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新能源是大趨勢，氫、光伏、風(fēng)能等新能源成為市場主導(dǎo)角色，在這種雙碳目標(biāo)主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中，誰是主要趨勢?
在雙碳目標(biāo)下，重點(diǎn)發(fā)展氫能
近日，國家發(fā)改委高新技術(shù)公司組織舉辦了一系列研討會，圍繞氫氣的制備、儲存、運(yùn)輸和填充以及最終使用的全產(chǎn)業(yè)鏈，并分析產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，探索氫氣產(chǎn)業(yè)的合理布局，有序推進(jìn)多元化應(yīng)用示范，構(gòu)建清潔低碳供應(yīng)體系，制定行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等。
各方一致認(rèn)為，氫能產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展對中國實(shí)現(xiàn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)碳峰值和碳中和具有重要意義。要進(jìn)一步加強(qiáng)頂層設(shè)計(jì)，加快技術(shù)創(chuàng)新，完善政策體系，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展。
在“雙碳”目標(biāo)下，能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整勢在必行。氫能作為最理想的替代能源之一，在燃料電池、電力、加熱和原材料等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。政策多次將重點(diǎn)放在發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)鏈上，特別是氫能儲存環(huán)節(jié)，不斷引起市場關(guān)注。
首先，氫儲存是電網(wǎng)的“穩(wěn)定器”嗎?
在“錯峰用電”的雙重控制下，氫能儲能成為熱點(diǎn)。
近日，國家發(fā)展改革委印發(fā)《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)價(jià)格市場化改革的通知》，指出要加強(qiáng)與分時(shí)電價(jià)政策的銜接，各地要加快落實(shí)分時(shí)電價(jià)政策，建立高峰電價(jià)機(jī)制，引導(dǎo)用戶分峰用電、削峰補(bǔ)谷。
未來，預(yù)計(jì)峰谷電價(jià)差將進(jìn)一步拉大，有利于儲能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在大規(guī)模、長期儲能需求下，將氫能儲能推向風(fēng)口。
在國家發(fā)展改革委、國家能源局發(fā)布的《關(guān)于加快發(fā)展新能源儲備的指導(dǎo)意見》中，明確將氫能列為“新能源儲備”。
與以鋰離子電池為代表的電化學(xué)儲能相比，氫能儲能系統(tǒng)具有長期儲能和能量密度高的優(yōu)點(diǎn)。在電力系統(tǒng)中，通過與能源供應(yīng)側(cè)合作，結(jié)合分布式發(fā)電和電網(wǎng)發(fā)展，可以降低新能源的不穩(wěn)定輸出，優(yōu)化供電。
氫燃料電池的響應(yīng)速度可達(dá)到二級，滿足電網(wǎng)對儲能設(shè)施的基本要求。隨著成本的下降和火電機(jī)組(目前提供類似于季節(jié)性能源儲存的電網(wǎng)調(diào)節(jié)功能)的退役，氫氣有望在季節(jié)性調(diào)峰場景中占據(jù)相對優(yōu)勢。
另外，根據(jù)《氫能儲能系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及發(fā)展前景》，將氫能儲能作為一種電能儲能方案推廣利用，可以解決區(qū)域供電與負(fù)荷的匹配問題，并能在一定程度上延遲偏遠(yuǎn)地區(qū)微電網(wǎng)的電力設(shè)備投資。
例如，英國柯克沃爾鎮(zhèn)的氫氣生態(tài)社區(qū)，由于地理位置相對偏遠(yuǎn)，利用風(fēng)能和潮汐能發(fā)電來生產(chǎn)氫氣，然后通過燃料電池為汽車和船舶提供電力，實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)。
氫能儲能平衡電網(wǎng)作為一種長期、大規(guī)模、跨區(qū)域的儲能方式，其潛力已逐步被發(fā)掘，應(yīng)用場景豐富，發(fā)展空間巨大。
第二，氫燃料電池是最終的汽車能源狀態(tài)，對嗎?
