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誰是中國氫能源之都?

2022-10-10 10:02 來源: 智谷趨勢 |作者: 陳加

氫都氫谷氫走廊,樞紐高地產業群——氫能源的風浩浩蕩蕩,氫能源的火燃遍神州大地。

敏感的人或許已經留意到,全國34個省級行政區中,已有29個省(市、自治區)公布了涉氫政策。氫能相關企業超3900家,超過20%的企業是在一年之內成立。

北京、上海、廣州、深圳、蘇州、嘉興、鄭州、張家口……越來越多的城市摩拳擦掌,爭奪這場氫能源革命的C位。

浪潮,還從一二線城市向小縣城蔓延。如皋、常熟、張家港、南海、定州……聽都沒聽過的十八線縣城,也在百億級氫能產業的夢想上蒙眼狂奔。


各地打造氫能源的野心,從不斷膨脹的產業園數量中可見一斑。

截至2022年7月,中國60%的省份已著手打造氫能產業園,規劃在建或已開園運營的氫能產業園約56座。

政策接踵而至,企業大步跟上,投資者蠢蠢欲動。

風口之上,氫都四起。遵義的酒、寧德的鋰、贛州的礦,一個產業盤活一座城市的故事令人熱血沸騰。而這一次,氫能源的造富故事,將要在什么地方上演?

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2021年9月,財政部、工信部、能源局等聯合發布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》。

通知要求,申報城市“在全國范圍內選擇產業鏈上優秀企業所在城市進行聯合”,這意味著各申報城市能夠打破行政區域限制,按需組建戰隊。

經多輪專家評審,北京、上海、廣東三個城市群率先脫穎而出,于2021年9月獲批,河南河北兩個城市群也在2021年底獲批。

隨后各地“呼朋引伴”組建“氫能朋友圈”,北京拉上了天津、河北,上海喊上了江蘇浙江,佛山帶上了一眾大灣區兄弟。

一個有趣的細節是,山東淄博,竟然默默登上了五大城市群名單,成為全國唯一一個受此爭搶的城市。

如果說,淄博與北京、河南、河北還有些許位置優勢,但連上海、廣東都要力邀淄博加盟,淄博到底藏著什么秘密?

想知道淄博為什么搶手,就不得不提到困擾各地的“氫氣焦慮”。

發展氫能源,首先得有“氫氣”。照理說,中國該不缺氫氣。早在2020年,中國就已成為全球最大的氫氣生產國,2021年氫氣產量已經突破3300萬噸。

3300萬噸是什么概念?一臺氫能源燃料電池轎車百公里氫耗不過1公斤,公交車5-10公斤之間。3300萬噸的氫氣,足夠1萬輛氫能源公交車,跑上3300萬公里,繞地球825圈。

但“有”,并不代表“能”。

可以看下我國氫氣年產量超過300萬噸的省份有哪些?內蒙、山東、新疆陜西山西

發現共同點了么?這些氫氣產能大省,全都在西北和華北。

再看看以氫燃料電池汽車為代表的下游應用市場在哪,就會發現其中的“錯位”。

截至2022年4月30日,新能源汽車國家監測與管理平臺累計接入氫燃料電池汽車8198輛,其中廣東、上海兩大城市群,合計占比就達到了50%以上。

未來,氫能源和燃料電池車的應用場景,或將進一步向華東、南方等發達城市集中。

這種“產銷分離”的氫能源格局,讓有氫的地方考慮怎么用氫,沒氫的地方糾結怎么找氫。

此時,北上廣攤開全國地圖,終于發現了山東淄博是多么的寶藏。作為全國老工業基地,淄博過去的主要產業是石油化工。而石油化工產業,可以產生豐富且廉價的工業副產氫。

根據官方統計口徑,當前淄博年產氫氣48萬噸,富余氫氣8.8萬噸能夠外供。而這富余的8.8萬噸氫氣,可滿足2.2萬—2.9萬輛氫燃料電池車年用氫需求。

考慮到當前全國的氫能源燃料電池車也不過8000余輛的規模,這么看,淄博乘風而上,成功逆襲也不足為怪了。

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在“誰是中國氫能源之都”的問題上,上海是另一個被頻繁提起的選項。

目前來看,雖然淄博擁有掌握氫燃料電池核心部件“質子交換膜”技術的企業東岳集團,也在發力布局氫能源全產業鏈,但上海在氫能源方面的先發優勢,卻不是淄博可以比擬的。

2001年,光伏在國內剛剛冒頭,施正榮在無錫市政府的支持下創辦尚德。而不遠處的上海,上汽集團、同濟大學等企業、高校、研究機構便已組成項目組,聚焦更具未來感的氫能源燃料電池轎車項目。

