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氢能的“春天”，这次真的来了？

时间:2023-09-01 08:41来源:虎嗅APP 作者:包校千
点击: 次
图｜视觉中国
 
       在新疆库车经济技术开发区，全球最大的光伏发电制氢项目，终于在8月30日全面投产了。
 
       该项目出自中石化——这家誓言要成为中国氢能“头号玩家”的央企。之所以让业界沸腾，是因为它的出现，标志着国产绿氢规模化工业应用实现了零的突破，这也是氢能产业发展的前途和希望。
 
       从2021年11月30日破土动工，到2023年8月30日全面建成投产，中石化新疆库车绿氢示范项目前后酝酿了两年左右的时间，总投资达近30亿元。
 
       据介绍，中石化库车项目现已具备年产2万吨绿氢、储氢21万标立方（Nm³/h）和每小时输氢2.8万标立方的能力。其生产的绿氢将替代塔河炼化的天然气制氢、作为原料进行加氢反应，最终进入油品中，实现炼油产品“绿色化”，每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。
 
       在业内人士看来，国内绿氢项目在数量上虽然增势较猛，但推进的速度普遍不快，大家都在观望库车项目的进展。“库车项目能全面投产，整合带动了一系列国产技术与设备，极大程度上推动了国内氢能产业链的发展进程。”氢能或许终于迎来了，产业爆发的加速期。
 
没有需求，创造需求
 
       提到“氢”，很多人会认为这是一种清洁的二次能源。但中国的氢产业，长期依附于化工业而存在，并没有被当作能源主体来对待。
 
       石化行业是工业用氢的大户，主要用氢领域包括合成氨、甲醇、现代煤化工、炼油等。根据国家能源局发布的《加快油气勘探开发与新能源融合发展行动方案（2023－2025年）的通知》，把氢能用作油气勘探开发优先列入到能源发展规划中。
 
       按照碳排标准的不同，氢气被分为灰氢、蓝氢和绿氢。“双碳”背景下，以煤炭、天然气为代表的化石能源制氢（灰氢），正在逐步转向可再生能源电解水制氢（统称为绿氢）。
 
       值得一提的是，我国石化耦合绿氢降碳具有很多有利条件，石化企业油气田矿区很多位于沙漠、戈壁、荒漠地区，与我国优质风光资源高度重合，具有获取风光资源优势。
 
       而库车项目，正是利用了新疆优质光伏资源，用绿电制绿氢。制成的氢气再通过管道输送到旁边的中石化塔河炼化，替代了原有的天然气制氢（塔河石油炼化过程中所需要的氢气）。
2022年6月25日，建设中的中国石化库车绿氢示范项目制氢厂
 
       上游制氢热的拐点是在2022年3月。彼时，国家发改委出台了《氢能产业发展中长期规划（2021—2035年）》，首次将氢能定位为未来国家能源体系的重要组成部分，和绿色低碳转型能源载体，同时提出到2025年实现绿氢年产能10万—20万吨的目标。此后不久，首批绿氢示范项目率先在内蒙获批，并陆续开始招标投产。
 
       由于氢能具有很强的基建属性，“双碳”之下，央国企成为推动氢能产业落地的排头兵，为绿氢创造市场需求。出于能源转型的战略考虑，以及拓展新的业绩增长点，中石化依托集团已有的产业布局，率先步入氢能赛道。
 
       除了贯通绿氢从生产到使用的全流程外，中石化表示，库车项目达成了另一里程碑，即重大设备及核心材料全部实现国产化。
 
       其中，电解槽作为制备绿氢的“心脏”，在库车项目启动前，国内1000标方电解槽累计需求量不到30台，而仅库车绿氢示范项目就需要52台。
 
       据平安证券数据，今年前5个月，国内大型绿氢电解槽项目招标规模共计880.5兆瓦，超过2022年全年出货量，乐观估计今年氢能市场需求有望突破1.5GW。另据中国氢能联盟预测，在2030年碳达峰情景下，中国氢气年需求量将达3715万吨；在2060年碳中和情景下，将增至1.3亿吨左右。
 
       不过，受制于技术门槛和成本投入居高不下，绿氢还无法大规模应用。根据《中国绿色氢能发展路线图》，绿氢生产成本为33.9元-42.9元/公斤，至少是煤制氢（6.8-12.1元/公斤）的3倍，且远高于天然气制氢（7.5-24.3元/公斤）或工业副产氢（9.3-22.4元/公斤）。
 
       由于经济性不佳，绿氢成本高，抑制了上游生产和下游需求。2021年中国生产的3400万吨氢气中，绿氢占比不到0.1%，且绿氢应用仅限于交通运输领域的一些小型试点项目，占氢消耗总量的比例不到0.1%。“现在要把这些灰氢全部替代成绿氢，用户承受不了这么高昂的成本。”阳光氢能副总裁方伟如是说。
 
       从上游制氢到中游储存运输，再到下游应用，成本问题需要全产业链规模化共进来破解。而从产业链成本结构来看，制氢端降本似乎效用更大。险峰长青新能源投资人骆潇濛告诉虎嗅，绿氢成本中有50-60%在制氢端，30%左右为储运环节，其余是基建成本。
库车示范项目储氢罐装置区
 