在新能源汽車市場上，燃料電池與純電動汽車是平行的。Nakajin指出，盡管鋰電池已經(jīng)能夠滿足乘用車的基本續(xù)航需求，但它仍然認(rèn)為氫燃料電池在續(xù)航里程方面有很大優(yōu)勢。
目前，氫燃料電池在商用車特別是重型卡車領(lǐng)域的應(yīng)用處于領(lǐng)先地位。美進(jìn)能源的快車、江淮汽車、一汽解放、東風(fēng)集團(tuán)都有布局。
近日，上汽紅巖汽車正式啟動全球首個(gè)投資逾20億元的萬輛氫能重卡產(chǎn)業(yè)鏈項(xiàng)目，推動了氫能在重卡領(lǐng)域的深入發(fā)展。
此外，政策繼續(xù)推動氫燃料電池的發(fā)展，各省都出臺了氫能計(jì)劃。根據(jù)該計(jì)劃，到2025年，氫燃料汽車將達(dá)到10萬輛，加氫站將超過100個(gè)。
國聯(lián)證券認(rèn)為，在“2060碳中和”的背景下，氫燃料電池汽車將有助于交通運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)深度脫碳。公路運(yùn)輸領(lǐng)域,氫能源作為汽車能源的終極形式由于其優(yōu)勢的零污染,可再生,快速加氫和足夠的耐力,其中的核心增量是商用車領(lǐng)域的氫燃料電池在未來公路運(yùn)輸。
關(guān)于氫在新能源汽車領(lǐng)域的應(yīng)用，請關(guān)注財(cái)華學(xué)會前一篇文章——?dú)淙剂想姵豓S鋰電池“趣味點(diǎn)”，誰是新能源汽車的“真愛”?
第三，氫能產(chǎn)業(yè)鏈的核心目標(biāo)是什么?
近年來，在政策的支持和引導(dǎo)下，國內(nèi)企業(yè)加快了氫能產(chǎn)業(yè)的布局。產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋氫電池和燃料電池兩端，比鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈更長、更復(fù)雜。
氫能端包括制氫(電解水制氫、工業(yè)氫副產(chǎn)物等)、儲氫、氫輸運(yùn)、加氫(加氫站加氫)等核心環(huán)節(jié)。
在儲氫過程中，國內(nèi)主要的生產(chǎn)廠家有深冷、福瑞特、北京、中材科技等。
中國加氫站主要由中石化(Sinopec)和中石油(CNPC)等大型國有企業(yè)主導(dǎo)。據(jù)樂清智庫介紹，截至2020年底，中國已建成128個(gè)加氫站。
燃料電池端部包括上游芯材雙極板、膜電極和密封層等。中游主要是燃料電池系統(tǒng)集成，包括反應(yīng)堆和供氣系統(tǒng)等。下游則是燃料電池汽車的應(yīng)用場景。
下游燃油車已經(jīng)提到，上游Aetna技術(shù)在氣體擴(kuò)散層，雙極鏈布置。
至于核心燃料電池堆，約占燃料電池成本的一半，主要制造商包括峨華通、騰龍、大洋電氣、雄濤和濰柴動力。
空氣壓縮機(jī)制造商占燃料電池成本的四分之一以上，其中包括雪人和漢中京基。
此外，原來與氫能交集的光伏企業(yè)并不多，近年來也有部署氫能的光伏企業(yè)，其中光伏企業(yè)的負(fù)責(zé)人陽光供電、龍基股份。
產(chǎn)生這種現(xiàn)象的主要原因與氫氣生產(chǎn)的成本有關(guān)。根據(jù)國際能源署(IEA)的數(shù)據(jù)，2018年，灰色氫的價(jià)格在每公斤0.9至3.2美元之間，而綠色氫的價(jià)格在每公斤3至7.5美元之間。價(jià)差可達(dá)三倍之多。
此外，氫能可以補(bǔ)償光伏的自然季節(jié)性和波動性，更好地促進(jìn)消費(fèi)，可以說是一舉兩得。
東北證券認(rèn)為，光伏與氫能結(jié)合具有廣闊的發(fā)展前景，預(yù)計(jì)光伏制氫將在各種場景中得到更廣泛的應(yīng)用。
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