短短兩年后,全中國第一輛燃料電池汽車“超越一號”在上海研制完成,這是一輛外形平凡的桑塔納,卻由時任上海市常務副市長的蔣以任親自駕駛。

不過這款車比起實用性,更偏向概念性。當時,對于氫燃料電池汽車何時才能真正“走上大街”,人們心里還沒有明確答案。

20年后的今天,上海氫能源產業鏈已今非昔比。上海城市群內氫燃料電池汽車累計接入量超1500輛,全上海已建成 10 座加氫站和近30公里的輸氫管道,并計劃在2025年實現燃料電池汽車保有量突破1萬輛,氫能產業鏈產業規模突破1000億元。

工信部列出的氫燃料電池汽車需要取得突破的八大核心零部件,上海已經實現了完整布局,不僅燃料電池系統處于國內第一梯隊,電堆、膜電極、雙極板等核心部件,在國內均具有較強競爭力。

而在應用端,上海上汽集團、申龍、萬象等車企,基本實現燃料電池乘用車、客車、貨車等車型全覆蓋。

但“資優生”上海,卻被狠狠卡在了上游制氫環節。

今年6月份發布的《上海市氫能產業發展中長期規劃(2022—2035年)》中,首次披露了上海的氫氣“家底”——工業產氫供氫能力近50萬噸/年。

若以全國3300萬噸的氫氣年產能計算,上海的供氫能力約占到全國的1.5%。雖然算不上家底殷實,但也不能算是一無所有。

50萬噸的氫氣,起碼也能供應10萬輛氫燃料電池車奔跑在上海的道路上。但理想很豐滿,現實很骨感——關鍵就在于,這些氫氣,并不能完全用于氫燃料電池領域。

氫氣制備方式按照原料來源,主要分為化石燃料制氫、工業副產制氫和電解水制氫。但目前全球生產數千萬噸氫氣中,絕大部分是作為工業原料進行使用。

因為氫氣是重要的化工原料,合成氨、合成甲醇、原油提煉等等均離不開氫氣,在電子工業中,芯片生產也需要用高純氫氣作為保護氣,多晶硅的生產需要氫氣作為生長氣。

“十二五”以來,節能減排與環保政策從嚴,絕大多數企業都上馬了工業副產氣回收利用裝置。此前上海石化此前曾在回復投資者提問時披露,“公司氫氣年產量在23萬噸左右,以自用為主。”

理論上,我國可用于制氫的工業副產氣每年有數千億立方米,但“自用”往往成為這些工業副產氣的歸途。

即使是曾被寄予厚望的氯堿行業副產氫,也因制備工藝不同,在產氫能力上存在極大差異。缺氫也不會是上海一地面臨的困境。

3

在氫能源燃料電池車產業鏈方面,廣東其實也頗具優勢。

廣東的汽車產業本就發達。中國汽車產業的制高點就在長三角和大灣區,這里的產業鏈條完善。江浙滬和廣東四省聚集著中國一半以上的汽車電子企業。

此外,廣東布局氫能源時間也很早。2009年,佛山便著手建設佛山(云浮)產業轉移工業園。

2015年,佛山(云浮)產業園和廣東鴻運氫能源成立廣東國鴻氫能源科技,并于2016年正式引入燃料電池巨頭加拿大巴拉德,共同制造和組裝9SSL燃料電池堆。

引進國外技術的同時,佛山還在大搞創新。不到5年的時間,佛山完成了氫能產業鏈各環節的整體布局。

如今,佛山已形成了從制氫設備、燃料電池及核心部件、整車研發制造、氫能產業檢測、加氫站設計建設等環節的自主產業鏈。

天眼查數據顯示,目前我國有氫能相關企業超3900家,其中超15%的企業位于廣東,而這些企業大多立足深圳、廣州、佛山三地,廣東的氫能源產業集中程度超越上海、北京。

產業鏈飛增的同時,廣東還在落地端發力。截至2022年3月底,全國共建成264座加氫站,廣東、山東、江蘇三地分別以36座,24座與18座的數量位居全國加氫站數量前三甲。

新興制造業在地理上具備很強的集聚效應。“扎堆”不僅可以節約材料和中間投入的運輸成本,而且同行聚集在一起,更有極強的“外溢效應”,有利于知識和技術的交流和擴散。

而產業鏈一旦形成,還有進一步自我完善和加強的趨勢,這種正向循環很難被外力打破,最后將走向“強者更強”的發展路徑。這也是產業發展早期,各地爭相培育產業集群的原因。

具備產業鏈優勢的佛山,的確有望成為“氫能之都”。但相比上海,作為傳統制造重鎮的佛山,面臨著更為迫切的氫氣焦慮。

數據顯示,佛山全市已開通29條氫能公交線路,建成加氫站25座,其中已投入運營16座,總計約1500輛的氫燃料電池車,真正跑起來的其實不到1/3。

巧婦難為無米之炊,閑置的原因無外乎缺氫。當氫氣產銷矛盾日益突出,于是就有了“佛山有車無氫,山東有氫無車”的說法。

很多人肯定覺得奇怪,廣東交通也很發達,即使自身的生產能力有限,為何不能從產氫的地方運送點氫氣過來?

