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以下是香橙会数据库氢燃料电池行业周报(0406-0412)。本周氢能被《能源法》放入了能源体系,排位还很靠前。还有一件行业大事,东岳集团将将旗下的材料业务分拆到科创板上市。
历经13年,氢能搭上《能源法》的班车
国家能源局4月10日上午发布了《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》,刷新了对能源的定义,氢能首次进入能源体系。
意见稿对能源定义如下:是指产生热能、机械能、电能、核能和化学能等能量的资源,主要包括煤炭、石油、天然气(含页岩气、煤层气、生物天然气等)、核能、氢能、风能、太阳能、水能、生物质能、地热能、海洋能、电力和热力以及其他直接或者通过加工、转换而取得有用能的各种资源。
香橙会研究院点评:能源法从2007年开始对外公开征求意见以来,已经历时14年,而电力法、煤炭法、节约能源法以及可再生能源法都已经出台。这部尚在征求意见的《能源法》应该是这些已出台法规的纲领性的法律。相较2007年的版本,2020年版本中将“氢”字写入其中,对氢能行业意义甚大。另外,全文中将可再生能源提的位置非常高,“优先发展可再生能源”。将可再生能源发展纳入了优先范畴。此前参与过能源法送审稿撰写的中国能源研究会可再生能源专委会主任委员李俊峰在“能见”举办的线上活动中表示,《能源法》出台是适应新时代的要求,是要用法律的形式把符合新时代要求的能源基本政策、理念、方针、制度固定下来。
他还认为,此次征求意见稿主要有三个变化。一是承认能源的商品属性;二是明确了跟上清洁化、低碳化、数字化的时代潮流;三是强调能源的“普遍服务”。在3月下旬,发改委和司法部印发《关于加快建立绿色生产和销售法规政策体系的意见》的时候,香橙会研究院即判断这将是一个重大事件,我国在氢能领域的立法将会出现。而且文件明确提出要研究氢能的标准规范和支持政策,由国家能源局、国家发改委、科技部、工业和信息化部、自然自然部、市场监管总局负责。彼时,我们预计国家能源局将可能成为国家氢能的归口部门。也推测过后期会有文件下发。此次能源法又出征求意见稿,可谓是连珠箭发。今年虽然受疫情影响,但决策层思路显然没有对经济采取强 *** ,而是用对内改革,对外开放的办法,释放经济发展的活力。2020年可能成为历史上的庚子改革年。氢能作为低碳能源,不会因为疫情而受影响,反而作为未来产业,将得到超常发展。对此,作为《能源法》送审稿的起草人之一李俊峰也透露说,国务院关于氢能的态度很明确,就是要积极探索氢能商业化。氢能是个好的选择,但商业化存在成本、技术及市场的困难,需要一个过程。随着技术不断成熟,成本不断下降,应用的场景越来越多,氢能就可以独树一帜。
东岳分拆
东岳集团4月9日公告,公司董事会已决议批准:将公司主要从事生产及销售制氢能材料、制氢膜材料、包装材料及含氟聚合物纤维业务的间接非全资附属公司山东东岳未来氢能材料有限公司(简称"东岳未来”)分拆,并将东岳未来的股份在上海证券交易所科创板独立发行和上市。
香橙会研究院点评:从公告可以看出,东岳集团本轮拟分拆的业务是以东岳质子交换膜为主的材料业务。在目前东岳集团的质子交换膜销售中,武汉理工氢电已经是核心客户之一,下游装配至叉车领域。相比出行领域,叉车场景对质子交换膜的产品要求略低。本次拆分预计将很好地推动东岳质子交换膜产品在出行车辆端的使用和商业化推广。东岳的质子交换膜是中国最为成熟的质子交换膜,经过了十几年的研发和市场推广,在国内无论是技术层面还是市场层面,具有一定的优势。香橙会研究院获悉,质子交换膜在全球供不应求主要受制于基材和导电材料,离聚体(全氟磺酸树脂)作为重要基材,是更大掣肘。全球可供用于车载燃料电池应用的离聚体企业主要在日本和美国,国内东岳集团是一个代表性企业。目前,离聚体业务属于东岳集团的化工业务,本轮预计不会拆分至东岳未来氢能体内。近期还有其他上市企业计划将氢能相关业务分拆上市。上市公司美锦能源(000723.SH)4月1日在回答投资者提问时称:公司正在研究商议分拆控股子公司佛山市飞驰汽车制造有限公司上市的相关事项,如有明确的分拆上市预案或计划,将及时履行审议程序并进行披露。
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微研报|氢能大规模应用的难点:储运加作者:牛秀芳
2020年4月,国家能源局发布《中华人民共和国能源法(征求意见稿)》,刷新了对能源的定义,氢能被列为能源范畴,这将是中国之一次从法律上确认氢能属于能源。氢能被视为21世纪更具发展潜力的清洁能源。作为二次能源,来源多样,包括工业副产气制氢、电解水制氢、化石燃料制氢、化工原料制氢以及与可再生能源发电结合。应用场景丰富,可广泛应用于能源、交通运输、工业、建筑等领域。
目前我们氢能产业最受瞩目的应用场景是氢燃料电池汽车。在国家和地方 *** 的政策支持下,近几年我国氢燃料电池汽车行业发展迅速。2017年,我国燃料电池汽车总销量为1272辆,2018年为1527辆,2019年为2737辆,近三年复合增速为46.69%,历年累计销量为6175辆。
图1 中国2015-2019年燃料电池汽车销量一览
截至2020年4月底,香橙会研究院统计,我国累计建成71座加氢站。但业内普遍认为加氢站基础设施远远不够——目前我国氢燃料电池汽车产业链基本打通,而氢能和燃料电池产业的大规模应用的难点还在于氢气的储运和加注环节。该难题一旦解决,我国氢能和燃料电池产业将进入大规模市场化阶段。
就氢气的储运加难题,下面将逐一分析。
氢气储存
1.高压气态储氢
当前高压气态储氢技术比较成熟,是目前最常用的储氢技术。该技术是采用高压将氢气压缩到一个耐高压的容器里。储氢罐主要由压力部件金属套筒、聚合物或金属衬板、碳纤维增强层、防冲击外罩和底座组成,可有效增强气罐的抗冲击能力,提高安全性,同时灌装氢气方便。
国际主流技术以铝合金/塑料作为氢瓶内胆用于保温,外层则用3公分左右厚度的碳纤维进行包覆,提升氢瓶的结构强度并尽可能减轻整体质量。氢瓶阀门处利用细长的管道将几组氢瓶进行串联,并加装温度传感器等监控设备。安全性方面,当温度传感器感应到外界温度远高于正常温度时(一般超过100℃时),会自动打开阀门快速释放瓶内所有气体。
图2 储氢罐解剖示意图
目前应用的高压储氢气瓶主要有四类:全金属气瓶(Ⅰ型)、金属内胆纤维环向缠绕气瓶(Ⅱ型)、金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅲ型)、非金属内胆纤维全缠绕气瓶(Ⅳ型)。高压储氢瓶关键技术集中在内衬层、缠绕层和过渡层。
表1 储氢罐的材料和类型
根据应用方式的不同,高压气态储氢分为车用高压气态储氢和固定式高压气态储氢。
车用高压气态储氢主要应用于车载系统,大多使用金属内胆碳纤维全缠绕气瓶(III型)和塑料内胆碳纤维全缠绕气瓶(IV型),当前国内车载系统中主要以III型瓶为主,成熟的车载储氢技术为35MPa压力标准。70MPa的Ⅲ型储氢罐使用标准在2017《车用压缩氢气铝内胆碳纤维全缠绕气瓶》已经颁布,配套的70MPa加氢设备和系统在研发和小范围应用阶段。
欧美日加氢站普遍采用与汽车配套的70MPa压力标准,并实现设备量产。国内目前生产车载高压储氢罐的企业有科泰克、天海工业、中材科技、斯林达安科等,具备高压储氢系统生产能力的企业有舜华新能源、伯肯节能、国富氢能、科泰克等。
固定式高压气态储氢主要应用在固定场所,如制氢厂、加氢站以及其他需要储存高压氢气的地方。目前主要使用大直径储氢长管和钢带错绕式储氢罐来储氢。石家庄安瑞科于2002年在国内率先研制成功20/25MPa大容积储氢长管,并应用于大规模氢气运输。钢带错绕式储氢罐目前有45MPa和98MPa两种型号,如浙大与巨化股份制造生产的两台国内更高压力等级98MPa立式高压储罐,应用在江苏常熟丰田加氢站中。国内生产固定式高压储氢罐的企业有石家庄安瑞科、鲁西化工、开原维科、巨化股份等。
虽然高压气态储氢技术比较成熟、应用普遍,但是体积比容量小,未达到美国能源部(DOE)制定的发展目标,是该技术一个致命的弱点。除此之外,高压气态储氢存有泄漏、爆炸的安全隐患,因此安全性能有待提升。未来,高压气态储氢还需向轻量化、高压化、低成本、质量稳定的方向发展。
图3不同车用高压储氢罐类型的重量(按照储氢5kg对比)
2.低温液态储氢
低温液态储氢技术是将氢气压缩后冷却到-253℃以下,使之液化并存放在绝热真空储存器中。与高压气态储氢相比,低温液态储氢的质量和体积的储氢密度都有大幅度提高,通常低温液态储氢密度可以达到5.7%。仅从质量和体积储氢密度分析,运输能力是高压气态氢气运输的十倍以上。
低温液态储氢技术应用还存在一些难题有待解决。首先是液化耗电量大,把气态的氢变成液态的氢较难,液化1千克氢气就要消耗10-13千瓦时的电量。其次,为了能够稳定的储存液态氢,需要耐超低温和保持超低温的特殊容器,该容器需要抗冻、抗压,且必须严格绝热。因此,这种容器除了制造难度大,成本高昂之外,还存在易挥发、运行过程中安全隐患多等问题。
图4 液氢储罐和储存系统结构图示
液氢储运是当前的研发重点,日、美、德等国已将液氢的运输成本降低到高压氢气的八分之一左右。日本企业为了支撑液氢供应链体系的发展,解决液氢储运方面的关键性技术难题,投入了大量研发,推出的产品大多已经进入实际检验阶段,如日本企业开发的大型液氢储运罐,通过真空排气设计保证了储运罐高强度的同时实现了高阻热性。
目前,低温液态储氢已应用于车载系统中,在全球的加氢站中有较大范围的应用。但是在车载系统中的应用不成熟。液氢加氢站在日本、美国及法国市场比较多,目前全球大约有三分之一以上的加氢站是液氢加氢站。
虽然如此,但我国的液氢工厂仅为航天火箭发射服务,受法规所限,还无法应用于民用领域。并且,受限于技术没有成熟,国内的应用成本很高。航天101所在液氢的制备、储运、应用上都有成熟的经验,国富氢能和中科富海也在尝试推广低温液氢技术在民用领域的应用。相关部门正在研究制定液氢民用标准,车用液氢技术研究正在进行中,未来液氢将应用在一些长途、重型商用车,以及加氢站中。
3.储氢材料储氢
储氢材料主要可分为物理吸附类材料、金属合金氢化物材料、络合化学氢化合物材料、液态有机储氢材料等。碳质材料等物理吸附材料只能在较低温度下有足够的储氢密度,常温常压下其吸氢量远远低于商用储氢指标,并且制备碳纳米材料技术尚不成熟;络合化学氢化物储氢密度较高,但材料的加氢/脱氢的可逆性、加氢/脱氢过程的副反应等都是亟待解决的重要问题。所以目前在众多储氢材料中最有望突出重围的是金属合金氢化物材料和液态有机储氢材料。
图5储氢材料的分类
(1)金属合金储氢材料
金属氢化物储氢是利用过渡金属或合金与氢反应,以金属氢化物形式吸附氢,然后加热氢化物释放氢。当金属单质作为储氢材料时,能获得较高的质量储氢密度,但释放氢气的温度高,一般超过300℃。稀土类化合物(LaNi5)、钛系化合物(TiFe)、镁系化合物(Mg2Ni)以及钒、铌、镐等金属合金等都是合适的金属储氢材料,能有效克服高压气态和低温液态两种储氢方式的不足,且储氢体积密度大、安全性高、成本低等。
目前崭露头角的金属储氢燃料电池企业代表有镁源动力、佳华利道等。镁源动力在国内率先实现了镁基储氢材料的产业化,推动镁基储氢材料在储运氢系统和固定式电源、专业级无人机等的应用,并与加氢站建站企业合作进行镁基固态储氢车的研发。佳华利道与飞驰客车合作,成功研制出全国首台低压储氢燃料电池公交车,该公交车的车载储氢设备采用固态合金储氢技术,且其参与的全球首座低压加氢站于2019年7月在辽宁葫芦岛投入运营。传统的稀土类储氢材料企业有北京浩运金能和厦门钨业等,这两家也是国内少数进入了混合动力汽车(HEV)电池供应链的储氢材料生产企业。
(2)有机液态储氢材料
有机液体储氢技术的发展在国外如日本,由 *** 主导,8个部门一起协作,诸多知名公司如日本岩谷、丰田等都在积极参与,目前在储氢载体的选择上进展缓慢。
在中国已有所成就,代表是以普林斯顿大学归国博士程寒松教授为技术核心的武汉氢阳,选用的有机液态储氢材料为乙基咔唑。
2017年,中国扬子江汽车与氢阳能源联合开发了一款城市客车,利用有机液体储氢技术,加注30L的氢油燃料,可行驶200km。2019年3月1日,湖北宜都氢阳新材料有限公司储氢材料项目一期工程正式投产,生产出之一批常温常压下液体储氢材料。宜都系氢阳能源储氢材料的生产基地,一期工程的建成投产标志着有机液态储氢技术产业化迈出了实质性一步,为该技术的规模化推广奠定了基础。
图6.不同储氢技术比较,来源:香橙会研究院
氢气运输
运氢的方式主要有三种:气氢拖车运输(tube trailer)、气氢管道运输(pipeline)和液氢罐车运输(liquid truck)。
氢能供应链中运氢环节主要包括制氢厂的运输准备环节(氢气压缩/液化、存储及加注)和车辆/管道运输过程所涉及的设备。
根据运输中氢气所处状态,氢气运输分为气态氢气运输、液态氢气运输、有机液体氢气运输和固态氢气运输。
1.气态氢气运输
气态氢气的运输通常是将氢气经加压至一定压力后,然后利用集装格、长管拖车和管道等工具输送。集装格由多个水容积为40 L的高压氢气钢瓶组成,充装压力通常为15 MPa。集装格运输灵活,对于需求量较小的用户,这是非常理想的运输方式。长管拖车由车头和拖车组成,管束作为储氢容器,目前常用的管束一般由9个直径约为0.5 m,长约10 m的钢瓶组成,其设计的工作压力为20 MPa,约可储存氢气3500标准m3。长管拖车技术成熟,规范完善,因此国外较多加氢站采用长管拖车运输氢气。
