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氢能万亿规模形成,风口就在2022
氢能作为未来国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一的终极能源,伴随着碳中和、碳达峰成为全球共识,自然也就成国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一了很多国家经济发展中重要国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一的发展战戚镇高略。
对于我国来说,十四五开局之年就把氢能纳入国家重点发展规划,地方政府也在积极打造以氢能产业链为核心国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一的清洁能源产业园区。
产业化逐步成熟
氢能是清洁的二次能源,燃烧后的产物是水,它的热值和效率远超化石能源,在发电、储能、 汽车 等领域具备无可比拟的优势。
氢能产业链的广度和深度远超过风电、光伏和生物质发电,它不仅仅是工业原料,更具备气、液、固三种模式,全方位替代化石能源。
未来我国对氢能的需求是巨大的,到2030年需求将达3500万吨,到2050年,氢能在终端能源占比将达到10%,氢气需求量接近6000万吨。
2021年,在政策的推动下氢能产业链降本和市场逐步规模扩大,资本和能源巨头纷纷布局氢能产业,奠定国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一了氢能产旅腊业化、商业化的基础。
风光电的终极储能
受制于自然因素的影响,风电和光伏发电是不稳定的,对电网造成的冲击很大,需要配套储能电站来实现风光电的平滑上网。
但是需要指出高尺的是储能电站容量有限,无法大量储存巨量的风光电。如果把风光电转化为氢能,即可实现风光电就地消纳,又可制备出大量的绿氢。
风光电+制氢,不但就地消纳了风光电量,而产生的氢能商业价值也远高于并网发电。一度风光电制备的氢气,可产生近2元的价值。
氢燃料 汽车 迅速普及
当前,氢能在交通领域的应用已经非常成熟,氢能 汽车 被视为比电动 汽车 更有前景。而在国家层面,也在积极推动氢能 汽车 的发展。
氢能源 汽车 的普及,也在带动氢燃料电池技术革新、加氢站建设的扩张。而加氢站的扩张,也将带动输氢、储氢、加氢技术的突破。
截至目前,我国已经累计建成各类加氢站超过190座,在营加氢站超过157座,超过日本147座位居世界首位,主要服务于公共 汽车 、物流车和卡车等。
根据数据显示,我国未来每年新增加氢站超过百座,到2025年将有1000座加氢站开业,到2030年,加氢站将在全国遍地开花。
站在2022氢能产业风口
未来,我国氢能产业规模达到10000亿元,不但形成集氢气制、储、运、加成熟的产业体系,而且氢能核心技术也将领先全球其他国家。
万丈高楼平地气!2021年,氢能产业已经初具规模,到2022年我国将形成较为完备的氢能产业发展生态体系,成为名副其实的全球最大的氢能产业强国。
在资本和政策的加持下,我国将在2022年建成氢能产业技术策源地、先进制造集聚高地、多场景应用示范基地,实现氢能商业化应用。
因此,2022对于资本来说积极布局氢能等于站到了下一个投资的风口。俗话说,风口来了,猪都可以上天,让我们期待氢能在2022起飞的时刻。
充氢3分钟,续航850km!丰田:电能只是过渡,氢能才是未来
随着冬季国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一的到来国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一,电动 汽车 车主开始迎来了难题国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一,很多车主都吐槽自己的电动 汽车 续航大幅缩减国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一,电池充不满,掉电非常快,标称的续航直接打6折,如果开暖风更是掉电明显。原本500KM的NEDC续航,能够跑250KM就不错了,再加上长达1小时的充能时间,很多车主戏称电动 汽车 一到了冬天就变成了“电动爹”。
那么有没有电动 汽车 的替代方案呢?丰田用氢燃料 汽车 给出了答案。
