氫能的“春天”，這次真的來了？

時間:2023-09-01 08:41來源:虎嗅APP 作者:包校千
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圖｜視覺中國
 
       在新疆庫車經濟技術開發區，全球最大的光伏發電制氫項目，終于在8月30日全面投產了。
 
       該項目出自中石化——這家誓言要成為中國氫能“頭號玩家”的央企。之所以讓業界沸騰，是因為它的出現，標志著國產綠氫規模化工業應用實現了零的突破，這也是氫能產業發展的前途和希望。
 
       從2021年11月30日破土動工，到2023年8月30日全面建成投產，中石化新疆庫車綠氫示范項目前后醞釀了兩年左右的時間，總投資達近30億元。
 
       據介紹，中石化庫車項目現已具備年產2萬噸綠氫、儲氫21萬標立方（Nm³/h）和每小時輸氫2.8萬標立方的能力。其生產的綠氫將替代塔河煉化的天然氣制氫、作為原料進行加氫反應，最終進入油品中，實現煉油產品“綠色化”，每年可減少二氧化碳排放48.5萬噸。
 
       在業內人士看來，國內綠氫項目在數量上雖然增勢較猛，但推進的速度普遍不快，大家都在觀望庫車項目的進展。“庫車項目能全面投產，整合帶動了一系列國產技術與設備，極大程度上推動了國內氫能產業鏈的發展進程。”氫能或許終于迎來了，產業爆發的加速期。
 
沒有需求，創造需求
 
       提到“氫”，很多人會認為這是一種清潔的二次能源。但中國的氫產業，長期依附于化工業而存在，并沒有被當作能源主體來對待。
 
       石化行業是工業用氫的大戶，主要用氫領域包括合成氨、甲醇、現代煤化工、煉油等。根據國家能源局發布的《加快油氣勘探開發與新能源融合發展行動方案（2023－2025年）的通知》，把氫能用作油氣勘探開發優先列入到能源發展規劃中。
 
       按照碳排標準的不同，氫氣被分為灰氫、藍氫和綠氫。“雙碳”背景下，以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫（灰氫），正在逐步轉向可再生能源電解水制氫（統稱為綠氫）。
 
       值得一提的是，我國石化耦合綠氫降碳具有很多有利條件，石化企業油氣田礦區很多位于沙漠、戈壁、荒漠地區，與我國優質風光資源高度重合，具有獲取風光資源優勢。
 
       而庫車項目，正是利用了新疆優質光伏資源，用綠電制綠氫。制成的氫氣再通過管道輸送到旁邊的中石化塔河煉化，替代了原有的天然氣制氫（塔河石油煉化過程中所需要的氫氣）。
2022年6月25日，建設中的中國石化庫車綠氫示范項目制氫廠
 
       上游制氫熱的拐點是在2022年3月。彼時，國家發改委出臺了《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》，首次將氫能定位為未來國家能源體系的重要組成部分，和綠色低碳轉型能源載體，同時提出到2025年實現綠氫年產能10萬—20萬噸的目標。此后不久，首批綠氫示范項目率先在內蒙獲批，并陸續開始招標投產。
 
       由于氫能具有很強的基建屬性，“雙碳”之下，央國企成為推動氫能產業落地的排頭兵，為綠氫創造市場需求。出于能源轉型的戰略考慮，以及拓展新的業績增長點，中石化依托集團已有的產業布局，率先步入氫能賽道。
 
       除了貫通綠氫從生產到使用的全流程外，中石化表示，庫車項目達成了另一里程碑，即重大設備及核心材料全部實現國產化。
 
       其中，電解槽作為制備綠氫的“心臟”，在庫車項目啟動前，國內1000標方電解槽累計需求量不到30臺，而僅庫車綠氫示范項目就需要52臺。
 
       據平安證券數據，今年前5個月，國內大型綠氫電解槽項目招標規模共計880.5兆瓦，超過2022年全年出貨量，樂觀估計今年氫能市場需求有望突破1.5GW。另據中國氫能聯盟預測，在2030年碳達峰情景下，中國氫氣年需求量將達3715萬噸；在2060年碳中和情景下，將增至1.3億噸左右。
 
       不過，受制于技術門檻和成本投入居高不下，綠氫還無法大規模應用。根據《中國綠色氫能發展路線圖》，綠氫生產成本為33.9元-42.9元/公斤，至少是煤制氫（6.8-12.1元/公斤）的3倍，且遠高于天然氣制氫（7.5-24.3元/公斤）或工業副產氫（9.3-22.4元/公斤）。
 
       由于經濟性不佳，綠氫成本高，抑制了上游生產和下游需求。2021年中國生產的3400萬噸氫氣中，綠氫占比不到0.1%，且綠氫應用僅限于交通運輸領域的一些小型試點項目，占氫消耗總量的比例不到0.1%。“現在要把這些灰氫全部替代成綠氫，用戶承受不了這么高昂的成本。”陽光氫能副總裁方偉如是說。
 
       從上游制氫到中游儲存運輸，再到下游應用，成本問題需要全產業鏈規模化共進來破解。而從產業鏈成本結構來看，制氫端降本似乎效用更大。險峰長青新能源投資人駱瀟濛告訴虎嗅，綠氫成本中有50-60%在制氫端，30%左右為儲運環節，其余是基建成本。
庫車示范項目儲氫罐裝置區
 