气态氢气运输方面,国内主要为长管拖车运输,按照中华人民共和国交通运输行业标准《JT/T 617.1-2018危险货物道路运输规则》。长管拖车运输使用长管拖车,运输储存压力为20MPa。因成本因素限制,该方式适用于短距离氢气运输,经济运输半径为200km左右。
长管拖车运输设备产业在国内已经成熟,石家庄安瑞科、浙江蓝能、双瑞特装、鲁西化工等公司都生产长管拖车。长管拖车在制氢厂一般通过压缩机充装,平均每辆加注时间约8小时,而河北海珀尔采用的高压储罐平衡充装大大缩短了车辆加注时间,仅1.5小时便可快速安全完成加注。此外针对小规模用氢客户,可采用15MPa压力的氢气钢瓶和氢气集装格运输。
2.气氢管道运输
低压管道运输适用于大规模点对点运输。由于氢气与某些金属存在氢脆现象,管道材料有特殊要求,因此投入成本高、造价贵。
目前,国外低压气氢管道运输处于小规模发展阶段。除纯氢管道运输外,还可以在天然气管网中掺混氢气(氢气含量≤20%),运输结束后对混合气体进行氢气提纯,具有良好的经济性与安全性。管道输送方式以高压气态或液态氢的管道输送为主。管道“掺氢”和“氢油同运”技术是实现长距离、大规模输氢的重要环节。全球管道输氢起步已有80余年,美国、欧洲已分别建成2400km、1500km的输氢管道。
在我国,大规模的低压管道运输还没有形成。2016年,中石化管道局在河南省济源市工业园区-洛阳市吉利区建成了氢气管道,该氢气管道材质为245NS无缝钢管,管径508mm,设计压力4MPa,年输氢量10.04万吨,全长25公里,是我国目前管径更大、压力更高、输量更高的氢气管道。
氢气管道的造价约为天然气管道造价的2倍以上,且氢气密度远小于天然气,导致氢气的输送成本也比天然气高。若能对现有天然气管道进行改造,输送纯氢对未来氢能的发展也有帮助。
不过此法适合点对点、规模大的氢气运输,现阶段加氢站对氢气的需求暂时达不到这等规模。
3.液氢罐车运输
液氢罐车运输使用槽罐车。液氢的单车运氢能力是气氢的10倍以上,运输效率提高,综合成本降低。但是该运输方式增加了氢气液化深冷过程,对设备、工艺、能源的要求更高;还有一项技术难点是氢液化的能耗较大,工程中实际耗费的能量占到了总氢能的30%。
液氢储存罐是液化氢储存的关键。要求液化氢储罐具有良好的绝热性和高真空度。液化相同的氢气比氢气压缩的耗电量高11倍甚至更多,所以前期投入成本较高。根据国金证券研究所测算,液化过程的设备投资和电耗成本占运氢成本的70%-80%。但液氢罐车运输的成本会随着规模的增大而大幅降低,但随运输距离变长而成本升高的幅度不大。综合来看,液氢罐车运输的成本可以有效降低。
液氢罐车运输在国外应用较为广泛,国内目前仅用于航天及军事领域,但相关企业已着手研发相应的液氢储罐、液氢槽车,如中集圣达因、国富氢能等公司已开发出国产液氢储运产品。相关部门正在研究制订液氢民用标准,未来液氢运输将成为我国氢能发展的大动脉。
图7.三种运氢方式的规模与成本和能耗比较,来源:香橙会研究院
总体而言,气态及液态氢气运输为目前国际上的主要运输方式。我国主要采用气氢拖车运输,适用于小规模短距离运输;液氢罐车运输适用于长距离运输,多用于航天及军事领域。随着氢能产业不断发展,氢气运输技术的进一步提高,气氢管道运输、液氢罐车运输等高效率低成本的运氢方式将会成为氢能产业运输发展的方向。
加氢站
基础设施加氢站是利用氢能和促进氢能发展的重要环节,是为燃料电池车充装燃料电池的场所。不同来源的氢气经氢气压缩机增压后,储存在高压储氢罐内,再通过氢气加注机为氢燃料电池车加注氢气。在商业运行模式下,乘用车氢气加注时间一般控制在3-5分钟。
根据氢气来源不同,加氢站分为站外制氢加氢站和站内制氢加氢站两种。外供氢加氢站通过长管拖车、液氢槽车或者管道输运氢气至加氢站后,在站内进行压缩、存储、加注等操作。站内制氢加氢站是在加氢站内配备了制氢系统,制取的氢气经纯化、压缩后进行存储、加注。站内制氢包括电解水制氢、天然气重整制氢等方式,可以省去较高的氢气运输费用,但是增加了加氢站系统复杂程度和运营水平。
根据加氢站内氢气储存状态不同,加氢站有气氢加氢站和液氢加氢站两种。目前全球400多座加氢站中,30%以上为液氢储运加氢站,主要分布在美国和日本。相比气氢储运加氢站,液氢储运加氢站占地面积小,同时液氢储存量更大,适宜大规模加氢需求。
目前我国加氢站建设还属于发展初期,截至2020年4月底,我国累计建成71座加氢站,且加氢量在500kg/天以下的试验和示范项目居多,运输距离基本在200公里以内,现阶段国内运营的加氢站基本都为站外制氢加氢站。
1.加氢站核心设备
加氢站三大核心设备为氢气压缩机、高压储氢罐、氢气加注机,其中压缩机成本占比更高,约占总成本的30%。加氢站通过外部供氢和站内制氢获得氢气后,经过调压干燥系统处理后转化为压力稳定的干燥气体,随后在氢气压缩机的输送下进入高压储氢罐储存,最后通过氢气加注机为燃料电池汽车进行加注。
(1)高压储氢装置
储氢罐很大程度上决定了加氢站的氢气供给能力。加氢站内的储氢罐通常采用低压(20-30 MPa)、中压(30-40 MPa)、高压(40-75 MPa)三级压力进行储存。有时氢气长管拖车也作为一级储气(10-20 MPa)设施,构成4级储气的方式。
与石油加氢反应器、煤加氢反应器等高压高温临氢容器和传统氢气瓶式容器相比,加氢站储氢罐具有以下4个基本特点:①高压常温且氢气纯度高,具有高压氢环境氢脆的危险;②压力波动频繁且范围大,具有低周疲劳破坏危险(商用站尤为如此);③容积大,压缩能量多,氢气易燃易爆,失效危害严重;④面向公众,涉及公共安全。
目前加氢站储氢罐用的主要材料有为Cr-Mo钢、6061铝合金、316L等。对于Cr-Mo钢,我国常用材料为ASTM A519 4130X(相当于我国材料30CrMo)。国外在高压储氢装置方面技术领先,代表企业有美国CPI、美国AP等。国内浙江大学的科研团队攻克了轻质铝内胆纤维全缠绕高压储氢气容器制造技术,解决了超薄铝内胆成型、高抗疲劳性能的缠绕线形匹配等技术难题,但尚未实现成品批量生产。
(2)氢气压缩设备
常用的氢气压缩设备为压缩机,压缩机是将氢源加压注入储气系统的核心装置,输出压力和气体封闭性能是其最重要的性能指标。目前加氢站使用的压缩机主要有隔膜式压缩、液驱压缩机和离子式压缩机三种。
隔膜式压缩机因无需润滑油润滑,从而能够获得满足燃料电池汽车纯度要求的高压氢气,并且隔膜式压缩机输出压力极限可超过100 MPa,足以满足加氢站70 MPa以上的压力要求,但隔膜式压缩机在压缩过程中需要采用空气冷却或液体冷却的方式进行降温。离子式压缩机能实现等温压缩,但因技术尚未成熟,没有大规模使用。
目前国际上主要的隔膜式压缩机的生产商有美国Hydro-PAC、PDC等。国产替代速度在加快,比如中鼎恒盛、北京天高、恒久机械等等。
液驱压缩机则以美国Haskel、德国麦格思维特等为代表。离子式压缩机能实现等温压缩,但因技术尚未成熟,没有大规模使用。
(3)氢气加注设备
加氢机是实现氢气加注服务的设备,加氢机上装有压力传感器、温度传感器、计量装置、取气优先控制装置、安全装置等等。
当燃料电池汽车需要加注氢气时,若加氢站是采用4级储气的方式,则加氢机首先从氢气长管拖车中取气;当氢气长管拖车中的氢气压力与车载储氢瓶的压力达到平衡时,转由低压储氢罐供气;依此类推,然后分别是从中压、高压储氢罐中取气;当高压储氢罐的压力无法将车载储氢瓶加注至设定压力时,则启动压缩机进行加注。加注完成后,压缩机按照高、中、低压的顺序为三级储氢罐补充氢气,以待下一次的加注。这样分级加注的方式有利于减少压缩机的功耗。
氢气加注设备与天然气加注设备原理相似,由于氢气的加注压力达到35MPa,远高于天然气25MPa的压力,因此对于加氢机的承压能力和安全性要求更高。根据加注对象的不同,加氢机设置不同规格的加氢枪。如安亭加氢站设置TK16和TK25两种规格的加氢枪,更大加注流量分别为2kg/min和5kg/min。加注一辆轿车约用3-5分钟,加注一辆公交车约需要10-15分钟。
国内35MPa的加氢机基本实现国产替代,但加氢枪、流量计等核心零部件还是依赖进口,国内厂商主要有舜华新能源、国富氢能、海德利森、液空厚普等。70MPa加氢机技术上没有问题,下一步的目标是改进产品工艺,把体积降下来,控制成本。
(4)站控系统
站控系统作为加氢站的神经中枢,站控系统控制着整个加氢站的所有工艺流程有条不紊的进行,站控系统功能是否完善对于保证加氢站的正常运行有着至关重要的作用。
图8.某加氢站站控系统流程示意图
我国示范性加氢站及燃料电池客车车载供氢系统尚处于35MPa 压力的技术水平。为与客车配套,现有加氢站采用了45 MPa隔膜式压缩机、45 MPa储氢罐和35 MPa氢气加注机等设备,压力标准提升还有待70MPa 燃料电池汽车的普及。
我国已建成加氢站的站控系统一般由加氢站承建方或是加氢机设备供应商来提供,目前主要是由舜华新能源、国富氢能、海德利森等提供。
2. 加氢站主流路线
目前加氢站的技术路线可分为三类:电解水制氢、天然气重整制氢和站外供氢技术。其中电解水制氢、天然气重整制氢为站内制氢技术。
(1)电解水制氢技术路线
电解水制氢的技术目前已经十分成熟,适合于小规模的制氢,并能在站内实现零排放,因而欧洲大多数加氢站都采用这种技术。
站内电解水制氢加氢站工艺流程:水在电解装置的阴阳两极分别产生氢气和氧气。氢气进入气水分离器进行干燥,干燥后在氢气纯化器中纯化。本流程中纯化的目的是除去氧气及杂质,以达到燃料电池汽车对氢气质量的要求(氢气体积分数>99.999 9%)。纯化后的氢气通过缓冲罐后进入压缩机内被压缩,并先后输送至高压、中压、低压储氢罐中分级储存。需要对汽车进行加注服务时,加氢机可以先后从低压储氢罐、中压储氢罐、高压储氢罐中按顺序取气进行加注。
图9 站内电解水制氢加氢站工艺流程
(2)天然气重整制氢技术路线
脱硫后的天然气和水蒸气在高温、催化剂的条件下在重整装置中反应生成氢气、一氧化碳以及二氧化碳等。随后通过变压吸附装置(PSA)将氢气分离出来。分离出来的氢气进一步在氢气纯化器中纯化。本流程中纯化的目的是进一步除去一氧化碳、二氧化碳、甲烷等杂质,以达到燃料电池汽车对氢气质量的要求(氢气体积分数>99.9999%)。
纯化后的氢气通过缓冲罐后进入压缩机内被压缩,并先后输送至高压、中压、低压储氢罐中分级储存。需要对汽车进行加注服务时,加氢机可以先后从低压储氢罐、中压储氢罐、高压储氢罐中按顺序取气进行加注。
图10.站内天然气重整制氢加氢站工艺流程
(3)外部供氢技术路线
氢气长管拖车将氢气运输至加氢站后,装有氢气的半挂车与牵引车分离并和卸气柱相连接。随后氢气进入压缩机内被压缩,并先后输送至高压、中压、低压储氢罐中分级储存。需要对汽车进行加注服务时,加氢机可以先后从氢气长管拖车、低压储氢罐、中压储氢罐、高压储氢罐中按顺序取气进行加注。
图11.氢气长管拖车供氢加氢站工艺流程
目前我国已建成的71座加氢站,只有山西大同加氢站是站内电解水制氢加氢站,上海驿蓝加氢站是全国首个管道输氢的加氢站,其他的加氢站均为外部供氢加氢站。
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香橙会研究院将氢能行业里的研究成果,结合大数据工具处理,开发出氢燃料电池行业数据库。这些数据是一手的新鲜数据,是人工处理过的数据,是香橙会研究院团队多年研究成果的精华。
香橙会数据库内含:
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(以上数据库均实时更新)
香橙会氢能数据库,先后受到《财经》杂志,《之一财经日报》、《中国能源报》等媒体报道,很多一手数据被全国政协副主席万钢、国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强等行业界人士引用。
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上海市科委副主任干频:上海市已开始规划加氢站往中环、内环地区建设
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9月13日,上海市科委副主任干频表示,上海市已开始规划将加氢站建设往中环、甚至内环地区扩展。
在参加上汽集团氢能规划发布会时,干频说:”上海市的加氢站目前都在外环,因为很多还是有‘谈氢色变’,但是现在市里面已经规划要往中环,甚至往内环上面去建设,所以我想所有的变化也是为整个燃料电池产业的发展,燃料电池示范运行打下了一个非常好的基础。“
干频指出,上海市对燃料电池汽车的发展,在20年当中一直在坚持在做,所以现在上海应该是中国燃料电池产业整个政策最齐全,整个产业基础规模最集聚的城市。
在2017年9月发布的上海市燃料电池发展十三五规划中曾提出,争取在2020年建成加氢站5-10座,目前实际已经有十几个已经开始运营。
去年的浦江创新论坛上发布了长三角加氢站规划,规划目标是在长三角地区建设数条加氢走廊,使氢车能够在走廊上比较畅通无阻地加好氢。
干频表示,原本今年准备发布燃料电池长三角示范运行,“但现在长三角的各个城市他们积极性都非常高,他们都想自己为主,但是最后我想还是要通过长三角一体化把它串起来,所以这件事我希望能够继续,即使各个城市能够他们做燃料电池示范运行规划,但是长三角还是要把它串起来,这是我们那么未来我想作为长三角的一个龙头,长江流域的龙头,包括燃料电池未来我们希望上海也成为一个非常重要的新的龙头。”
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尼古拉是谁?谁是中国的尼古拉?