       但行业人士坚信，绿氢降本只不过是时间的问题。随着更多绿氢项目落地，上游制氢环节将迎来持续的技术升级与降本增效，必然会促进绿氢平价与大规模应用。
 
       据央视2022年8月报道，由于新疆光伏资源丰富，库车项目光伏电解水制氢成本可达18元/公斤，约合当前绿氢生产成本的一半。库车项目整个光伏项目占地达到9500多亩，一块光伏板每产生58度绿电，就可以产生1公斤氢气。
 
       据香橙会研究院了解，由于新疆天然气价格便宜，该光伏制的绿氢替代天然气制的蓝氢，每年要亏损2亿元。显然，库车项目的示范引领作用大于一切。
 
       方伟表示，今年下半年将有更多的绿氢示范项目落地，不少上游制氢企业正在摩拳擦掌，准备在下半年拼出货、拼业绩。他认为：“未来绿氢应用绝对不是问题，而是需要多少时间和成本，以及基础设施配套是否完善的问题。”
 
电解槽很火，也很卷
 
       当前除了中石化库车项目，包括中石油、国家能源集团、三峡集团在内的绿氢示范项目也已相继开工。绿氢项目的持续升温，也带动了电解槽行业的快速增长。
 
       据新兴产业研究顾问公司势银（TrendBank）统计，今年上半年，国内新增绿氢项目中共有31个公开制氢规模，合计电解槽需求量达3273MW。国信证券预计，2023年国内电解槽出货量将达2.3GW，同比增长约190%。
 
       其中，隆基绿能旗下的隆基氢能出货量首次跃居第三，与传统电解水制氢设备企业考克利尔竞立、派瑞氢能共居国内企业第一梯队，市占率合计73%。这三家厂商2022年最大的电解槽订单均来自库车项目。
 
       与此同时，新玩家纷纷涌入电解槽赛道。据高工氢电产业研究所统计，2022年国内电解水制氢设备出货量达到722兆瓦，同比增长106%，其中，库车项目功率贡献规模占国内出货量逾三成。
 
       要知道，国内现在的大规模产能仍以碱性（AWE）电解槽为主，相比质子交换膜（PEM）电解水制氢，碱性的成本更低，单台产氢量更高，更适合大规模应用，不断有新玩家涌入。当前至少有200多家企业规划或布局碱性电解槽业务，其中不乏传统能源和新能源企业、电气设备企业乃至重工企业等跨界者。
 
       有行业人士告诉虎嗅，虽然国内电解槽厂商都宣称有制备能力，但目前拥有1000标方生产能力的厂商只有不到30家。其他很多都是“名义产能”，行业要关注项目落地后电解槽实际交付情况。不止一位行业从业者表示，电解槽出货之后成批召回的现象非常普遍，其中不乏一些知名厂商的设备。
 
       之所以造成今天的局面，本质上是电解槽老技术和新技术的严重脱节。
 
       中国的氢产业长期以来一直依附于化工业而存在。从上世纪五六十年代传承至今，电解槽的生产全靠老师傅的一双手。“两个极片中间夹一块石棉，通上电就用，完全不考虑能耗，做得特别糙。虽然单台产气量大于 1000标方，但能耗仍然居高不下。”某碱性电解槽企业负责人直言。
库车项目全面投产前夕，中石化新星绿氢公司制氢厂岗位员工检查电解槽运行状况
 
       “真正有技术能造出电解槽的，国内目前不超过100个人。”上述行业人士坦言，大部分是从中船重工七一八研究所出来的一批人，“他们拿套图纸，跳槽到其他公司，就能要价几十万到上百万。”据这位行业人士介绍，国内多家上市公司都想招人做电解槽，但都面临人才招募难的问题。
三一氢能在某招聘App发布的职位，电解槽设计工程师的年薪在40-80万左右
 
       电解槽市场的高度内卷，已经成为行业“毒药”。去年碱性电解槽的单台中标价格普遍在1000万元左右，今年已经降到了700万元。阳光氢能董事长彭超才此前告诉虎嗅，很多厂家为了业绩，在项目投标时故意报一个极低的价格，根本不考虑成本，毫无理性可言。
 
       内卷之下，电解槽“大标方”的趋势颇为明显。很多厂商一度想把电解槽越做越大，规避同质化竞争的同时，向市场“秀肌肉”。单台碱性电解槽从两三年前的500标方（Nm³/h），“卷”到了如今的1000标方到2000标方。
 
       电解槽有限的市场，已经在大干快上的疯狂之中，因过度竞争陷入内卷的泥潭。方伟认为：“氢能产业才刚刚开始，无论企业拿了部分订单或在某个方面领先，都是短暂的。持续的技术迭代能力才是制氢设备和核心零部件厂商的屹立之本。”
 
       因此，现阶段绿氢要想快马加鞭向下游迅速推广，降本是一方面的压力，从规模化应用角度来说，技术层面也要付诸更多的努力，用硬实力去征服市场。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 氢能
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