       但行業人士堅信，綠氫降本只不過是時間的問題。隨著更多綠氫項目落地，上游制氫環節將迎來持續的技術升級與降本增效，必然會促進綠氫平價與大規模應用。
 
       據央視2022年8月報道，由于新疆光伏資源豐富，庫車項目光伏電解水制氫成本可達18元/公斤，約合當前綠氫生產成本的一半。庫車項目整個光伏項目占地達到9500多畝，一塊光伏板每產生58度綠電，就可以產生1公斤氫氣。
 
       據香橙會研究院了解，由于新疆天然氣價格便宜，該光伏制的綠氫替代天然氣制的藍氫，每年要虧損2億元。顯然，庫車項目的示范引領作用大于一切。
 
       方偉表示，今年下半年將有更多的綠氫示范項目落地，不少上游制氫企業正在摩拳擦掌，準備在下半年拼出貨、拼業績。他認為：“未來綠氫應用絕對不是問題，而是需要多少時間和成本，以及基礎設施配套是否完善的問題。”
 
電解槽很火，也很卷
 
       當前除了中石化庫車項目，包括中石油、國家能源集團、三峽集團在內的綠氫示范項目也已相繼開工。綠氫項目的持續升溫，也帶動了電解槽行業的快速增長。
 
       據新興產業研究顧問公司勢銀（TrendBank）統計，今年上半年，國內新增綠氫項目中共有31個公開制氫規模，合計電解槽需求量達3273MW。國信證券預計，2023年國內電解槽出貨量將達2.3GW，同比增長約190%。
 
       其中，隆基綠能旗下的隆基氫能出貨量首次躍居第三，與傳統電解水制氫設備企業考克利爾競立、派瑞氫能共居國內企業第一梯隊，市占率合計73%。這三家廠商2022年最大的電解槽訂單均來自庫車項目。
 
       與此同時，新玩家紛紛涌入電解槽賽道。據高工氫電產業研究所統計，2022年國內電解水制氫設備出貨量達到722兆瓦，同比增長106%，其中，庫車項目功率貢獻規模占國內出貨量逾三成。
 
       要知道，國內現在的大規模產能仍以堿性（AWE）電解槽為主，相比質子交換膜（PEM）電解水制氫，堿性的成本更低，單臺產氫量更高，更適合大規模應用，不斷有新玩家涌入。當前至少有200多家企業規劃或布局堿性電解槽業務，其中不乏傳統能源和新能源企業、電氣設備企業乃至重工企業等跨界者。
 
       有行業人士告訴虎嗅，雖然國內電解槽廠商都宣稱有制備能力，但目前擁有1000標方生產能力的廠商只有不到30家。其他很多都是“名義產能”，行業要關注項目落地后電解槽實際交付情況。不止一位行業從業者表示，電解槽出貨之后成批召回的現象非常普遍，其中不乏一些知名廠商的設備。
 
       之所以造成今天的局面，本質上是電解槽老技術和新技術的嚴重脫節。
 
       中國的氫產業長期以來一直依附于化工業而存在。從上世紀五六十年代傳承至今，電解槽的生產全靠老師傅的一雙手。“兩個極片中間夾一塊石棉，通上電就用，完全不考慮能耗，做得特別糙。雖然單臺產氣量大于 1000標方，但能耗仍然居高不下。”某堿性電解槽企業負責人直言。
庫車項目全面投產前夕，中石化新星綠氫公司制氫廠崗位員工檢查電解槽運行狀況
 
       “真正有技術能造出電解槽的，國內目前不超過100個人。”上述行業人士坦言，大部分是從中船重工七一八研究所出來的一批人，“他們拿套圖紙，跳槽到其他公司，就能要價幾十萬到上百萬。”據這位行業人士介紹，國內多家上市公司都想招人做電解槽，但都面臨人才招募難的問題。
三一氫能在某招聘App發布的職位，電解槽設計工程師的年薪在40-80萬左右
 
       電解槽市場的高度內卷，已經成為行業“毒藥”。去年堿性電解槽的單臺中標價格普遍在1000萬元左右，今年已經降到了700萬元。陽光氫能董事長彭超才此前告訴虎嗅，很多廠家為了業績，在項目投標時故意報一個極低的價格，根本不考慮成本，毫無理性可言。
 
       內卷之下，電解槽“大標方”的趨勢頗為明顯。很多廠商一度想把電解槽越做越大，規避同質化競爭的同時，向市場“秀肌肉”。單臺堿性電解槽從兩三年前的500標方（Nm³/h），“卷”到了如今的1000標方到2000標方。
 
       電解槽有限的市場，已經在大干快上的瘋狂之中，因過度競爭陷入內卷的泥潭。方偉認為：“氫能產業才剛剛開始，無論企業拿了部分訂單或在某個方面領先，都是短暫的。持續的技術迭代能力才是制氫設備和核心零部件廠商的屹立之本。”
 
       因此，現階段綠氫要想快馬加鞭向下游迅速推廣，降本是一方面的壓力，從規模化應用角度來說，技術層面也要付諸更多的努力，用硬實力去征服市場。
 
(責任編輯：子蕊)
文章標簽： 氫能
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