香橙会研究院出品
撰文|张宇/牛秀芳
谢韬/汪生科
美编/蒋倩
数据支持|香橙会数据库
1988年,6岁的特雷弗.弥尔顿随父亲到拉斯维加斯乘坐火车。
父亲是联合太平洋铁路公司经理。公司的一位工程师教弥尔顿如何使用柴油发动机产生的电力来驱动机车。
他指着铁轨旁边的一辆柴油卡车跟弥尔顿说,也许有一天,他们造出一辆半挂机车,来带动火车行驶。
工程师无意间的一句话,像天启一样,击中了孩子幼小的心灵。
“我当时就决定,有一天我会造出那辆半挂车。”特雷弗.弥尔顿事后回忆道。正是父亲安排的这次火车旅行,让特雷弗.弥尔顿对机械设备是如何工作的产生了浓厚兴趣。
30年后,这名男孩实现了梦想,他造出了一辆半挂机车。这个机车是全新的,它不用柴油做动力而是用氢燃料电池做驱动动力。他给公司取名尼古拉(Nikola)。
尼古拉.特斯拉,是一位跟爱迪生齐名的天才科学家。他的的名字,分别被汽行业的两位颠覆者——埃隆.马斯克和特雷弗.弥尔顿用来作为他们创业公司的名字了。前者是纯电动汽车,后者是氢燃料电池汽车。
特斯拉大家已经很熟悉,尼古拉是谁?
一、尼古拉是谁?
跟埃隆.马斯克一路开挂的人生相比,特雷弗.弥尔顿(Trevor Milton)的履历要接地气一些。
由于母亲患癌症去世,特雷弗.弥尔顿的青少年生活并不是那么如意。高中毕业那年他到巴西传教,历时18个月。弥尔顿是一名摩门教徒。
随后特雷弗.弥尔顿开始上大学,在奥勒姆市的犹他谷州立大学和犹他州大学短暂学习后,就辍学创业。
显然,特雷弗.弥尔顿不受常规约束。
在创办尼古拉之前,特雷弗.弥尔顿先后创立SGS Alarms,Upillar,dHybrid和dhybrid System。
其中,dHybrid Systems是一家天然气加注系统设计公司;dHybrid专注于重新校准柴油发动机,使其同时用天然气和柴油,以减少排放;upillar.com则是与亚马逊竞争的电子商务网站;SGS Alarms是ADT授权经销商。
特雷弗·弥尔顿创业历史横跨商品贸易、互联网、工业制造等领域,算得上是一名深谙创业规则、富有执行力、创造力和冒险精神的资深创业者;从其创业历程来看,从柴油发动机到天然气加注系统,再到现在的锂电池和氢燃料电池,都与减少排放有关,整个过渡也比较自然。
2014年,特雷弗·弥尔顿在其创立的dHybrid Systems被Worthington Industries收购后,成立了尼古拉(Nikola),开启新的创业之旅。
这一年的感恩节假期,弥尔顿在新开发的北达科他州油田与卡车司机交谈,收集情报。然后他在公路上给他的创业伙伴打了个 *** ,说要创办尼古拉公司。
值得注意的是,特雷弗.弥尔顿创立尼古拉的时候,丰田MIRAI刚刚上市(2014年12月);而埃隆.马斯克的特斯拉也已经走过第10个年头了。
尼古拉以“变革交通产业,提升员工生活并且让世界更美好”为使命,以重卡为主打产品。
图片来源:Nikola Corporation
尼古拉的团队核心成员包括了来自宝马的燃料电池工程师Jesse Scheider;Trevor Milton曾经的合作伙伴,原Worthington Industries高层Mark Russel;合作公司Ryder公司曾经的高层Scott Perry;被Nikola全资收购的Free Form Factory创始人Jordan Darling;其余高层的背景也几乎都集中于工业制造领域。由此可见,Nikola在此阶段对于解决整车工程问题的重视。
尼古拉主营业务是研发生产氢燃料电池卡车和纯电动卡车以及提供加氢站服务。尼古拉已发布了包括重卡NIKOLA Zero/ONE/TWO/TRE,皮卡BADGER以及Powersports系列产品。
截至目前,尼古拉已经获得超过1.4万辆卡车订单,对应价值超过100亿美元,已知客户包括U.S.Xpress,Anhenuser-Busch。
尼古拉2016-2019年氢能重卡订单情况
资料来源:公司官网,香橙会研究院
尼古拉的创始人特雷弗·米尔顿,认识到加氢站基础设施的缺乏,是天然气和其它可替代燃料从未走过的一条路。因此,尼古拉在提供氢能重卡的同时,也提供加氢站基础设施,计划至2028年用700个加氢站覆盖全美。
根据披露的 *** 息,具有氢气存储和加注功能的示范加氢站已于2019年一季度完成,该站储氢量为1000kg;首座集制氢储氢加注于一体的研究型加氢站将于2020年二季度开始建设,2021年四季度完成,该站日产氢能力达到8000kg,可以满足250辆氢能重卡一天的燃料消耗。
尼古拉规划的北美加氢站 ***
资料来源:公司官网
为实现这个庞大的计划,尼古拉从2016年开始,经历了4轮融资,累计融资5.26亿美元(融资金额和估值如下图所示)。其中,威伯科(WABCO)、博世(BOSCH)、韩华(Hanwha)、Nel、凯斯纽荷兰工业集团(CNHI)通过参与融资成为尼古拉战略投资者。
尼古拉历次融资金额和估值情况
资料来源:尼古拉官网,香橙会研究院
2020年3月3日,尼古拉宣布将通过买壳上市的方式登陆纳斯达克,成为首家上市的氢燃料电池车企,上市后市值预计约33亿美元。
二、尼古拉,凭什么?
电动卡车推广的步伐要比电动乘用车缓慢了很多。就连全球电动车龙头特斯拉也在电动卡车领域铩羽而归。
从技术角度而言,重卡对电池的能量密度、充电速度、使用寿命的要求都远远大于乘用车。而氢燃料电池在此领域具有天生的优势,能量密度高,加氢时间短,技术层面也已具备了产业化的基本条件。
选择氢燃料路线的Nikola才成立5年,一家还没有量产产品的主机厂,为什么能够斩获高额订单,获得客户的青睐呢?
香橙会研究院认为,尼古拉有两大秘诀:
其一,携手顶尖战略伙伴打造自己的生态圈
特雷弗·米尔顿在2015年成立尼古拉,并完成团队的组建。2016年,尼古拉发布了其首款氢动力电动卡车Nikola One,至此公司也就成立一年时间。同年,与Ryder Systems签署销售和服务协议,Ryder Systems是美国更大的卡车租赁公司,拥有800多个服务中心和6000名训练有素的技术人员。通过合作协议,Ryder Systems成为尼古拉独家销售和服务伙伴。依托Ryder Systems的资源,可以在短时间内形成经销和服务 *** 。
2017年,与Bosch建立共同开发及战略供应商关系,Bosch不仅在汽车零部件的商业化上提供帮助,还合作开发全新商用车动力总成系统。Bosch参与了尼古拉的B轮融资和C轮融资,通过战略性的股权投资进一步绑定双方的利益关系。
尼古拉在B轮融资中,还引入了WABCO 。
WABCO是致力于提高商用车安全性、效率和连通性的全球技术供应商。除了战略投资外,WABCO和尼古拉还签署了一项协议,加速开发专门针对电动商用车(包括电子制动系统(EBS))的行业领先安全技术以及牵引力和稳定性控制技术。可见,尼古拉将高级自动驾驶的功能融入到氢能汽车中,正在创造有史以来更先进的半自动卡车。
2017年,选择挪威燃料电池电解槽公司Nel作为其唯一的加氢站设备供应商,拟建立全美国更大的加氢站 *** ,并发出两座示范加氢站的首笔采购订单。2018年,与Nel签署加氢站研发协议,追加了电解器和加氢解决方案相关的订单。Nel 参与尼古拉C轮融资,成为其战略投资者,双方关系进一步深化。
尼古拉C轮的投资方中还有Hanwha,是可再生能源和太阳能电池板制造领域的全球领导者,协助其氢燃料 *** 获得清洁能源,并且是尼古拉太阳能电池板独家供应商。至此,尼古拉在基础设施加氢站的雏形基本形成。
而Nel+Hanwha的组合也形成了一个完整的站内制氢加氢站闭环。
2019年,CHNI领投尼古拉D轮融资,将投入2.5亿美元战略持股,其中1亿美元为现金投入,剩余1.5亿美元将是产品开发、制造工程以及其他技术支持服务与特定关键零部件供应,以加快尼古拉TWO和尼古拉TRE的投产时间。CHNI旗下依维柯和菲亚特动力科技将提供工程和制造方面的专业知识,支持尼古拉投产燃料电池和纯电动卡车。
双方议定的短期战略目标包括尼古拉TWO的投产,使用氢燃料满足8级标准,面向北美市场推出;另外,将依维柯S-Way卡车技术与尼古拉TRE平头电动卡车进行整合,同时满足北美和欧洲市场要求。未来,双方将在欧洲成立一家合资企业,在2022年第四季度推出纯电动车和燃料电池车。尼古拉计划借助依维柯在欧洲的销售、服务和保修渠道,加快进入欧洲市场的步伐。
除了上述股权和业务合作深度绑定的战略合作者外,还有全球一流的商用车驾驶室开发工程服务商德国EDAG以及世界更大的动力系统开发、仿真和测试的独立公司奥地利AVL,两者分别在驾驶室和底盘设计制造、一流整车以及氢燃电池测试设备的设计和开发方面,成为尼古拉的重要产业合作伙伴。
尼古拉的生态圈
尼古拉集各家之所长搭建了自己的生态圈,可以降低执行风险,改善商业化时间表,提供长期竞争优势,那么其自身在其中发挥着什么样的作用呢?
从技术面来说,根据凯斯纽荷兰工业集团 (纽交所:CNHI)披露的信息,尼古拉将为双方成立的合资企业提供一系列技术:包括行业领先的燃料电池专业技术、电驱动桥、逆变器、独立悬架、车载氢燃料存储、软件(OTA)远程升级功能、车载信息娱乐、车辆控制、车辆到站通信协议、电力电子以及氢燃料 *** 接入,而其中的很多技术都是由生态圈的其他合作伙伴完成,尼古拉能提供的比较少。
那尼古拉缘何能够获得堪称豪华的合作伙伴阵容的支持呢?这不得不提到尼古拉颠覆性的商业模式。
秘诀之二:颠覆性的商业模式——“捆绑式(bundled)租赁”
尼古拉在电动重卡领域与特斯拉正面竞争,除了卡车产品本身,还体现在公司运营上。想要预定特斯拉的电动卡车,需缴纳部分订金,还要进行一定额度的汇款才算完成。而尼古拉提供氢能重卡+加氢站的全生态解决方案,采用“捆绑式(bundled)租赁”的商业模式,即在全生命周期内(7年或70万英里),向客户提供氢能重卡、无 *** 氢气使用、整车保养与维修服务,从而提供了与柴油车成本持平甚至更低的使用总成本。
根据尼古拉的租赁方案,氢能重卡VS 柴油重卡已有TCO经济性(单英里$0.93VS $0.95),不用依靠政策和补贴驱动。
资料来源:公司官网
同时,尼古拉租赁模式下的毛利率达30%。
资料来源:公司官网
在考虑技术进步、产品质量以及其他因素,这个模式财务测算偏乐观。但不可否认,这种模式避免用户一次性大额支出,降低购买门槛;同时通过免费加氢和免费的维保服务,培养用户习惯,为氢能重卡大规模化应用奠定基础。
氢能终端应用方面始终没有形成放量和实现商业兑现,比如,氢能的重要应用氢能重卡的推广就非常缓慢。下游应用端突破乏力也在一定程度上限制了在产品层面的相关技术的优化和改进。而Nikola的出现,正是给了这些蓄势已久的氢能技术供应商一个绝佳打磨自己的产品和产业链的机会。
三、尼古拉能成功么?
