氢能源的发展前景

之前科普了锂电中游的大部分环节,但锂电今年边际下行,机会其实不太多,今天来聊聊一个产业化还在早期阶段的板块吧,就是氢能源,市场虽然也炒过几次,但还是以概念为主,距离真正的业绩落地,还有很长的一段路要走。

其实氢能源汽车也不是什么新鲜的玩意儿,目前在不少领域已经可以见到他们的身影,在北欧、日本等国家更是已经有氢能源轿车在路上跑了。

市场最近对氢能的关注,主要还是来自于国家陆续推出的氢能源政策。我大概整理了一下近3年来与氢能相关的政府文件,发现政府的扶持力度逐渐加强,从政策面的解读来看,未来很可能体现风光+氢能的格局。

目前氢能的使用场景还比较局限,以2019年数据为例,全国产量仅3342万吨,渗透率仅2.7%。在政策的扶持下,预计2050和2060年的渗透率将分别达到10%和20%。按照中国氢能源白皮书,2050年氢气需求量将提升至6000万吨,建成加氢站1.2万座,燃料电池车500万辆。

我们类比燃油车,也可以将氢能产业链分为三段,接下来给大家简要的介绍一下各个环节的情况。

上游——氢气制造

和石油开采类似,氢气制备主要考虑成本和经济性,对比下来煤制氢和天然气制氢具有成本低廉、技术成熟、氢气纯度高等优点。海外市场普遍使用天然气制氢,而国内能源体现出多煤少气的特点,所以主要制备方式是煤炭制氢,2019年约占64%。

除了煤和天然气制氢,工业副产品和水电解也是制氢的主要方式。工业副产品制氢顾名思义,就是用工业生产中的废弃物或者副产品进行再处理,从而产生氢气,但这样制得的氢气纯度不高,同时原料来源有限,大规模推广比较困难。水电解制氢,就是高中化学实验电解水的放大版,基本原理就是给纯净水通电,反应生成氢气和氧气。

氢能源的发展前景
氢能源的发展前景

综合考虑了成本、产品纯度、技术成熟度以及规模化生产能力等因素,在中短期内依旧是使用煤制氢为主。当然,长期来看,由于煤制氢的碳排放较大,未来产生的碳处理成本不容忽视,则煤制氢的经济性会大打折扣;而电解水制氢的成本会随着技术进步以及电费下行而持续下降,两者可能会出现经济性的切换。届时,水电解制氢会成为主流,同时制氢成本也会大幅下降。

中游——氢气储运

目前由于技术限制,氢气储运以高压气态为主;液态、固态等方式成本较高,无法大规模推广。这直接导致氢气的储运成本占比高,在整体成本中可达60%以上。未来可能会出现技术的改进(液态、固态储氢)或者基建设备的推广(例如输氢管道),则氢气的储运成本可以得到大幅降低。

除此之外,考虑到与下游应用场景的连接,加氢站也是重要一环。目前加氢站的保有量和新增量较少,国内集中存在于长三角和珠三角地区,新增数量有一定的上升。目前国内加氢站审批困难,建设成本高,单站盈利较为困难。与行业专家聊过,一般来说,一个加氢站需要稳定供应至少50辆车才能盈亏平衡,以目前氢燃料车的数量来看,几乎不太可能。

下游——氢气应用

目前氢气主要用在工业生产方面,交运和储能的占比较小,主要是由于燃料电池尚处于导入期。

预计2025-2030年是燃料电池的成长初期,届时会有更多的商用车和部分乘用车开始搭载燃料电池。与锂电池体系对比,燃料电池的优点主要体现在能量密度高、续航里程长、充能时间短,但制造、运营和基建成本明显高于锂电体系。例如,锂电体系百公里成本大约6-9元,而氢气在50元左右。当然,目前的燃料电池体系可以类比2010年之前的新能源锂电车,由于技术、规模化、充能基建等方面还不完善,运营的经济性无法体现,但前景依旧良好。

氢能源的发展前景
氢能源的发展前景

全球氢能的扶持政策在近年来也在陆续出台,国内多以政策性指导文件为主,强调2025-2030年的加氢站、氢燃料电池汽车等数据的达成目标。海外国家的补贴政策更为实际,日本等国从2017年开始陆续出台多项氢能补贴政策,指向氢能研发、设施建设、加氢站运营等方面,同时对于家用燃料电池系统、燃料电池车也提出补贴。举例来说,日本对燃料电池车补贴优惠明显强于纯电车,实行差额补贴且不设上限;欧洲预计在2020-2030年投资3200-4600亿欧元支持电解槽、碳捕集、氢储运以及加氢站的建设。

氢能源的发展前景
氢能源的发展前景

当然,氢能还处于产业周期的起点附近,站在现在的时间点去看看氢能以及氢能燃料电池车,应该和2010年甚至更早时候看锂电池车时间点差不多,不确定性和风险比较高。参考锂电技术的发展路径,氢能体现出经济性可能还需要至少3-5年,形成规模化生产以及大范围应用可能还需要5年以上。同时考虑到氢气易爆的因素,安全性低于锂电池汽车,在适用车型、适用地区以及充能方式等方面会有较为严苛的限制。边际的变化需要观察制氢、储氢、运氢技术的改进、燃料电池性能的提升、政策的具体扶持情况等。

做个简短的总结。氢能的未来愿景十分美好,最近国家对氢能和电解水制氢也提出了更优惠的补贴政策,一度吸引了很高的市场关注度。当然,我判断目前氢能仍处于产业周期的起点,类似于2010年之前的锂电板块,很多技术路线尚未得到商业化应用的证明。这个赛道以后会涌现出很多投资机会,但出现明确的主线至少要等到2025年之后,目前以观望和学习为主。(今年还炒汽车智能化为主啦)

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