大,而且没有任何意义,要发展氢能就必须规划整个产业布局。不能单是引进一个车厂或者一个电堆厂家,孤零零的公司,什么都得从外面买,还要把制氢、电堆、整车包括下游应用全部整合进来形成产业链,然后再对产业链进行补贴,就把整体搞活了,税收和就业是自然而然的事。

面对氢能产业的发展势头,王业勤也表示,企业正在适应新环境,从完全TOB 到尝试TOC。

氢气过去主要面向传统工业用户,如今升级为能源,用户体量显著扩大,企业甚至可以从原料端直接对接C端用户,都没有中间商赚差价。这对经营方式是一种考验,以前B端企业用户都是非标定制的,需要一单单的辛苦去谈,可复制性不强,面向C端就要做标准化产品才能上量,过去很多研发和管理思路都要改变,否则没有办法适应这种转型。




责任编辑: 李颖

标签: 氢能源 产业链

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