目前电动卡车以特斯拉、戴姆勒为代表,氢能卡车以尼古拉、现代、丰田、本田、通用等为代表,但都处在商业化早期。谁先示范运营,谁先小批量投运,将在竞争中处于优势地位。
尼古拉搭建的生态圈已经形成了商业闭环,大额订单的骄人成绩,现阶段来看,无疑是成功的。
首先,我们来看Nikola和关键供应商们的关系。
WABCO,全球汽车零部件巨头,正在与Nikola一同开发整车可靠性相关技术,参与B轮融资;BOSCH,全球汽车动力系统和零部件巨头,将为Nikola供应基于氢燃料电池的动力系统,参与B、C轮融资;Nel,全球资历最老的氢源供应商之一,全球更大加氢站供应商,将为Nikola提供气源和加氢站,参与C轮融资;Hanwha,靠火药发家的综合性集团,将为Nikola提供太能电池板,并参与C轮融资;最后,巨头CNH将支援Nikola在欧洲的量产,并参与了D轮融资。
很显然,是百年老店们把本身缺乏核心技术的Nikola支撑了起来。
Nikola成为了它们价值变现的重要枢纽——它选择了一个恰当的时机,用一个恰当的主题,使得各大巨头热血沸腾。巨头们纷纷为了各自的不同的利益,相聚到了同一个地方,并开始朝着同一个方向前进。
NIKOLA重要伙伴关系图
在Nikola的体系中,各巨头供应商,核心技术提供方,纷纷成为了“客户”Nikola的股东。这样的模式有效减少了Nikola与供应商之间的内耗,高效率的降低了供应链的成本,把所有人的关注点向Nikola产品本身的竞争力聚焦,从而提升了体系整体的竞争力。如下图所示:
虽然以上模式能够有效提升体系整体的竞争力,但如果基础设施加氢站建设的难题得不到有效的解决,依然会拖累产业化的进程。
这在Nikola面前,似乎不是个事儿。
根据Nikola官方披露的加氢站建造计划,全美范围内将会有700座加氢站被陆续建造。如果这一计划推进顺利,不仅仅为Nikola自身产品的推广打下良好基础,更重要的是将极大推动氢能交通在美国的发展。
Nikola和Nel之间是如何合作,从而将投资风险如此之高的加氢站放量的呢?
最终还是市场的有效需求。而Nikola用租赁模式来撬动这个市场——Nikola采用租赁,即把生命周期的总费用分摊到月,来销售它的产品。
在传统的汽车销售中,客户付给汽车公司车的费用,向加油站支付油费,向维修公司支付维修费用。而在Nikola的模式中,如NIKOLA ONE产品,客户只需每月向Nikola支付4,000-5,000 USD不等,期间的维修费用和在加气站合作商Nel那里加氢气的费用不再另外支付。在客户用车超过700,000英里或者84个月后租赁到期,可以重新租赁一辆新车。
这样做的好处有以下3点:
1、客户无需在一开始就支付高昂的汽车费用,降低了客户的购买门槛。
2、保障了每一个客户对Nel加氢站的使用粘性,通过每月固定的租金,保障了Nel的长期收入。据Nikola官方披露,Nel加氢站的氢气报价为3.5 USD/kg,仅仅为美国市场价的一半,也远远低于了中国的加氢站的氢气市场价。
3、客户和收入的绑定带来的低价效应将带来更多的客户并最后引起产品的租赁价格进一步下探。根据Nikola官方披露的消息,目前Nikola的TCO(Total Cost of Ownership)已经低于了传统柴油汽车,表明了其不需要补贴的市场竞争力。
NIKOLA租赁模式分析图
当然,此模式的跑通,另一个至关重要的角色必不可少,那就是要有之一批客户。
Nikola公司CEO特雷弗·米尔顿用他极具煽动力的演讲,以及公司富有情怀和使命感的宣传片俘获了他们的一批粉丝。
虽然Nikola一直在演讲和数据中强调他们产品会具有价格竞争力,但是对于之一批车主而言,有相当一部分都是在为特雷弗·米尔顿的梦想、Nikola的梦想以及客户和Nikola共同的“零排放”梦想买单。
目前披露的客户信息并不多,但是从可以得到的信息来看,客户都是原本就有“零排放”业务的公司,U.S. Xpress本身将零排放作为目标与宣传手段,并且在订购NIKOLA氢能重卡之前,就在“零排放”的方向做着其它的努力。Anhenuser-Busch 此前也购买过BYD的纯电卡车,Be-Trans有自己的风力发电站。
Nikola通过跑通租赁模式,扫清了加氢站建设中的一个重要的阻力,也为Nikola产品的价格竞争力的塑造打下了重要基础。
四、尼古拉的风险
一个创业公司,整合了欧美顶级资源,讲了一个大故事,关键是还获得的天量订单。一切看上去很完美。那么,尼古拉能最终成功吗?
对此弥尔顿信心满满,他认为柴油机已经死了。
“无论你的身份是什么,我想应该没有人愿意在路上慢跑时,吸入的却是柴油烟雾。”弥尔顿认为,Nikola比其他竞争对手领先了3-5年。
根据尼古拉自己的说法,产品的TCO已经低于传统卡车且公司也已经具备盈利能力,未来前途看上去一片光明。但是,尼古拉并不是没有风险。
首先,Nikola能否形成技术上的竞争壁垒存在很大变数。
氢能重卡核心技术在于卡车的电堆和系统。Nikola是否能尽快独立掌握该技术是个不小的挑战。
在锂电乘用车领域,特斯拉早年也是依赖了松下的电池很久,才在市场放量之后逐渐掌握对松下的话语权直到最终在这场博弈中占据完全主动。特别是在这段关系的早期,松下并无二心,全力帮助特斯拉占领市场,才成就了特斯拉在电动车领域的独角兽战绩。
而根据Nikola官方消息,PowerCell与Nikola的合作刚刚开始就出现裂痕。同时PowerCell与BOSCH已经手牵手、光明正大的要为其它主机厂供应动力系统。
乘用车电动化的腥风血雨依然历历在目,多少主机厂因没有及时转型而如今面临丢失大量市场的被动局面。有了前车之鉴,其它重卡主机厂会不会吸取教训及时转型?
如果是这样的话,想必Nikola的供应商们会通过Nikola的量产,打磨好自己的产品,并在市场放量的之一时间把核心技术、成熟产品送到Nikola的对手手中。这样做不仅能帮助传统主机厂维护自己的市场而且供应商们也能从中大赚一笔。
现在Nikola最核心的技术伙伴加氢站Nel和BOSCH与PowerCell的动力系统组合都已经展现出了开放的姿态。这对Nikola不得不说是一个威胁。
第二,加氢站工作饱和率低,成本回收压力大。
目前Nikola官方披露已经获得1.4万辆车的订单,计划在全美建造700座加氢站。如果不算给Nikola之外的车加氢,平均一座加氢站服务20辆车。我们假设一座加氢站15-20分钟可以为1辆车加满氢,且20辆车每天都加一次氢,一座加氢站的全天工作时间也不过5-6.7个小时。如果每辆车超过一天加一次氢,或者加氢站本身的设计是可以同时为多辆车加氢,那么加氢站的工作饱和度还要再低。
如果加氢站的成本回报非常困难,那么会限制Nikola产品成本的进一步下探,从而导致难以吸引“情怀共鸣客户”后的“铁公鸡”客户,从而进一步导致成本居高不下,如下图示:
要想破除以上两大威胁,香橙会研究院认为有两种可能:
之一,供应链巨头们通过借助Nikola成功影响了传统主机厂。
由于Nikola的市场化规模带来的降本,Nel的氢气报价已经低于市场价50%。预计BOSCH的动力系统的价格也非常具有吸引力。如果后入场的主机厂们延用了Nikola中的BOSCH系统和Nel加气站,从而使氢能重卡获得明显的与传统油车的竞争优势。
第二,Nikola自身模式的确带来了产品价格的优势,之一批客户数据反馈良好,客户端放量成功。当然,这样的产品价格优势,在初期也可能是“虚假”的。初期加氢站密度过低,可能还会存在亏损,但是如果Nikola背后巨头们的资本力量足够雄厚,完全有可能补贴消费者,获得客户,直到成本真正降到目标水平。
当然上述两点一个基本前提是离开PowerCell的Nikola顺利找到新的燃料电池电堆技术解决方案。
五、谁是中国的尼古拉?
行文至此,不得不为特雷弗.弥尔顿的野心和资源整合能力而折服。
弥尔顿说他喜欢人们给他贴的标签,喜欢接受人们对他愚蠢的指责,这也是他想让世界变得更好的原因之一。
“所有成功的企业家都个性鲜明。”弥尔顿说,“当他们背对着墙时,他们可以比以往更专注磨练自己。那种压力促使他们发挥出更好的一面。”
“我就是那样的人。”弥尔顿说。
现在,美国市场出现了氢能行业的超级整合者。那么,中国呢?
中国有目前有400多家氢燃料电池领域的创业企业。虽然已经形成了一些产业链上的协同(见中国氢燃料电池汽车十二大豪门,他们的朋友圈有哪些?),但大多各自专注一块领域,做的小而散。
幼稚产业需要 *** 的培育,但是 *** 补贴,一定程度上又维持了这种小散局面的形成——很多创业企业虽然只做自己的一小块,但是靠着补贴,勉强能够生存下来。
因为盯着地上的一把米,小鸡就老是飞不起来,不会长成尼古拉那样的老鹰,能像弥尔顿那样去全球化整合资源、拓展市场化的应用场景的创业家还不多见。
如果尼古拉成功走出了一条商业模式,相信中国国内会有不少企业模仿。
那么,谁是中国的尼古拉?