早在1992年,丰田就开始氢燃料电池 汽车 的研究,直到20年后的2014年,丰田20年磨一剑的氢燃料电池 汽车 第一代“Mirai”在日本全球首发。“Mirai”寓意未来的意思,这表明丰田认为这款车才是代表未来的车型。这款车在全球共售出了1万台。
去年,丰田又推出了第二代的Mirai,这款车与雷克萨斯LS同平台打造,但价格却比LS便宜的多,动力方面可以输出134kW(182PS)的最大功率和300N·m的峰值扭矩,最高时速更是达到了175km/h。这款车分为两种续航版本,高续航版本可以实现充氢三分钟,续航850KM。此外,这款车还可以连接家庭电器输出最高9000W的电源输出,简单来说可以负载2-3台空调。
Mirai目前已经在美国和日本上市,关于氢能源 汽者早车 ,网络上有很多的质疑和误解,今天我们就来通过丰田Mirai这款车,聊聊氢燃料 汽车 到底是不是未来。
第二代Mirai率先在日本本土和纤配美国地区上市,未来将会全球发售,很多人关心氢燃料 汽车 的价格,第二代的Mirai其实官方售价比较高,在日本是710-805万日元(折合人民币44.5-50.5万元),但是日本政府给这款车提供环保车减税、环保绩效折扣、绿化补贴和CEV补贴,加起来补贴后的价格是36.05-42.06万,在美国的售价为4.95-6.60万美元(折合人民币32.3-43.1万元)。很多人觉得价格依然偏高,但是要知道这款车是和雷克萨斯LS同平台打造的,这款车长宽高分别为4975/1885/1470毫米,轴距2920毫米,是一款中大型车,其售价比雷克萨斯LS还是要低一点。而且从外观内饰来看,Mirai是一款豪华感比较强的车型。
另外,在美国你也可以选择租用这辆车,入门车型月租价格为499美元(3260元)起。并且,购车和租车的用户都可以获得六年免费氢气燃料或1.5万美元(9.8万元)现金补贴。如果你选择现金补贴,相当于以22,5万元的裸车价格买到这样一款中大型的氢燃料 汽车 ,这个价格可以说是相当良心了。
那毁嫌指么很多人就要问了,我买了这款车到哪去加氢呢?其实在日本的全境,和美国的西海岸,加氢都是比较方便的。日本本土有超过133座加氢站,全国各个主要大城市都有,数量位居全球第一,而美国有87座加氢站,而截至今年11月,中国共建有加氢站104座,超越德国,位居全球第二。按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测,2025年中国将建成200座加氢站,2050年,加氢站数量将超过1万座。
氢燃料 汽车 使用成本高不高呢?丰田Mirai有三个储氢罐,一共可装载5.6kg氢气,根据最新的数据,日本的氢燃料目前每千克的售价是71元人民币,每公里的成本大约是0.46元,基本上和国内的汽油车差不多了。而且比日本的汽油车使用起来要便宜点,因为日本的汽油价格目前高达130.8日元,相当于8.2元人民币,比国内的油价贵了差不多50%,在日本开氢燃料 汽车 ,是比开汽油车更便宜的。
另外,丰田对于美国的Mirai提供三年免费保养,和10年24万公里的免费保修,对日本国内的Mirai提供5年10万公里的免费保修,非常类似于雷克萨斯,从使用成本来说,在日本开Mirai要比燃油车更划算。
氢气的安全性问题,也是一个争议非常大的问题,很多人说氢燃料 汽车 就是小型氢弹,还有人说氢气不稳定非常容易爆炸,其实都是反智言论而已。氢弹要是这么简单,为什么印度至今还在苦苦研究?
实际上,如果在开阔地带,氢气要比汽油更安全,第一点是因为Mirai上的氢气都是储存在由碳纤维和凯夫拉材质制成的储氢罐里,这种储氢罐可以抵挡手枪的子弹,里面的氢气很难外泄。第二点是这款车有着比较完善的安全措施,车辆着火的情况下,有止逆阀式的易熔塞泄压阀会迅速排出氢气。第三点是氢气的密度低 逸散速度更快,不会沉积,不易形成可爆炸的气雾,一旦泄露马上会上升,只要通风良好,一般不会爆炸。且其泄露能量和爆炸当量较低,氢气的爆炸能量是常见燃气中最低的,仅为汽油气的1/22。
日本曾有实验室进行过一次“着火”实验,测试了汽油车在漏油和氢燃料电池车在漏气的情况下的安全性,汽油车很快就猛烈燃烧,而氢气则是在车顶上方燃烧,不会烧到车辆,而且一分半钟以后,火焰就熄灭了,足以可见氢气的安全性。
丰田的氢燃料 汽车 已经在美国上市,要知道美国人是最惜命的,别克GL8禁售、大众在美国根本不敢减配,如果安全性很差,Mirai有可能获得上市许可吗?
