年,“碳达峰”和“碳中和”在两会上作为中国的战略目标,首次被写入政府工作报告,彰显了中国坚持走低碳发展道路的决心。

在加速能源行业转型的背景下,氢能凭借零污染、能量高、资源丰富、用途广泛等优点,又一次迎来了“涨声一片”,很多人甚至将氢能视为通向未来绿色能源的钥匙。

根据中国氢能联盟数据显示,年中国氢气产量约为万吨,占终端能源总量的2.7%;预计到年和年,需求量分别将达到万吨和万吨,终端能源占比分别达5%和10%以上。氢能的光明未来似乎就在眼前。

然而从年俄国人将氢元素放在周期表的首位开始,人们就从未停止过对氢的研究和利用,但氢能的终极理想至今仍然仅停留在设想之中。

被称为人类的“唯一终极能源”的氢真的有那么厉害吗?在当下节点,从产业链视角来看,氢能发展的契机与痛点又是什么呢?

从0到1,氢能真那么强?

人类工业化进程的重大节点,总是伴随着对能源的大规模利用。

首先是从煤炭开始的,之后随着勘探、开采技术的进步和能源革命,原油、天然气等能量密度更高、污染物排放更少的化石能源逐步开始替代煤炭。

但在这些能源燃烧转化的过程中,二氧化碳的排放始终如影随形。

近年来,人们越来越重视能源和环境问题。在碳中和背景下,如何选用更清洁的能源成为各国面临的现实问题。

与传统的煤炭、化石能源相比较,氢能在转化过程中,几乎是零碳排放的。

除此之外,氢能也有多方面的优势:

燃烧性能好:氢气与空气混合时有广泛的可燃范围,且燃烧速度快。

储量丰富:氢是宇宙中分布最广泛的物质,它构成了宇宙质量的75%,不过主要以化合态的形式出现,分离提纯需要一定的成本。

热值高:除核燃料外,氢的发热值是所有化石燃料、化工燃料和生物燃料中最高的;汽油的3倍,乙醇的近4倍,煤炭的5~6倍。

多种形态:可以气态、液态或固态的金属氢化物出现,能适应多种贮运及应用环境的不同要求。

也正是因为这些优势,氢能已被视为能源行业转型的关键一环。

全球各级政府,包括美国、欧盟、日韩和中国,都发布了对未来氢能应用的规划。政策的倾斜也带来氢能产业的蓬勃发展,预计未来氢能将越发成为能源领域的主战场。

然而因技术不成熟,或者未达到规模化使用的经济性,氢能当前的使用成本依然居高不下。

制氢端:氢能从哪来?

可能绝大多数人都不清楚,我国是世界第一大产氢国,年中国氢气产量突破万吨,已连续多年位列世界第一。那为什么还要为氢气的来源发愁呢?

主要是因为,目前国内的制氢技术依然是以化石能源制氢为主,占比超过99%。

以煤、天然气等化石能源为原料的制氢手段相对比较成熟,但是制氢过程产生二氧化碳排放,产生的氢被称作“灰氢”,并不是真正意义上的清洁能源。

除化石燃料制氢外,电解水制氢是另一重要途径,制取的就是业内常说的“绿氢”,具有绿色环保、生产灵活、纯度高(通常在99.7%以上)以及副产高价值氧气等特点。

但目前电解水制氢占全球制氢规模的4%,而在中国尚且不足1%。主要还是因为生产成本太高了。

电解水制氢的单位能耗约在4-5千瓦时/立方氢,电价占到总成本的70%以上。如果采用现有电力生产,制氢成本大约为30-40元/公斤。当电价低于0.3元/千瓦时,电解水制氢才具备较好经济性。

同时,现阶段国内火电占比较大,依旧会面临碳排放问题。

不过,未来随着可再生能源发电平价上网,电解水制氢成本会持续下降,电解水制氢将成为未来制作绿氢的主流方式。

转型升级的核心

转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbwh/4439.html