据香橙会研究院观察,中国开始出现了些产业链整合者的苗头,特别是 *** 改变以往的补贴方式,实行区域性的“以奖代补”,建立氢能和燃料电池汽车产业链。
大略说来,主要是三类企业,可能成为中国的尼古拉。
一类是氢燃料电池汽车运营商。香橙会数据库收录了8家运营商,那些有产业格局,能整合起产业链公司资源,并能拓展氢燃料电池应用场景的运营商,能够发展成为中国的尼古拉。
还有一类是氢燃料电池产业链上的头部创业者,特别是系统/电堆厂商在拓展下游应用市场中,形成自己的朋友圈。但需要这类头部企业整合资源的能力超强。
第三类是全产业链布局的产业资本。这类资本有丰富的产业经验,又有资金实力和资源,更容易串起氢燃料电池行业资源。代表者为山西美锦能源股份有限公司(简称“美锦能源”)。
观察美锦能源的战略布局,其跟尼古拉很神似,或者说布局暗合。
美锦能源进场布下的最重要一颗棋子是佛山市飞驰汽车制造有限公司(以下简称“飞驰汽车”)。
飞驰汽车始建于1971年,在成为汽车制造企业后,该公司以销售燃料电池汽车为主。2014年飞驰汽车作为重点项目,在云浮建成年产5000辆氢能汽车整车的柔性化生产基地。而在飞驰汽车落地之前,飞驰汽车后期朋友圈重要的合作伙伴广东国鸿氢能科技有限公司也完成了在该产业园的落地。
此后,巴拉德-国鸿-飞驰这一“铁三角”携手在很多佛山的燃料电池汽车推广中出现,电堆-系统-整车的良性互动形成了协同优势。
拿下飞驰后,美锦能源又通过旗下广州鸿锦控股鸿基创能科技(广州)有限公司(简称“鸿基创能”);接着又增资持有广东国鸿氢能科技有限公司(简称“国鸿氢能”),快速将触角延伸到了电堆及膜电极领域。
美锦能源目前已经形成了一点(飞驰汽车)——一线(燃料电池上下游产业链)——一网(加氢站)的产业链布局雏形。
产业链布局完成之后,美锦能源即在全国拓展氢燃料电池汽车应用场景,在粤港澳大湾区、环渤海湾区域、长三角生态区和山西地区落地氢能产业,并形成各地的加氢 *** ,拉动在全国主要经济区域的氢燃料电池汽车产业链。
跟尼古拉一样,飞驰汽车自研生产氢能重卡。并于2019年年末,开发出首款氢燃料电池牵引车。该车满载质量达49吨,满载续航里程超400公里。
飞驰氢能重卡的推出,形成了从应用场景—整车—关键部件—加氢站的商业闭环。
这,就是一个跃然而出的中国版尼古拉。
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香橙会研究院将氢能行业里的研究成果,结合大数据工具处理,开发出氢燃料电池行业数据库。这些数据是一手的新鲜数据,是人工处理过的数据,是香橙会研究院团队多年研究成果的精华。
香橙会数据库内含:
1、氢能行业新创企业项目库(200+个项目,含BP和联系方式)
2、氢能行业上市公司数据库(150+企业)
3、氢能行业跨国企业数据库(100+企业)
4、氢燃料电池汽车数据库(20+主机厂,10+系统厂)
5、加氢站数据库(160+站)
6、全国氢能园区数据库(40+园区)
7、政策库(60+政策)8、机构投资人数据库(100+机构)
9、氢能行业研报数据库(20+份研报)
(以上数据库均实时更新)
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(报告出品方/作者:德邦证券,倪正洋,郭雪)
1、氢能产业规划清晰,加氢站建设迎发展机遇
1.1、氢能:现代能源体系新密码
我国已明确提出了 2030 年实现碳达峰,2060 年实现碳中和的目标,但想实 现这个目标并非易事。据 Enerdata 统计,我国目前年二氧化碳排放量在 100 亿 吨左右,已达到全球年排放总量的 25%左右。中国作为发展中国家,人口基数 大,面积广,在减碳减排上将面临巨大考验。西方国家碳中和与碳达峰规划间隔 在 70 年左右,而我国碳中和与碳达峰目标仅隔 30 年,同西方国家相比周期更短、 难度更大。
目前,在我国所有碳排放量中,发电(供热)的占比为 45%,工业占比 39%,交通占比 10%。而发电(供热)的主要终端消费者为工业(64.6%)和建 筑(28%)。根据碳排放交易网,二氧化碳的主要排放源为工业(68.1%左右)、 建筑(17.6%左右)与交通(10.2%左右)。
氢能是实现我国“碳中和”的重要手段。减少 CO2 的排放,其中一个重要的途径就是从源头上减少 CO2 的排放。氢能在工业、建筑以及交通领域均有大 规模取代传统能源的潜力,在工业领域,氢能可代替传统的燃料参与炼钢,可参 与化工行业的多个环节;在建筑领域,氢能可掺杂进天然气中作为日常能源来源, 可代替传统燃料进行供暖;在交通领域,氢能可作为燃料电池的燃料,用于氢燃 料电池乘用车、公交车,氢燃料电池叉车,氢燃料电池飞机以及氢燃料电池船只 等多种交通工具。氢能可以从多个领域极大地减少 CO2 排放,具有优良性能, 特别是在某些难以利用清洁电力深度脱碳的领域,例如锂电池替代能力较差的重 载交通领域、利用灰氢的传统炼化、合成、炼钢等领域的深度脱碳。氢能将成为 实现“双碳”目标的重要工具。
氢能的资源禀赋保障我国能源安全。我国整体的资源禀赋为“富煤贫油少 气”,全国政协委员,中国石化集团有限公司总经理、党组副书记,中国工程院 院士马永生表示我国 2020 年石油、天然气对外依存度分别攀升到 73%和 43%, 在中美关系不确定性显著增大和新冠疫情造成供应链稳定性下降的双重影响下, 我国能源安全风险进一步加大。而我国是世界之一产氢(灰氢)国,制氢工业体 系成熟,随着风光装机规模的不断增加,可再生能源制氢(绿氢)潜力巨大。近 年来,一些地区如大连、云浮等地采用富余水电、弃风、弃光或城市电网谷段电 力开展水电解制氢的示范项目,形成小规模生产并提供工业氢气。消纳水电、弃 风、弃光等可再生能源电力进行水电解制氢,形成的是绿色二次能源,是减少碳 排放的重要措施,也是我国未来能源安全的重要保障。
政策频出助力氢能发展。自 2019 年,氢能相关内容被首次写入 *** 工作报 告,提及加速充电,加氢等基础设施建设以来,国家对氢能产业的扶持不断增加, 促进氢能产业不断发展。2022 年 3 月,多部门联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》,明确提出支持氢能全产业链发展。另外,今年已有多项 文件明确提出支持氢能发展的政策,氢能产业发展将在政策扶持下不断加速。
1.2、加氢站:普及氢能及燃料电池汽车的基础
氢能产业链涉及链条广泛,总的而言可分为上游的制氢、中游的储运、下游 的应用三大环节、涵盖能源化工、交通运输、机械设备等多个行业。其中,氢燃 料电池系统组装而成的燃料电池车是未来氢能产业链的重要发展方向。
氢燃料电池汽车发展迅猛。当前,全球氢能源汽车随着成本降低而快速扩张, 据华经情报网统计,2021 年,全球氢能源汽车销量达 16313 辆,同比 2020 年 增长 81%,截止 2021 年保有量已达 49562 辆。根据香橙会氢能数据库的统计, 截至 2021 年底,我国氢燃料电池汽车保有量 8938 辆,仅次于韩国和美国,居 全球第三。
氢燃料电池汽车的运营离不开加氢站,同油车与加油站的关系一样,加氢站 是氢燃料电池汽车发展的基础与保障。在氢能产业相关的多种基础设施中,加氢 站处于非常重要的地位。如果加氢站的布局不能伴随氢能产业总体发展而发展, 则氢燃料电池交通工具应用将受到续航方面的很大限制,市场驱动力会进一步下 降。
从香橙会氢能数据库统计来看,全国内地 31 个省市自治区除了 *** 没有加 氢站,其余省市区均有加氢站或有加氢站建设计划。根据欧阳明高院士发布的 《面向碳中和的新能源汽车创新与发展》,2025 年我国将计划推广 5 万~10 万 台氢燃料电池车;2030-2035 年实现 80 万~100 万辆应用规模。下游氢能源汽车的迅猛发展将带动制氢与储氢行业的快速发展,其中加氢站作为氢燃料汽车发 展的重要配套设施将迎来重大发展机遇,预计 2035 年我国加氢站数量将超过 5000 座,2022-2035 年复合增长率将达到 25.1%。
2、加氢站建设提速,规划、补贴逐步完善
2.1、中国加氢站建设加快,建设类别广泛
我国加氢站建设近年来明显提速。2006 年,由清能华通和 BP(英国石油) 公司合建的中国首个加氢站在北京新能源交通示范园正式投入运营,之后中国的 加氢站发展陷入一个较长的缓慢发展期。至 2016 年,国内建成的加氢站仅 10 座,随后中国加氢站建设迎来快速发展,2021 年增至 218 座。截至 2022 年 7 月初,中国已累计建成 272 座加氢站。 从各省市在营加氢站数量来看,截止 2021 年底,中国共拥有在营加氢站 192 座,其中广东省在营加氢站数量最多,共 36 座,山东省、江苏省分别拥有 在营加氢站 24、18 座,分列第二、第三位。
加氢站建站类型多样。当前,不同类型加氢站的分类没有相关国家标准,可 按照加氢站建设方式、供氢方式、加注压力、建站类别等为依据分类。
按照加氢站建设方式可分为固定式加氢站、撬装式加氢站和移动式加氢站。 固定式加氢站一般指具备固定安装的高压、中压氢气储气压力容器的固定设备加 氢站。撬装式加氢站一般指设置可移动或搬运的底座 (盘) 的氢气压缩机及其 辅助设备加氢站。移动式加氢站一般指可移动的、直接对氢能汽车或氢内燃机汽 车或氢气天然气混合燃料汽车等的储氢瓶充装氢燃料的专门设施加氢站。根据 《中国加氢站产业发展蓝皮书 2022》的数据,固定式加氢站建设占比快速上升, 由 2018 年的 30%左右上升到 2022 的近 90%;而撬装式加氢站在验收时由于未 设储氢容器、安全距离等原因取证较为困难,目前大多应用在示范站上,其建设 占比由 2018 年初的约 60%下降至当前的 10%左右。
按照加氢站的供氢方式可分为外供氢加氢站和内制氢加氢站(即制加一体 站)。外供氢加氢站的氢气来源主要通过长管拖车、液氢槽车、管道等方式运输 氢气。制氢加氢一体站的氢气来源主要通过站内电解水制氢、天然气重整制氢等 方式制取氢气。由于制加一体站采取站内制氢的方式,比外供氢加氢站节省了充 装-运输-卸车的过程,有效的降低了加氢成本,因此获得了较快发展,当前已有 11 个省市区发布的氢能相关文件中提到制加一体站建设,根据 TrendBank 的预 测,未来中国将建设更多的制加一体站。
按照加氢站加注压力可分为 35 MPa 和 70 MPa 工作压力加氢站。当充氢压 力为 35~70 MPa 时,加氢站氢气储存系统的工作压力宜为 35~100 MPa。 按照加氢站的建站类别可分为加氢单站 (即纯氢站,仅提供加氢设施)、合 建站(包括加氢加气合建站、油氢合建站等),其中加氢站合建站建设占比在逐 年提高,从 2018 年的 0%逐步上升到 2022 年的近 60%。
此外,也可以按加氢站日加注规模对加氢站分类。据中商情报网统计,目前, 我国加氢站中日加注量在 500kg 以下占比量更大,为 69%,占比第二的是日加 注量在 501-1000kg 的加氢站,占比在 25%左右。随着氢能产业的不断发展,单 体加氢站规模将不断扩张。
2.2、政策助力加氢站发展,补贴逐步细化
从 2021 年 8 月份开始,国家启动了京津冀、上海、广东和河南、河北 “3+2 城市群”燃料电池汽车示范推广,以及山东省“氢进万家”科技示范,支 持并推动各地加氢站建设与运营。目前出台加氢站建设具体规划的省市有广东、 山东、江苏等 13 个省市。
按文件统计加氢站建设数量规划,上述 13 省市及自治区 2025 年加氢站总规划数量将达 929 座。 补贴逐步细化,加氢站建设支持力度大。国家层面,2014 年科技部等四部 门共同发布了《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》,明确对加氢站容量 达到 200kg/天的加氢站,给予 400 万元人民币补贴,政策有效期为 2013-2015 年。之后,国家层面尚未出台新的加氢站建设补贴政策。而在地方层面,由于加 氢站较高的建设成本,各地纷纷出台相关补贴政策助力加氢站建设与运营,其中 广东、浙江、山东等地力度较大。从各地出台的补贴政策可以看出,地方对加氢 站的建设要求有三大趋势:(1)加氢站建设方式上,鼓励固定式加氢站建设;(2) 在加氢站容量上,鼓励大容量的加氢站建设;(3)在加氢站加注压力上,鼓励 70Mpa 加氢站建设。
在加氢站运营补贴方面,大连市给予的补贴更高,在加氢站运营期间确保不 间断供应氢气且销售价格在 20 元/kg 以下,更高按每公斤氢气 50 元给予补助。 此外,各地均出台了相关加氢站运营补贴政策,并对适用年份、销售价格、加氢 压力、补贴金额作出了规定。
3、加氢站建设降本,设备国产替代是关键
3.1、高成本制约加氢站进一步推广
建设成本高昂,制约加氢站建设。加氢站建设成本包括氢气压缩机、储氢罐、 加氢机、管道及阀门、站控系统以及土建成本等。据中商产业研究院,目前一座 加注能力为 500kg/d 的固定式加氢站在不包括土地成本的情况下,投资规模需要 达到 1200 万元,相当于传统加油站的 2-3 倍。在保证盈亏平衡的情况下,加氢 站的终端售价需在到站价的基础上增加约 14 元/kg。目前,不同区域,不同模式 的加氢站氢气售价差距相对较大,根据《中国氢能产业发展报告 2020》,我国加 氢站氢气价格区间位于 30~80 元/kg 之间,目前我国部分加氢站尚未实现盈利或 处于亏损状态,高昂的建设成本是推广加氢站建设的巨大阻力。