那么这些氢气从哪里来呢?是不是要花费电能制氢,再把氢气转化为电能,是不是脱裤子放屁多此一举呢?其实氢气的来源有很多种。
第一种是工业副产品,我国炼焦企业、钢铁厂和氯碱工业每年都会副产数百万吨氢气。第二种是可再生能源制氢,比如说用太阳能、风电、水电制氢,因为低谷期的电能是用不完的,如果不用也是白白流失了,不如用来制氢把这些能量保存下来。第三是利用化学能源制氢,比如说煤和天然气裂解制氢,这种制氢方式的成本并不高。
目前在研发氢燃料 汽车 的只有丰田、本田、现代以及宝马,为什么其他车企不跟进呢?
原本就是这玩意研发太难了,丰田搞了20年,才能做出如今的Mirai,研发氢燃料 汽车 相当于换了一个赛道,之前在燃油车和电动车上的技术积累基本上成为了废纸,对于很多车企来说一是资金成本太高,二是大企业往往就是转身较慢。
而日本则非常有忧患意识,因为日本90%的石油需求依赖进口,在这样的情况下,发展新能源成为了必然,而日本四面环海,最不缺的就是水资源。也就是在这样的情况下,日本在近30年前就开始了氢燃料 汽车 的研究。
目前,组织氢燃料 汽车 普及最大的障碍,其实不是安全、不是制氢成本、也不是使用成本,而是氢气的运输和存储,这才是氢燃料未能大规模普及的最重要的原因。
目前主要是高压气罐、液态罐以及固体罐三种方式运输氢气,但是这种方式要么运输的数量有限,要么运输成本比较高,都难以大规模普及,因此日本的加氢站很多都是采取现场制氢、储氢,不存在运输过程。但是这样做也会存在建造加氢站成本过高的问题,建造一座于200公斤的加氢站往往成本都在1000万元以上。
但是一旦氢气的储存和运输问题解决,氢气的发展将会顺利的多,至于氢气的制取成本和氢燃料 汽车 的制造成本,都会因为规模化而不断降低。根据预测,到2025年,氢气售价要降低到28元/kg。
而很多人担心的,氢气需要使用贵金属铂作为催化剂的问题,目前铂金催化剂发展趋势是低铂和无铂路线,本田的Clarity单车催化剂所需的铂已经降至10g左右,未来氢燃料 汽车 将只需要3-8克的铂,和柴油车尾气净化催化剂的使用量相当。
尽管目前,氢燃料 汽车 依然存在制造成本较高、加氢站较少等这样那样的问题,但是氢燃料 汽车 无疑将会为我们提供一种替代方案,相比将全部的鸡蛋都放在电动 汽车 的篮子里要强得多,并且,氢燃料技术一旦突破,其发展潜力要远高于电动 汽车 。未来的一段时间,电动 汽车 和氢燃料 汽车 将会处于互补状态,电动 汽车 用在乘用车,燃料电池用于商用车。
我国目前也在悄然布局氢燃料电池领域,按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》和《“十三五”国家 科技 创新规划》,2030年,我国要建成1000座加氢站,燃料电池车辆保有量要达到200万辆,2050年,要建成超过1万座加氢站,氢能和电能究竟谁才是属于未来的能源,不出20年便能见分晓,我们不妨拭目以待。
氢能源未来发展趋势及研发应用:引领环保,守护未来
作为重要智库成果发布平台,10月22日上午,2020浦江创新论坛联合中国科学技术发展战略研究院、 科技 部新一代人工智能发展研究中心、中国科学技术信息研究所、上海市科学学研究所、施普林格·自然集团、同济大学、上汽集团等多家机构发布了《中国新一代人工智能发展报告2020》、《全球前沿技术发展趋势报告》、《2020“理想之城”——面向2035年的全球 科技 创新城市调查报告》和《氢能源未来发展趋势及研发应用》等一系列智库研究成果。
同济大学与上汽集团合作研究形成的《氢能源未来发展趋势及研发应基洞用》,展望了氢能在未来能源结构中的地位,详细讲解了中国氢能发展现状和未来,还为我们展示了一批中国氢能研发应用成果。一起来看
01 氢能在未来能源结构中的地位
根据报告研究,在气候变化对全球减碳提出迫切需求、可再生能源引导全球能源变革的背景下,可再生能源与氢能将助力深度脱碳,在当前政策下,如果可再生能源能够加速普及,在2050年全球或可实现90%以上的与能源相关的二氧化碳减排;而根据国际氢能委员会2050年氢能愿景,氢能在终端能源需求所占比例将达到18%,欧洲氢能路线图2050年氢能愿景中这一比例则达到了24%。
02 中国氢能发展现状和未来