這就涉及當前制約氫能源產業發展的另一重因素——運輸。

就氫氣運輸而言,當前最成熟的方式為氣氫拖車運輸。而據東吳證券測算,當前我國長管拖車單車運氫量約300kg,在氫源距離100km的情況下,長管拖車運氫成本為 7.79 元/kg。

這意味著,從淄博拉氫氣到佛山,單單一車運費就超過了4.5萬元。

而佛山1500輛的氫燃料電池汽車,一天至少需要50車的氫氣,才能滿足每日16~18噸的氫氣需求量。

而廣東省內氫氣分布較為分散,偏遠地區也不具備運氫經濟性。考慮到高昂的運輸成本,大部分氫車被放在倉庫里吃灰,也可以理解了。

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但中國的建設能力畢竟不容質疑,為了解決好氫氣來源問題,制氫項目已在全國遍地開花。

據“氫云鏈”數據,2022年一季度,新開工和開標的氫氣項目超過了40項,總產能超過了70萬噸/年,其中用于氫能產業用途的項目產能超過了20萬噸/年。

而在用于氫能應用的新增氫氣產能中,山西、廣東、山東位居前三,為未來氫能大規模應用提供了良好支撐。

從環保和可持續性角度來看,化石燃料制氫和工業副產制氫并非制氫的最優選項,卻是目前相對便宜的選項。

據頭豹研究院數據,當前煤制氫的成本約為1.08-1.21元/立方米,天然氣制氫的成本為1.81-3.42元/立方米,工業副產制氫的成本為2.46-2.69元/立方米。

而電解水制氫的成本,卻達到了3.30-5.15元/立方米。

電解水制氫設備簡單,產生的氫氣純度高,生產過程實現零碳排放。而電解水制氫73%的成本,源于電力

數據顯示,當制氫電價控制在0.25元/kWh以下時,可再生能源電解水制氫成本與化石能源接近。

考慮到光伏風電等棄電現象一直存在,若能借助西北地區光伏風電資源和產業集群優勢,將光伏風電制氫用于化工原料或燃料,打通“風光制氫”生態鏈,可謂降低氫氣生產成本的絕佳途徑。

5

但利用可再生能源集群生產的氫,仍要面對如何輸送到氫能源消費市場的問題。

氫能供應中心與氫能消耗中心相互分離,是當前制約中國相關產業發展的最大障礙。而這一點,與中國電力格局又頗有相似之處。

我國76%的煤炭,80%的風能,90%太陽能都分布在西部和北部地區,80%的水能分布在西南地區,但70%以上電力消耗卻集中在發達的東中部地區。

從能源富足的西部,到高耗能的東部,距離長達1000到4000公里。如何解決長距離的電力輸送問題,特高壓開創了一種新思路。

與傳統超高壓輸電線路相比,特高壓在輸電的距離和輸出的容量方面最高可提高三倍,電力損耗可降低45%,還可以節省60%的土地資源。

特高壓因此被形象的稱為“電力領域超級高速公路”。

而氫能源運輸管網的建設,則為氫能源的利用提供了更多的想象空間。

長管拖車輸運氫氣成本隨距離的增加顯著,適合短距離以內的輸氫。管道輸氫的初始投資大,建設成本高。但當距離超過300km時,管道輸氫和液氫更合適。輸氫量越大,這種趨勢越明顯。

未來,建立多點供應的氫能管網,將徹底解決我國氫能行業“痛點”。

當“氫能領域的超級高速公路”建成后,結合在清潔能源基地配備制氫產業,氫能源的產銷矛盾將得到徹底緩解。

能源體系的每一次重構,都會釋放出巨大的力量,推動經濟效率極大提升。而新一輪能源變革的主角,正是風光在內的清潔能源,以及氫這一終極版的清潔能源。

隨著氫都、氫谷、氫能小鎮遍地開花,誰能借產業之風扶搖而上?

當氫氣從哪里來得到解決之時,誰具備了更完善的產業鏈和核心技術,誰才更有機會成為中國氫能之都。留給競爭者布局的時間已經不多了。

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