3.2、国产替代前景广阔,规模化生产降本显著
3.2.1、核心设备国产替代趋势明显,相关企业崭露头角
加氢站核心设备国产化有望助力加氢站建设成本下降。以目前我国建设最多 的外供氢加氢站为例,其核心设备主要包含氢气压缩机、站用储氢容器、加氢机, 以 500kg/d 外供氢加氢站为例,约占其建设总成本的 58%。目前我国加氢站核 心设备依赖进口,增大了投资成本。其中氢气压缩机、加氢枪等设备进口依赖度 较高。氢气压缩机方面,国内加氢站主要采用美国 PDC 隔膜压缩机,PDC 公司 在 20 多年前已开始涉足氢气隔膜压缩机,积累了较为丰富的经验。目前 PDC 占 据着全球氢气隔膜压缩机约 70%-75%市场份额。随着国内厂商的研发进展,氢 气压缩机国产化进程加快,国产设备市占率已从 2017 年的 0%快速提升至 2022 年一季度的 32%,同时储氢容器、加注设备等设备国产厂商也趁势崛起。我们 预计未来国产替代将持续加速,加氢站核心设备的成本有望进一步下降。
(1)氢气压缩机
氢气压缩机作为加氢站核心设备,其性能与加注氢气品质、加注速率及车辆 充装压力息息相关。目前氢气压缩机主要有金属隔膜、液驱活塞、机械活塞和离 子液压缩机四种。从国内外加氢站实际使用情况来看,前两者应用较为广泛。截 止 2022 年 7 月,在中国已建成的 35Mpa 加氢站中,金属隔膜压缩机的市占率 超过 65%,液驱活塞压缩机市占率超过 30%,其余压缩机市场份额非常小。
《中国加氢站产业发展蓝皮书 2022》中所述,金属隔膜压缩机是一种特殊 结构的容积式压缩机,用膜片将被压缩介质与油液分开,压缩机靠外来电机拖动 隔膜压缩机的带轮,带轮带动曲轴旋转,进而使活塞随着连杆的运动做往复运动, 活塞挤压液压油,液压油挤压金属膜片,使得气体腔体积减小,通过和进排气阀 的协同工作,实现膜腔中的氢气压缩。根据刘玮等《加氢站氢气压缩机技术装备 开发进展》中所述,其更大的优势在于利用隔膜对液压油和气体腔进行分离,避 免了氢气在压缩过程中的污染,同时压缩效率更高。
根据刘玮等《加氢站氢气压缩机技术装备开发进展》中所述,液驱活吸气、压缩和排气的过程。其优势在于压缩机维护频率明显低,维护简单快捷, 同时可以频繁启停。塞压缩 机是由液压油作为驱动介质,液压油缸体连接一个电机驱动液压泵,为活塞提供 动力,活塞在液体的推动下在气缸中前后移动,气缸体积发生变化,以实现气体
根据郝加封等《加氢站用氢气压缩机研发现状与思考》中表明,对于隔膜 压缩机产品,目前主要进口品牌有美国 PDC、英国 HOWDEN、德国 HOFER 等,国内自主品牌主要有北京天高、中鼎恒盛等。北京天高隔膜压缩机是国内最 早开展加氢站压缩机研究和示范应用的单位,已开发了用于加氢站用排气压力 90 MPa 的压缩机,最早应用于北京飞驰绿能加氢站,现用于大连新源加氢站。
其开发的 45 MPa 压机在北京永丰、云浮思劳、南海瑞辉、河南豫氢等 8 座加氢 站上。根据北京永丰加氢站反馈情况,该国产品牌压缩机在技术系统性方面与国 外竞争对手有一定差距,但是在本土适应性方面也具备一定优势,如经营得当, 预计该品牌压缩机在未来几年将有良好的业绩增长,并逐步取代进口品牌。中鼎 恒盛在氢气充装领域已有很好的技术积累,目前其氢气压缩机已用于佛山荔村、 武汉雄众、安徽明天、台州淳华以及上海金山等加氢站上,从用户方了解,其氢 压缩机噪声量级甚至低于国外竞争对手。目前,该品牌已形成了隔膜压缩机的规 模生产能力,未来有望在加氢站压缩机市场占有一席之地。
而对于液驱活塞压缩机,国内起步更晚,目前仍以进口为主,主要品牌有德 国的 MAXIMATOR、HOFER、 SERAL,美国的 HYDRO-PAC、HASKEL 等。 在国产品牌中康锐普斯成长较快,其于 2019 年首创 90Mpa、1000kg 级的液氢 压缩机,打破了国外进口垄断。据 TrendBank 统计,康锐普斯在 2020 年开始收 获订单,通过产品品质和技术本身获得市场认可,业绩快速增长,2022 年当前 订单即达到 6000 万元左右。
(2)储氢容器
中国加氢站用储氢容器主要分为瓶组和储氢罐两大类。其中瓶组分为按容器 设计的站用瓶组和按气瓶设计的站用瓶组;储氢罐分为钢带错绕式储氢罐和多层 包扎式储氢罐。目前应用较多的主要是钢带错饶式储氢罐和按容器设计的站用瓶 组两类。2019 年浙江蓝能自主研发 45Mpa 站用储氢容器并投放市场,出于产品 良好的性能和成本优势,一经推出迅速占领市场,目前已与多家企业合作,根据 TrendBank 统计,2020 年下半年至 2022 年 7 月期间建成加氢站中浙江蓝能的 站用储氢容器产品市占率超 70%。
根据《2022 年中国加氢站市场调研报告》显示,2021 年中国加氢站用储氢 容器市场规模约为 1.4 亿元,同比增长 159%;预计到 2025 年,这一市场规模 将达到 5.6 亿元,年复合增长率将达到 41%。目前浙江蓝能优势显著,中材科技、 东方锅炉、国富氢能等企业也公开宣布入局,站用储氢容器这一赛道竞争前景较 为激烈。站用储氢容器在加氢站建设成本中占比约 11%,在加氢站建设降本大趋 势下,其降本空间却比较有限:一是目前加氢站储氢容器基本实现国产化,没有 外资品牌参与竞争;二是主要成本来自钢材料和工艺费用,降本空间较窄。
(3)加氢机
加氢机为燃料电池汽车提供氢气加注服务,带有计量和计价等功能,具有随 机加注、频繁操作等特点。工作流程方面,氢气从气源接口进入加氢机进气管路, 依次经过气体过滤器、压力变送器、气动阀、质量流量计、快速切断阀、加氢软 管、拉断阀、加氢枪后通过汽车加氢口充入汽车储氢瓶。加氢机的控制系统自动 控制加氢过程,并与加氢站站控系统、汽车加氢通讯接口等实时通讯。
目前加氢机生产和制造均已实现国产化,主要核心部件,如:控制系统、加 氢枪、拉断阀、软管、流量计均可实现国产化生产。根据《中国加氢站产业发展 蓝皮书 2022》统计,截止 2022 年 7 月,国内超过 80 座加氢站使用国产品牌, 使用时间最长已超过 6 年,性能和要求均优于相关标准。对比国外品牌,当前加 氢机核心部件加氢枪的市场份额大部分还是被进口产品占据。但随着国内企业加 大研发力度,积极为加氢枪国产化替代做出贡献,国产加氢枪也逐步获得了客户 的认可。目前市场上应用较多的国内生产厂家主要是成都安迪生公司制造的加氢 枪,其产品在市场上已有几年的成功应用案例,市场份额也在逐步提升。此外液 空厚普也积极布局加氢枪的研发制造,2021 年液空厚普出口韩国现代的双枪 70MPa 加氢机顺利完成发货,标志着液空厚普装备正式迈出国门。
3.2.2、规模化生产实现降本增效,加氢站累计投资规模2035年或达400亿
在技术进步及规模效应下,加氢站核心设备单位投资成本会大幅下降。 Ahmad Mayyas 等在《Manufacturing competitiveness *** ysis for hydrogen refueling stations》的研究,得出以下结论: (1) 随着氢气压缩机生产规模的增加,氢气压缩机的生产成本将大幅降 低,当生产规模由 10 套/年增加到 100 套/年时,氢气压缩机的生产 成本由原先的约 120000 美金/件降至 42000 美金/件左右,降幅达到 约 65%; (2) 从氢气压缩机生产成本占比与生产数量变化趋势来看,氢气压缩机 成本降低主要得益于规模化生产导致核心部件成本的降低; (3) 辅助设备成本随生产规模提高变化较小。
在储氢罐方面,研究表明随着生产规模扩大也有较大降幅。当储氢罐生产规 模由 100 套/年增加到 1000 套/年时,可实现 32%的成本节约。但受制于较高的 材料费用(钢材料等),降本空间显著小于氢气压缩机。
根据 EVTank 预计,在国家及地方政策大力推动下,到 2035 年全国加氢站 数量将超过 5000 座。另据中国氢能产业发展报告的测算,在 2050 年,我国加 氢站数量将达到 1.2 万座。在我国加氢设备的国产化突破与规模化生产的双重加 持下,我国加氢站建设成本有望快速下降。我们预计 2035/2050 年,我国单座加 氢站平均建设成本(不含土地成本)将分别达到 800/700 万元,加氢站累计投资 规模在 2035 年或将达到约 400 亿元。
4、加氢站盈利短期看补贴,长期看供需
4.1、当前加氢站运营依赖 *** 补贴
国家发改委、国家能源局发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》明确指出我国氢能产业仍处于发展初期,相较于国际先进水平,仍存在产 业创新能力不强、技术装备水平不高,支撑产业发展的基础性制度滞后,产业发 展形态和发展路径尚需进一步探索等问题和挑战。加氢站的运营关键在两大方面: 之一, 旺盛的需求侧。加氢站的发展和运营离不开氢燃料汽车的蓬勃发展, 目前我国的燃料电池车辆保有量数量较少,尚无法为加氢站盈利创 造良好的环境。 第二, 较低的建设与运营成本。加氢站的盈利与推广离不开国产设备商的 努力,除此之外,还依赖于制氢成本及储运成本的降低。 因此,在现阶段,我国加氢站的运营极度依赖于 *** 补贴,根据《中国氢能 产业发展报告 2020》预计 2022-2030 年 *** 在加氢站环节将支出约 90 亿元的 补贴。
4.2、各类型加氢站的氢使用成本测算
(1)纯氢站
目前,由于氢能利用尚处早期,燃料电池汽车数量少,即使 *** 对于加氢站 给予了一定的补贴,但目前加氢站较高的运营费用仍然令运营商找不到一个盈利 的空间。从纯氢站的氢使用成本来看,较大规模的加氢站的氢使用成本更低。中国石化销售上海石油分公司总经理沈辉表示氢气销售目前每公斤只有十几 块钱毛利,所以纯氢站的运营尚未找到较好的盈利模式。
(2)油氢合建站
在纯氢站现阶段盈利能力较弱的背景下,油氢合建站越来越受到运营商的青 睐。油氢合建站有着“节约土地成本”的基础优势,可以很好地规避建设加氢站 的首要难题——土地批复。此外,依靠现有的加油站销售 *** 格局,加氢站也会 拥有较为稳定的客户来源。这种加氢基础设施推广新模式可以很好地体现建设油 氢合建站的可行性。同时,现有加油站已有多年运营经验,在设备维护、安全管 理以及人员素质方面都有得天独厚的条件,为油氢合建站的建设和示范运行提供 了基本保障。而且加油站的经营效益相对可观,“以油养氢、分担风险”模式成 为很多立足于加氢站和氢能产业经营者的短中期策略。
(3)制加一体化加氢站
现阶段国内氢气储运技术不成熟,制加一体化加氢站可实现站内制氢自给自 足,并能为周边加氢站提供应急保障氢源,无装卸车环节而无运输成本,可减低 终端用氢成本,因此也受到广泛的关注。制加一体化加氢站可按制氢技术的不同 分为天然气重整制氢、电解水制氢、甲醇重整制氢。对于电解水制氢加氢站,用 电成本占比更大。对于天然气重整制氢或甲醇重整制氢加氢站,天然气或甲醇成 本的占比较高,即天然气或甲醇的原料价格是影响此类加氢站成本的关键因素, 这类加氢站对于原料便宜易得的地区具有优势,例如,天然气制氢在四川具有优势,甲醇制氢在陕西、内蒙古和山西具有优势。在相同供氢能力下,目前电解水 制氢加氢站建设成本远高于天然气重整制氢加氢站和甲醇重整制氢加氢站。但未 来,随着相关企业在电解水制氢领域的突破,我们预计电解水制氢将逐步成为主 流。
随着绿氢制备体系,氢能储运体系以及加注体系的共同发展,我国将构建完 备的氢能供应体系,并实现技术的突破,关键设备的国产化以及全产业的规模化, 氢能供应体系的良好发展将有力带动下游氢能应用体系的发展。
(本文仅供参考,不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息,请参阅报告原文。)
精选报告来源:【未来智库】未来智库 - 官方网站
从中央到地方氢能政策框架已搭建完成,内容不断完善。当前氢能各领域产业化的领头羊在于燃料电池汽车(FCEV),FCEV增长空间在于各地规划的推广数量。从各地规划的推广目标来看,全国范围2025年的FCEV规划量近11.6万辆,共计建设加氢站1339座,氢能产业规模共计达到1.34万亿。
本文对车载燃料电池系统、燃料电池热电联供、氢储能、制氢装备、加氢站、关键材料和部件等进行了市场预测:
车载燃料电池系统市场趋势及未来展望
2022年我国燃料电池汽车产量3626辆,同比+105.4%,销量3367辆,同比+112.8%,均创下历史新高;2023年上半年全国燃料电池汽车产销数据分别为2495辆和2410辆,同比增加38.4%和73.5%(2022年上半年产销数据为1803辆和1389辆),上半年仍保持增长态势。展望2023年下半年,行业多元应用场景需求不断释放,使用成本将不断下降,我国燃料电池汽车市场或将迈出更大的发展步伐。
图片数据来源:中国汽车工业协会,香橙会氢能数据库
2023年上半年燃料电池汽车上险量达2158辆,其中重卡占比为39%、客车为23%、专用车占比20%,意味着氢能在长途重载领域的优势正逐步被市场认可;上险量TOP5地区依次为北京、上海、广东、河南和湖北,北京以绝对的优势位居之一。根据河南2023年规划,今年将新推广1055辆燃料电池车,预计后续河南市场将一步走高。