我国是世界第一产氢大国,具有丰富的氢源基础,能够为燃料电池 汽车 的发展提供保障;同时由于我国正处于能源转型关键期,对减碳也作出了庄严承诺:将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现,2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%-65%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右;采取更加有力的政策和措施,二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和。
因此,目前我国出台了一系列对氢能发展的政策,地方政府也陆续发布发展规划。当下,我国燃料电池 汽车 总保有量超过7000辆,疫情和政策变动对今年产销影响较大,城市群示范开启后,产销会出现快速增长;根据研究报告,燃料电池商用 汽车 是重要发展方丛锋手向,拥有潜力巨大的市场。而在加氢站建设方面,我国也已建成超过90座加氢站。同时,在在氢能和燃料电池产业链上,我们也要清醒得渗嫌认识到国内与国外的一些差距。
根据中国氢能联盟对氢能产业的愿景,2019年我国氢能源比例为2.7%,近期目标是于2020年-2025年提升至4%,中期目标是在2026年-2035年升至5.9%,远期目标是在2036年-2050年将其提升至10%。
那么,现在就能用上氢能源么?
小科带你看
03 中国氢能研发应用成果
中国氢能发展现状
氢能分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”
氢能是一种二次能源国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一,主要制备方式包括煤制氢、天然气制氢、甲醇制氢、工业副产制氢、炼厂气制氢、焦炉煤气制氢等。氢能根据生产国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一的来源,可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。灰氢来源于化石燃料,成本低,但是碳排放量大。蓝氢也是来源于化石燃料,但使用国内氢能走廊初见雏形,我国加氢站数量位居全球第一了碳捕捉、利用与储存(CCUS)等先进技术,碳排放量较小。绿氢是利用可再生能源(太档嫌散阳能、者镇风能等)制备的氢气,制备过程没有碳排放,但是成本较高。
中国氢气产量达到3342万吨
根据中国煤炭工业协会数据,在2017-2021年中国氢气产量逐渐增长,2021年氢气产量约3342万吨,较2020年增长33.68%。
2030年以后中国氢能需求量将激增
根据中国氢能联盟的预测,2020年以后中国氢能需求将持续增加,尤其是2030年以后,为达成“碳中和、碳达峰”的目标,氢能需求量将大增。到2060年,中国氢能年需求将超过1.3亿吨。
加氢站数量超270座
燃料电池车是氢能的主要应用领域之一,而加氢站是给氢能源汽车提供氢气的重要基础设施。随着中国新能源汽车产业规模增长,加氢站需求提升,中国加氢站数量也逐年增长。截止2022年6月,中国加氢站数量超过270座,较2018年加氢站数量增长超10倍。
行业政策解行氏解读
中国氢能行业处于发展初期,达到行业成熟期仍有较长的路要走。国家发改委和国家能源局2022年3月发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,提出到2025年可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,到2035年形成较为完善的创新体系,到2035年,形成多元应用生态。
综上所述,氢能根据生产的来源,可以分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。2021年底,中国氢能产量超过3300万吨。从需求端看,未来中国氢能需求量将持续增长,到2060年预期年需求超1.3亿吨。从下游应用看,中国加氢站数量超过270座。根据《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》等规划,未来中国氢能产业将逐渐完善。
更多本行业研究分析详见前瞻产业研究院《中国氢能源行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》
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