8月8日，國家標(biāo)準(zhǔn)委與國家發(fā)展改革委、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、應(yīng)急管理部、國家能源局六部門近日聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南(2023版)》(簡稱《指南》)。
這是國家層面首個氫能全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)指南，不僅明確了近三年國內(nèi)國際氫能標(biāo)準(zhǔn)化工作重點任務(wù)，還系統(tǒng)構(gòu)建了氫能制、儲、輸、用全產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)體系。
其中，位于中游的氫儲存和輸運是氫能產(chǎn)業(yè)中的重要子體系之一，但該環(huán)節(jié)成本較高，已經(jīng)在一定程度上掣肘了氫能的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。當(dāng)前，多家企業(yè)積極布局氫儲運賽道，探索突破成本瓶頸，有望率先受益于氫能市場整體放量增長。
來源：財聯(lián)社
利好政策密集催化，核心配套設(shè)備受益
作為新型大規(guī)模儲能技術(shù)，氫儲能前景被看好。2021年7月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局正式聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見》，氫能明確被納入“新型儲能”。
2022年初，國家發(fā)展改革委和國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》，強(qiáng)調(diào)氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，將助力實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)，深入推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費革命，構(gòu)建清潔低碳、安全高效的能源體系。
放眼全球，氫能也一馬當(dāng)先。日前，德國政府通過新版《國家氫能戰(zhàn)略》，進(jìn)一步細(xì)化了氫能生產(chǎn)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等方面的目標(biāo)，以加強(qiáng)氫能在實現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型方面的作用。該戰(zhàn)略稱，到2030年德國制氫電解槽裝機(jī)容量目標(biāo)升級一倍，更新為10GW，在氫能技術(shù)的領(lǐng)先地位將進(jìn)一步提升，產(chǎn)品供應(yīng)將覆蓋從生產(chǎn)(如電解槽)到各類應(yīng)用(如燃料電池技術(shù))的氫能技術(shù)全價值鏈。
目前，全球已經(jīng)有44個國家和地區(qū)發(fā)布了氫能發(fā)展戰(zhàn)略，加速布局可再生能源制備綠氫。據(jù)國際氫能理事會(Hydrogen Council)和麥肯錫公司聯(lián)合發(fā)布的《氫能洞察2023》，全球氫能經(jīng)濟(jì)仍然強(qiáng)勁增長，發(fā)展勢頭繼續(xù)加速?！秷蟾妗犯櫫巳?040個項目，指出到2030年的氫能直接投資額已達(dá)到3200億美元。
值得一提的是，中國已成為世界上最大的制氫國。數(shù)據(jù)顯示，2022年，我國氫氣年產(chǎn)量超3500萬噸，已規(guī)劃建設(shè)超300個可再生能源制氫項目，72個在建、建成的項目總產(chǎn)能超20萬噸/年。