中国是更大的车载燃料电池市场,海外市场竞争已开启。2023年上半年氢燃料电车上险数量top10基本是老牌燃料电池企业,丰田系(包括丰田和华丰品牌)首次进入前十,这也是首次有外资品牌进入。随着现代的广州燃料电池工厂投产、产品登上工信部目录,外资品牌在上半年可谓来势汹汹。作为对比,国内品牌积极开拓国际市场。这显示燃料电池的国际化竞争已经悄然开始,企业应积极拓展海外渠道。
未来车载燃料电池系统功率及匹配车型,功率在5-50kW(小功率可空冷),主要应用在叉车、观光车等上;功率在70kw-90kW,主要应用于轻卡、乘用车、垃圾车等专用车上应用;功率在90-150kW之间,主要应用于客车行业、物流车、工程车等;功率在200-300kW主要应用于重卡、牵引车。
根据《节能与新能源汽车路线图2.0》保有量测算,国内氢燃料电池汽车2025年销量约4.8万台,2030年销量约36万台。
数据测算参考:《新能源与节能汽车技术路线图2.0》
据国金证券预测,氢能源发动机销量将进入快速爬升阶段,2025年氢能源汽车累计销量将超10万辆,2030年达到100万辆,2040年达到1000万辆。从短期看,2025年氢燃料电池汽车市场空间预测可达千亿元,从中长期看2030年市场预测接近万亿级别。
资料来源:国金证券
热电联供市场趋势及未来展望
燃料电池热电联供,具有效率高、噪音低、体积小、排放低等优势,适用于靠近用户的千瓦至兆瓦级的分布式发电系统,能源综合利用效率可高达80%以上,与传统的火力发电相比,总效率提高了近2倍左右。
从国内燃料电池热电联供发展进程来看,我国已经开始进入示范应用阶段。国内多家科研院所(如中国矿业大学、中科院大化所)及产业链相关燃料电池企业也已率先展开研发与布局。同时,北京、天津、河北、内蒙古、宁夏等共13个省,鄂尔多斯、苏州、常熟、宁波、潍坊等共40个市,发布相关专项政策积极推进热电联供研究及示范应用落地。
据国际能源署(IEA)预测,为了尽快实现所有建筑物净零排放的目标,到2030年,建筑业相关的二氧化碳直接排放量需要减少一半、间接排放量需要减少60%。中国建筑行业碳排约15亿吨,氢能热电联供潜在市场2TW,等于约需2000万台100kW燃料电池,市场规模将达到万亿级。
资料来源: 国际能源署(2020d)世界能源统计和平衡数据库
氢储能市场趋势及未来展望
在关键技术突破、规模化发展下,氢储能正进入成本下降通道。
氢能是一种理想的能量储存介质,主要的优势在于可以为多种能源之间的能量与物质转换提供解决方案。通过 PTG(Power to Gas)技术,可在一定程度上解决可再生能源消纳及并网稳定性问题。目前我国氢储能产业处于发展培育期,百MW级别项目的氢储能度电成本预计在0.75~0.9元/kWh左右(碱性电解水路径),虽然高于抽水储能和大部分电化学储能,但还具备巨大的降本空间。随着氢储能装备及各子系统的技术突破以及规模化发展,预测到2025年,大规模氢储能的度电成本将下降到0.45元/kWh左右,开始具备较好的经济效益。
到2030年,预计中国可再生能源发电累计装机量将达到2214GW。按照新能源项目配套储能比例10%计算,储能规模需求至少在221.4GW,当氢储能的占比达到20%时,氢储能部署规模将高达44.3GW,是目前氢储能规模的数十倍。在电动汽车百人会氢能中心的测算中,当氢储能占储能行业20%的情况下,至2030年整个氢储能的设备市场规模可达千亿级别。
制氢装备市场趋势及未来展望
目前,煤制氢占我国氢能产量的62%,天然气制氢占比19%,而电解水制氢受制于技术和高成本,占比仅1%。从全球来看,化石能源也是最主要的制氢方式,其中天然气占比59%,煤占比19%。化石能源制氢过程中碳排放巨大,在“双碳”目标进程中将逐渐被淘汰,而工业副产氢既可减少碳排,又可以提高资源利用率与经济效益,可以作为氢能发展初期的过渡性氢源加大发展力度;而可再生能源制氢将是氢能来源的最终形式。
资料来源:智库数据库
碱性电解槽是目前主流,PEM 电解槽降本是关键。电解槽是电解水制氢的核心设备。目前全球成熟的电解水制氢技术,主要是碱性电解和PEM电解两种方式。我们按照技术路线演进的时间线进行展望:
碱性电解水技术凭借成本低、技术成熟度高的优势,目前在国内是主流路线,预计将长期占据主导地位。
PEM 电解水技术目前已经初步形成产业化并在部分地区建设示范应用,随着技术的进步和成本的下降,预计最快将在2025~2030 年形成规模化应用。
固体氧化物水电解技术(SOEC)目前理论上能量转换效率更高,有望在 2030 年之后可逐步应用于规模化的可再生能源制氢。
电解槽市场前景预测:目前国内主流电解槽企业规划产能接近9.5GW。我们将交通、工业等主要耗氢领域的氢能需求进行分拆测算(交通领域的预测主要以氢能车、船舶、飞机数量为基础,按照目前单位交通设备耗氢量加总预测;工业领域耗氢主要假设 2025/2045 年化工领域对氢能需求保持不变,2045 年氢能对传统工业用化石能源替代率达到20%),预计2025/2045年氢气需求分别为0.27/1亿吨,假设绿氢占比分别在3%/50%,对应的电解槽需求量分别为11/900GW,假设两个阶段电解槽单价分别为 2500/1500 元/kw(碱性电解槽和PEM电解槽价格加权),对应电解槽的市场规模分别为281/13505亿元,预计电解槽市场规模在2025年可接近300亿元,2030年有望突破1000亿元,2040~2045年可破万亿元。
加氢站市场趋势及未来展望
中国加氢站数量高速增长,核心设备——压缩机以隔膜式和液驱式为主。加氢站是将不同来源的氢气通过压缩机增压,储存在站内的高压罐中,再通过加气机为氢燃料电池汽车加注氢气的燃气站,在氢能产业链中起到重要的桥梁作用。
氢气压缩机是加氢站的核心设备,同时也在全产业链中有广泛应用,国内加氢站采用的压缩机以隔膜式压缩机和液驱式压缩机为主。在我国已建成35Mpa加氢站中,隔膜式压缩机市占率超过 60%,液驱式压缩机占有率超过30%,离子液体压缩机等约占2%。
《中国加氢站建设与运营行业发展白皮书(2023年)》显示,截至2023年6月,中国累计建成加氢站351座,到2025年全国累计建成的加氢站数量有望突破1000座;到2030年,国内加氢站数量将突破5000座。以当前加氢站整套设备投资800万/站计算,到2030年加氢站装备市场将达到百亿级别。
氢燃料电池关键材料和部件市场
燃料电池系统为燃料电池车的核心部件,占整车成本的60%以上,其中膜电极作为燃料电池的核心部件,在整个系统中成本占比约为30%。工信部列出的氢燃料电池汽车需要取得突破的八大核心零部件,分别是电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空气压缩机以及氢气循环系统,各省市十四五规划中也明确指出对核心零部件的支持与补贴。
关键材料和部件的成本和耐性是燃料电池实现商业化的基础。电堆的主要构成中,MEA成本下降空间巨大,ePTFE 膜的国产化、贵金属催化剂的减量与替代都会带来成本下降;
MEA之外的成本也在快速下降。双极板方面,未来随着国内的合格的金属双极板的大批量使用,成本将有大幅度降低;而类似碳纸这类易于国产化的零部件已经具备批量化的能力,只待需求爆发;
氢气系统方面,空压机和高压储氢瓶是现阶段需要突破的关键,其他的辅助设备多数是在其他领域已经得到应用,只要有批量化的需求即可实现低成本生产。
根据平安证券预测,2030年氢燃料电池产业的应用将是万亿级的市场,以膜电极、双极板为代表的电堆市场约600亿,空压机、循环泵等产值也是百亿级。预计到2050年,氢能产业链的产值将达到十万亿级。(河南氢沄)
资料来源: 平安证券
来源:国际能源网/氢能汇
2021年财政部、工信部、科技部、发改委和能源局等五部门正式启动京津冀、上海、广东和河北、河南示范城市群,全国“3+2”燃料电池汽车示范格局形成。2022年3月,国家发改委、能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,提出到2025年燃料电池车辆保有量约5万辆,可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,给氢能行业发展带来巨大机遇。
香橙会研究院根据各城市氢燃料电池汽车保有量(上险口径)、加氢站数量、发展目标等,结合政策支持、产业配套、基础条件等梳理出12大重点氢能城市和9大潜力氢能城市。
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12大重点氢能城市和9大潜力氢能城市名单
我国目前和未来一段时间氢能产业发展应用端仍将主要集中在燃料电池汽车。根据香橙会氢能数据库车辆保有量(上险口径)、加氢站数量、2025年发展目标等,综合评定出12家重点氢能城市名单如下。
资料来源:香橙会氢能数据库
氢能产业的发展情况车辆和加氢站数据是主要指标,当地的政策支持、产业配套、氢源禀赋、应用场景等也是氢能发展初期不可或缺的条件,9家潜力氢能城市名单如下。
资料来源:香橙会氢能数据库
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城市总体特征及各城市特点浅析
总体来看,在区域分布上选出的氢能城市主要集中在我国沿海和长江经济带上,上海、苏州和嘉兴更是集中在了两者的交汇处,张家口、鄂尔多斯和乌海则拥有丰富的风光资源,能发挥氢能和新能源发电的良好耦合作用;在政策支持上氢能城市多数位列示范城市群,更是包含了五大城市群的牵头城市,山东的青岛、潍坊、淄博、济南四个城市是科技部“氢进万家”工程的主要承担城市,这些都获得了国家层面的实质支持,成都、重庆、武汉、宁波等都有良好的发展基础和地方 *** 的支持。
具体到各个城市都有各自的特点,可以分为不同的类型。
1、上海、北京、佛山和广州是示范城市群的牵头和主要参与城市,这四个城市的氢能企业几乎涵盖了我国全部的头部企业和较为完整的产业链企业。同时是我国一线城市经济发达,具有较好的财政支持基础。
上海有化工产业园区,北京周边钢铁、化工企业较多和丰富的风光资源,都具有工业副产氢或绿氢基础。广州和佛山受氢源制约较大,但东莞巨正源、广州石化、茂名氢燃料电池供氢中心和佛山南庄制氢加氢加气一体化站的建成和持续供氢一定程度上缓解了这一状况。
2、济南、淄博、潍坊、青岛是山东“氢进万家”的四个参与城市,正在建设的氢能高速“济青高速”将四个城市链接在一起,使其共同发展。四个城市及临近地区都有较好的工业副产氢基础,特别是淄博齐塑环保氢气充装项目、齐鲁石化首套氢气压缩充装项目等除满足本市需求外,已能够向周边城市供应燃料电池氢气。还有正在建设的齐鲁氢能液氢项目、齐翔腾达丙烷脱氢项目等。青岛除已经投产的青岛炼化氢能资源基地一期外,也拥有丰富的氢源供燃料电池汽车使用。
淄博因拥有质子交换膜企业东岳未来成为全国唯一一个同时入选五大城市群的企业,并在城市群中拿到了一定数量推广车辆。潍坊是潍柴集团的所在地,而潍柴是“氢进万家”的主要承担企业,潍坊在加氢站建设和车辆运营上有不错的表现。青岛氢能建设主要集中在西海岸区和青岛院士港,同时拥有海卓科技等国内一流企业和氢能良好的应用场景—港口。
3、成都、重庆、武汉是长江中上游城市,是中西部地区的大型城市。武汉是我国发展发展氢能最早的城市之一,其技术积累、人才储备、产业基础都有优势。“成渝氢走廊”建设2021年11月正式启动,已进入实质发展阶段,除较好的产业基础和应用场景外,其丰富的绿色可再生资源特别是水电资源为发展绿氢、低碳氢提供了良好条件。这些城市的氢能发展一直在不断的进行,也都在积极准备申报国家下一批示范城市群。
4、张家口、鄂尔多斯、乌海等是风光资源丰富地区,具有良好的发展风光氢储一体化条件。张家口因北京冬奥会已有数个绿氢项目建成,服务了冬奥会氢能应用。内蒙古多个城市参与到不同的示范城市群,目前正在建设多个水电解制氢及配套项目、园区等,发展势头旺盛,同时丰富的矿产资源提供了较好的矿区氢能车辆应用场景。
5、苏州、嘉兴等与上海形成良好的竞争合作协同发展形势,以及北京与周边的保定、张家口等,广州、佛山与深圳、中山等等。产业的发展需要行业和地区的共同努力,形成多个产业集群,最终将做大、做强。
声明:
本文摘自香橙会研究院,如感兴趣请自去阅读原文。
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松下玩转锂电池后,现在又进军中国氢燃料电池市场!专家:销量不会太多本文来源:时代周报 作者:王贺
全球动力电池排行第四的松下,加速进入中国氢燃料电池市场。
近日,松下控股宣布,其将于今年4月启动面向中国企业等的固定式氢燃料电池销售。位于江苏省无锡市的松下电池工厂24日启用了该款燃料电池设备。松下中国东北亚公司总裁堂埜茂表示,有意摸索与燃料电池车(FCV)氢气站合作等,全力普及该电池。
松下成立于1918年,自1923年开始进行电池研发,早期主要为家电商品服务。1994年松下成功研发锂离子可再充电池,着手布局新能源相关领域。此后松下不断改进技术并扩充产能,并于2009年与特斯拉成为合作伙伴关系,2015年收购三洋电机。
目前松下在全球锂电池领域风生水起。调研机构SNEResearch发布最新数据显示,2022年松下动力电池装机量为38GWh,市占率7.3%,位居全球第四,仅次于宁德时代、LG新能源和比亚迪。
而此次切入中国氢燃料电池赛道,或与其长期环境愿景有关。