這一方面顯示出我國氫能供給的巨大潛力，同時也意味著產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)上對氫儲運的更大需求。氫能產(chǎn)業(yè)鏈分為上游制氫、中游儲運氫以及下游氫能應(yīng)用，涉及環(huán)節(jié)較多、應(yīng)用領(lǐng)域廣泛。其中，氫儲運將制得的氫氣進(jìn)行儲存，再通過交通工具運輸至下游加氫站、化工企業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域，是連接上游供給和下游需求的關(guān)鍵，是整個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)中必不可少的一環(huán)。
儲運氫的方法通常有三種，按照氫的不同形態(tài)可以分為氣態(tài)儲運(高壓氣氫、管道氫)、液態(tài)儲運(低溫液態(tài)、有機(jī)液態(tài))和固態(tài)儲運。當(dāng)前國內(nèi)氫氣發(fā)展處于初期階段，用量及運輸半徑相對較小，因此利用管束車來運輸儲氫瓶是目前市面上較為經(jīng)濟(jì)、也是最主要的商用運輸手段。這種方式屬于高壓氣氫的一種，主要通過壓縮機(jī)提高氫氣儲存密度和壓力，從而將氫氣裝入儲氫瓶中。
除了高壓氣氫，氣態(tài)儲運還有一種管道運輸?shù)姆绞?，需要使用氫壓機(jī)為氫氣提供動力，從而實現(xiàn)更長距離的氫儲運。長距離管道運輸近兩年也實現(xiàn)了突破性的發(fā)展。日前，我國首次高壓力純氫管道試驗取得成功，這為我國今后實現(xiàn)大規(guī)模、低成本的遠(yuǎn)距離純氫運輸提供技術(shù)支撐，管道運氫有望成為繼“管束車+儲氫瓶”組合之后的主流選擇。
另外，氫氣送至加氫站及下游應(yīng)用端后，也需要經(jīng)過壓縮機(jī)進(jìn)行再次壓縮儲存。
不難發(fā)現(xiàn)，作為儲存環(huán)節(jié)的核心設(shè)備，壓縮機(jī)幾乎在氣態(tài)儲運產(chǎn)業(yè)鏈中廣泛應(yīng)用。而中短期來看，氣態(tài)儲運仍將是最主要的氫儲運方式，壓縮機(jī)產(chǎn)業(yè)有望伴隨整體氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新的增量。
與此同時，隨著加氫站建設(shè)速度的加快疊加制氫項目迅速落地，氫氣壓縮機(jī)未來幾年的需求將迎來快速增長。國內(nèi)氫壓機(jī)行業(yè)龍頭企業(yè)為中鼎恒盛，在大流量氫氣充裝壓縮機(jī)領(lǐng)域市占率高達(dá)90%，在加氫站壓縮機(jī)領(lǐng)域市占率為30%。
華安證券認(rèn)為，隨著氫能需求的不斷提升，中游環(huán)節(jié)壓縮機(jī)設(shè)備需求有望迎來高速增長。2023-2025年我國氫氣壓縮機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到38.5/48.5/65.4億元，CAGR為30.3%，2023-2025年全球氫氣壓縮機(jī)市場規(guī)模將達(dá)到143.8/178.1/229.2億元，CAGR為26.2%。
多路徑探索降本，技術(shù)卡位儲運賽道
隨著氫能需求的快速增加，氫能市場的持續(xù)擴(kuò)張將推動中游氫能儲運的快速發(fā)展。
這是目前各大研究機(jī)構(gòu)普遍給出的判斷。中商產(chǎn)業(yè)研究院預(yù)計，我國2023年氫氣年產(chǎn)量將達(dá)到4575萬噸，同比增長14.3%。同時，中國氫能聯(lián)盟預(yù)計，2030年我國氫氣年需求量將達(dá)到3700萬噸，2050年我國氫氣年需求量將接近6000萬噸，2060年有望突破1.3億噸。按照儲運設(shè)備占終端氫成本比30%，當(dāng)前氫氣單價約為35元/kg，則2055年氫氣儲運市場有望突破萬億規(guī)模，到2060年，市場規(guī)模接近1.35萬億元。
然而，氫能市場放量增長的前提是氫能走向產(chǎn)業(yè)化，其中最重要的就是解決制約氫能規(guī)?；瘧?yīng)用的成本問題。需要強(qiáng)調(diào)的是，由于氫氣密度非常小，單次氫氣運輸量少，導(dǎo)致運輸效率低、成本高，儲運氫環(huán)節(jié)成本占?xì)錃饪偝杀镜?0%-40%。
典型如上述提到的“管束車+儲氫瓶”方式，一輛20MPa的氫氣運輸車，包含整車和氫氣總重量在40噸左右，但實際有效的氫氣運輸量僅為300多公斤，占整車重量的不足1%。
而在氫能市場不斷深入發(fā)展的背景下，儲運環(huán)節(jié)成本對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響勢必愈發(fā)重大。攻堅氫儲運成本問題迫在眉睫。
從氫儲運賽道玩家的布局來看，提升儲氫壓力、拓展運輸方式等是當(dāng)前實現(xiàn)成本下降的主要路徑。
提升儲氫壓力方面，儲氫瓶的迭代升級是短期內(nèi)能實現(xiàn)技術(shù)降本的有效方法。簡單而言，如果在相同體積的瓶內(nèi)裝入更多的氫氣，那么就能簡單粗暴地降低單次儲運成本。
近年來，國內(nèi)多家企業(yè)積極推進(jìn)儲氫容器的探索更新，不斷提高氫氣儲存密度和壓力。如中集安瑞科分別在2021年、2022年實現(xiàn)了30MPa氫氣管束式集裝箱的研發(fā)、上市銷售。該公司還成功研發(fā)了99MPa、103MPa站用儲氫瓶組等產(chǎn)品，完成了52MPa的高壓氣體運輸車的技術(shù)儲備。
2022年，中材科技完成20MPa鋼瓶集裝箱、30MPa復(fù)合瓶集裝箱運氫產(chǎn)品開發(fā)和型式認(rèn)證，系統(tǒng)掌握70MPa加氫站用儲氫容器成套技術(shù)。
除了在壓縮氣態(tài)儲氫上做文章，轉(zhuǎn)變儲氫方式提升氫氣儲氫量的液態(tài)儲氫也是較為可行的一種降本方式。
近幾年，液態(tài)儲氫憑借高運輸能力及高安全性嶄露頭角。華安證券分析，經(jīng)濟(jì)性方面，僅考慮氫氣配送成本，500km時氣態(tài)/LOHC/低溫液態(tài)/管道的運輸成本分別為9.57、3.01、2.62、1.45元/kg?？紤]制、儲、運總成本后，長距離運輸中液氫較氣氫更占優(yōu)勢。盡管高壓氣氫制取成本比液氫低8.7元/kg，但每百公里運輸增量卻高2.34元/kg。二者平衡點位于約為370km，運輸距離超過370km時，采用低溫液氫儲運的經(jīng)濟(jì)性更高。
企業(yè)布局上，2023年6月，中集安瑞科40英尺液氫罐箱成功下線;2022年，京城股份下屬子公司天海低溫裝備公司開展《車用1000L液氫儲氫系統(tǒng)、固定式液氫儲罐等關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開發(fā)》項目，現(xiàn)已通過驗收;中科富海聯(lián)合中科院理化所自2019年起先后投入300kg/D、1.5T/D、5T/D、10T/D成套氫氣液化裝置的開發(fā)，逐步實現(xiàn)成套裝備國產(chǎn)化。
不過液氫在遠(yuǎn)距離運輸中的成本相對來說還比較高，同時液氫在國內(nèi)的大規(guī)模推廣也還有賴于液化工廠的建設(shè)推進(jìn)，運輸、使用環(huán)節(jié)的改善也需要一定時間，此外還要長期關(guān)注相關(guān)政策法規(guī)的突破。但當(dāng)前國內(nèi)高壓氣態(tài)儲氫與液態(tài)儲氫均落后于國際先進(jìn)水平，國內(nèi)依然有望借液態(tài)儲氫換賽道突圍。
總的來看，我國氫儲運環(huán)節(jié)依然相對薄弱，相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展仍有許多痛點問題，但可以肯定的是，氫能已經(jīng)成為全球主要國家和經(jīng)濟(jì)體共同選擇的既定方向，政策溫床與火熱預(yù)期之下，氫能市場整體放量已經(jīng)迎來爆發(fā)前夜，而在此關(guān)鍵節(jié)點上，技術(shù)儲備扎實、卡位相關(guān)賽道、解決現(xiàn)有痛點的企業(yè)更有望迎來發(fā)展先機(jī)。
來源：能源趨勢參考
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