松下控股全球副总裁本间哲朗曾在接受经济日报媒体采访时表示,中国提出“3060”双碳目标,充分表明中国构建低碳及脱碳新型经济模式的坚定决心。而这一目标与松下集团“Panasonic GREEN IMPACT”的长期环境愿景非常契合。
真锂研究总裁墨柯告诉时代周报记者,松下应该会认为,氢燃料电池和锂离子电池是中国实现3060目标(2030碳达峰,2060碳中和)的主要手段,锂电已经发展成全球比较具有优势的产业,接下来要重点发展氢燃料电池。
图源:松下电器(中国)有限公司 官方微博
早已布局
对于中国市场,松下并不陌生,其已先后在中国市场多个场景中布局。
本间哲朗表示,松下积极参与坐落于广东佛山的全国首家“氢能进万家”智慧能源示范社区项目,将松下ENE-Farm 700W燃料电池产品应用到社区中。
“氢能进万家”智慧能源示范社区要追溯到2022年11月22日,由中科润谷智慧能源科技(佛山)有限公司和广东中岩泰科建设有限公司合作共建,项目通过中日韩合作,借鉴东京奥运会氢能社区和氢能场馆的规范标准,将未来2030—2040年的氢能社区、氢能城市的解决方案及设备设施配套工程以示范的形式组织建设出来。
在可移动场景中,2022年11月,松下联合中集安瑞科,发布全球首个装载松下5kW纯氢燃料电池的集装箱系统集成方案,为氢燃料电池的多场景应用提供更多可行性。
拥有了住宅应用领域和可移动场景的经验,松下决定更进一步,在提供冷、热、电的氢能解决方案的应用场景继续出手。
2022年11月,在上海举办的第五届中国国际进口博览会上,松下首发冷热电三联供氢能示范项目。今年2月24日,松下冷热电三联供氢能示范项目启用仪式在无锡市举行。冷热电三联供氢能示范项目是松下集团在无锡高新区打造的全球首个纯氢燃料电池项目。作为集中提供冷、热、电的氢能解决方案的应用场景,该项目的启用将协同实现天冷时供热、天热时制冷,进一步丰富无锡市氢能应用生态,推动氢能产业延链、补链、强链。
图源:松下电器(中国)有限公司 官方微博
抢占市场先机
拥有上述三大场景的应用经验,是松下进军中国氢燃料电池市场的技术基础,而加速进军中国市场的原因,则与市场前景和其竞争优势有关。
目前中国的氢燃料电池汽车市场增长非常快,市场潜力很大。据香橙会氢能数据库统计,2018年-2022年,我国燃料电池汽车上险口径销量分别为687辆、3188辆、1500辆、1881辆和5009辆。
江西新能源科技职业学院新能源汽车技术研究院院长张翔向记者表示,除了市场潜力大外,中国氢燃料电池水平与日本相比尚有差距也是松下进军中国氢燃料电池市场的另一大原因。
在技术方面,据Astamuse的数据显示,日本公司和研究机构在2011年至2020年申请了34624项氢相关技术专利。尽管这是所有国家中数量最多的,但相比2001年至2010年的申请量下降近30%。而中国以21235项位居第二,大约为2001年至2010年申请量的10倍。
“目前松下的氢燃料电池技术领先,如果现在抢占中国市场会拥有较强的竞争力,可以优先跟车企合作。”张翔继续说。氢燃料电池企业与车企合作的开发期一般需要约两年的时间,如果松下与车企合作提前绑定的话,今后车企就不会去找别的供应商,松下就自然将中国市场稳固下来。
在张翔看来,中国的燃料电池汽车还未来可能会发展成为全球更大的市场,松下现阶段开始在中国销售氢燃料电池,是一个非常好的契机。
不过,松下在中国燃料电池市场还将面临严峻挑战。亿华通将是松下更大的竞争对手。
根据终端信息统计,从燃料电池配套企业看,2022年亿华通配套数量为946辆,在国内企业中位居榜首。
汽车行业人士张君毅告诉记者,因国产品牌已有众多氢燃料电池产品,松下目前进军国内市场,总体来讲销量不会很多,主要还是看其计划要将氢燃料电池用到何处,目前国内主要在商用车和储能领域使用氢燃料电池。
图源:松下电器(中国)有限公司 官方微博
11万亿美元的大机会!新冠疫情推动全球氢投资提速作者:张摩卡
氢能产业建设将带来多大规模投资?彭博社最新的一项研究表明,到2050年,世界上24%的终端能源消费将会被氢能源取代,为实现这一目标,需为氢能产业链投资超过11万亿美元(约合77万亿人民币)。
彭博社:氢能补贴不到化石能源的一半
该项研究结果显示,预计到本世纪中叶,在相同能效情况下,多数地区绿氢成本会下降到和目前巴西、中国、印度、德国等地天然气价格同等水平。像澳大利亚等禀赋较好的国家和地区,未来绿氢的成本会下降的更低。
但为了达到上述水平,需要相当到位的政策。彭博社的估算是,至2030年,各国 *** 需要为氢能基础设施提供总计约1500亿美元补贴,到目前为止,全球 *** 们给出的补贴不过数十亿美元。
负责此次研究的Kobad Bhavnagri指出,虽然1500亿美元是个听上去令人望而生畏的数字,但就目前来说,全球每年为化石能源付出的 *** 补贴是1500亿美元的两倍还多。
氢能源的应用领域非常广泛,在广域的交运环节,彭博社认为,2031年之前,氢能的机会主要是船用和重卡。
船用领域对 *** *** 最为依赖,未来10年里预计总计需要1050亿美元的补贴。除去船运领域的补贴金额,车端的补贴看上去似乎并不需要太多。
新冠疫情推动欧洲走到最前
新冠疫情可能已经在推进世界加快向氢能经济转变,欧洲是之一个有行动迹象的地区。
在3月26日举行的欧洲理事会非正式会议之后,欧盟领导人就欧盟应对新冠疫情采取的行动发表联合声明,呼吁欧洲议会和委员会“准备必要的措施,以恢复我们社会和经济的正常运作,以及实现可持续增长,此外,要将绿色过渡与数字化转型结合起来。”
欧盟领导人在地区内新冠爆发后的首次聚会上就把话题聚焦在了减排,对全球新能源产业投资人来说,这也是疫情以来首个出自 *** 级别的相关承诺。市场还在等待相关细节的颁布和落实。
新冠疫情前不久,欧盟国家刚刚达成“净零排放”协议。去年12月出台的这个宏大计划力争到2050年,将区内总排放量削减至零。为实现零排目标,欧盟计划耗资1117亿美元。
“净零排放”涵盖了交通运输、能源生产、农业等全产业,也使欧盟在减排力度上走在全球领先地位。
中国新宣布的新能源车辆补贴政策
中国是近年崛起的氢能车用大市场,补贴主要集中在加氢站基础设施和车辆。
同样也是出于扶持受新冠疫情波及的经济,3月31日的国务院常务会议宣布,将年底到期的新能源汽车购置补贴和免征车辆购置税政策延长2年,同时中央财政采取以奖代补方式,支持京津冀等重点地区淘汰国三及以下排放标准柴油货车。
疫情至今,世界各地已发布数万亿美元规模的经济 *** 政策,而新冠疫情作为人类史上的重要节点,或许也将成为彻底迈向氢能经济的动力来源。
香橙会氢能数据库上线,欢迎体验!
香橙会研究院将氢能行业里的研究成果,结合大数据工具处理,开发出氢燃料电池行业数据库。这些数据是一手的新鲜数据,是人工处理过的数据,是香橙会研究院团队多年研究成果的精华。
香橙会数据库内含:
1、氢能行业新创企业项目库(200+个项目,含BP和联系方式)
2、跨国企业数据库
3、加氢站数据库
4、燃料电池汽车数据库
5、氢能行业投资机构数据库
6、研报库(20多份氢能行业研究报告)
(以上数据库每周更新)
香橙会氢能数据库,先后受到《财经》杂志,《之一财经日报》、《中国能源报》等媒体报道,很多一手数据被全国政协副主席万钢、国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强等行业界人士引用。
香橙会研究院是上海大智慧股份有限公司(601519.SH)旗下子公司,是领先的氢能服务机构。提供数据研报、资讯PR、 *** 招商、战略咨询、融资FA等服务。
福布斯:新十年,全球重载运输领域进入氢气驱动时代作者:张摩卡
【编者按】:
福布斯杂志2月19日刊发了一篇《新十年,全球重载运输领域进入氢气驱动时代》,讲述氢燃料电池系统在新的十年更高应用领域——重卡和火车,并介绍了各国企业在氢能重卡和火车上的计划及市场空间。香橙会研究院做了编译,并对中国部分略作补充阐释,以供业界参考。
在2010年代,以埃隆·马斯克的特斯拉领衔,锂电池为动力的电动汽车已成为主流。有迹象表明,未来十年,氢气将在交通运输中获得更多商业应用,尤其是相较电池组而言,车载氢燃料电池动力系统在火车和重卡上灵活度高得多。
*加州2024年将投入运营的氢能列车
《福布斯》杂志本周报道,美国的之一个氢能大运力项目将出现在加州南部,圣贝纳迪诺县交通运输局计划从2024年开始,运营一条14.5公里长的通勤铁路。该条线路由瑞士制造商斯塔德勒(Stadler)提供FLIRT strong列车,动力系统包含氢燃料电池系统和储氢罐,首期合同价值约合1.65亿元人民币,后续预计再购买四列火车。
法国工业集团阿尔斯通(Alstom)已经在德国通勤铁路线上投放了氢动力的Coradia iLint火车,未来会有更多线路在法国和英国投入运营。像斯塔德勒一样,阿尔斯通希望在北美特别是区域客运线路上取代柴油火车头。
中车唐山公司曾在2016年生产出世界首列商用型氢燃料电池动力城市轨交列车。
*中国中车2016年下线的氢能有轨电车
各类公司都在积极推出长距离重载氢能运输产品。
比如中国的清能股份(872589.OC)在2019年率先在山东省开辟了一条重卡运输线路,并计划2020年将其氢燃料动力系统装上韩国的火车。尼古拉汽车(Nikola Motor)准备从2021年开始销售燃料电池卡车,韩国现代汽车刚宣布一项耗资数十亿美元的计划,将氢能汽车,卡车和轮船商业化,而丰田则建立了一支燃料卡车队,在庞大的洛杉矶港运营。
“锂电汽车之所以可行,是因为随着生产规模的扩大,电池成本下降了,燃料电池和可再生氢成本也有可能因此下降,”加州大学戴维斯分校的交通研究员丹·斯珀林(Dan Sperling)说,他是该州空气资源委员会成员,该委员会制定了美国最严格的废气污染法规。
他指出:“对零排放车辆的压力和需求不断上升,这可能驱动氢燃料电池革命,美国会领导还是跟随?”
新能源汽车(包括锂电和氢动力)的激增以及清洁能源市场的增长与当前的美国联邦政策形成鲜明对比。特朗普 *** 倡导国内钻探、采矿和压裂,燃料经济规则变得宽松,空气和水污染的环境准则也放宽了。
然而,在全球碳排放关注的推动下,气候变化的成本和风险日益被强调,数十亿美元被用于创造更清洁、更可持续的能源消费上。
电动火车很普遍,但传统上需要昂贵的输电线路,或电气化轨道才能运行。相比之下,氢燃料电池系统是车上发电,火车大可在现有轨道上行驶,而无需额外投资。
*阿尔斯通的氢能列车
根据阿尔斯通公司的评估,美国90%铁路网没有电气化,这意味着其氢能火车具有巨大市场潜力。这使得加州成为了自然的早期市场——加州是全美最致力于减少有害的柴油废气和碳排放的地区。
氢能技术已经存在数十年了,用于航天体系,但是昂贵的成本以及耐久性局限,制约了其在运输中的吸引力。而且,天然气制氢由于会产生碳排放,削弱了其作为绿色燃料的吸引力。
但是在过去的十年中,随着研发深入,制氢成本已大幅降低,合成替代品逐渐开始取代燃料电池中的铂等金属,极端高温和低温下的耐久性和性能仍在不断提高。
同时,廉价可再生风能和太阳能制氢的可操作性不断提高,以及水电解制氢技术的一些新发展,可能会改变氢燃料的环境特征。
根据美国行业研究机构Wood MacKenzie的估计,从2000年到2019年底,全球共部署252MW的绿氢发电。该数字势必急剧改变,这家机构在最近的一份报告中预测:“到2025年,全球范围内将再部署3,205MW专门用于生产绿色氢气的电解槽,增加量为1,272%。”
*尼古拉计划投放市场的氢能重卡
在南加州获得廉价太阳能是尼古拉氢能重卡计划的关键。这家位于凤凰城的初创公司与挪威制氢设备企业Nel合作,计划从啤酒制造商Anheuser-Busch开始,建设并运营一个与沿高速公路的加氢站 *** 。尼古拉计划2020年制造25辆卡车,到2021年制造400辆卡车。如果一切顺利,到2022年,该公司将在每个站点每天利用可再生电力生产8吨绿氢,足以满足250辆卡车运行。
不过美国能源部研究人员认为,虽然譬如加州氢能火车这样的近期项目可行,但氢还没有准备好进入更重的货运铁路市场,而货运铁路是一个更大的市场。
美国能源部最近的一份报告指出:“用于长途运输的货运机车在技术上更具挑战性,但具有更高的社会价值,因为用氢燃料置换柴油量将大大增加规模经济并降低燃料成本。”
“推动技术向前发展的未来关键发展包括:更高效率的燃料电池系统,更低的预计成本和模块性,使用先进材料的更高耐用性的膜电极组件,更严格的系统控制和优化的运行条件,以及更有竞争力的氢气输送成本,”该份报告说。
香橙会研究院将氢能行业里的研究成果,结合大数据工具处理,开发出氢燃料电池行业数据库。这些数据是一手的新鲜数据,是人工处理过的数据,是香橙会研究院团队多年研究成果的精华。
香橙会数据库内含:
1、氢能行业新创企业项目库(200+个项目,含BP和联系方式)
2、氢能行业投资机构数据库
3、研报库(20多份氢能行业研究报告)
4、跨国企业数据库
5、加氢站数据库
6、燃料电池汽车数据库
(以上数据库均动态更新)
香橙会氢能数据库,先后受到《财经》杂志,《之一财经日报》、《中国能源报》等媒体报道,很多一手数据被全国政协副主席万钢、国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强等行业界人士引用。
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