长期以来,石油巨头一直宣称,氢能是减少碳排放的有效路径。新冠肺炎疫情全球暴发以后,石油巨头加速转型,并开始投入巨资追逐氢能项目。经过近1年的发展,石油巨头取得了不小的进展,但其氢能替代之路仍然面临着不小的挑战,很多因素都在左右石油巨头的氢能替代工作。
近段时间,全球石油巨头大都加大氢能项目投入,尤其注重绿氢和蓝氢项目,并投入大量资金。国际氢能理事会的数据显示,截至6月底,全球计划中的大型绿氢项目有244个,较1月底增长了50%以上。该理事会估计,全球已拨出数百亿美元的资金用于氢能项目。
近期,英国石油公司(BP)、荷兰皇家壳牌公司和道达尔能源公司等欧洲石油巨头都在花费数百万美元投资氢能项目,这些项目往往得到政府的支持。这些投资是欧洲石油巨头深度转型的一部分。由于全球对化石燃料依赖度下降,这些企业试图重新定义自己未来的角色。
一些美国石油公司也在追逐氢项目。雪佛龙表示,该公司认为氢将在运输、工业原料和能源储存方面发挥作用。7月16日,该公司与发动机制造商康明斯签署了一份谅解备忘录,以开发氢和其他替代能源的商业可行性。该谅解备忘录为雪佛龙和康明斯在4个主要目标上的初步合作提供了框架。这4个主要目标是:推进公共政策,促进将氢作为交通和工业脱碳的解决方案;建立商用车辆和氢动力工业应用的市场需求;发展用于工业和燃料电池汽车的氢基础设施;考虑在雪佛龙的一家或多家国内炼油厂使用康明斯电解槽和燃料电池技术。如果最终成功,这项合作有助于在氢能方面建立产业链。今年4月,雪佛龙与丰田汽车北美公司也达成了类似协议。
然而,对于氢能产业自身而言,仍有三大问题需要解决
在氢燃料电池领域的核心关键技术、关键材料,还未完全实现国产化、自主化,影响氢能产业的做强做大,以及商业化发展。
在氢源方面,此前由于可再生能源成本高企,业内煤制氢等化石能源制氢是否还有大规模利用的必要,有不少争论。但碳达峰、碳中和目标提出后,产业关于氢源的争论逐步得到统一,在CCUS技术尚未大规模普及时,化石能源制氢方式不被鼓励,产业必须坚持绿氢发展方向。目前,可再生能源制氢有较大的经济性,但受市场分布和氢能储运制约,氢能还面临消纳外送两头难的局面。
在氢的储运方面,目前以长管拖车为主,其余包括低温液氢和管道输送。长管拖车储运高压氢的经济半径只有150~200公里,远程运输将极大增加成本。对液氢而言,其技术应用尚处于突破阶段。可以解决氢远距离、跨省市运输的管道输氢,即便在国际范围内也只有小规模试点,国内仍在初期试点阶段。管道输送氢气将使氢能突破地域限制,在全国更大范围内实现资源优化配置,形成全国性大市场。
运氢储氢环节主要依赖于高压储氢瓶的普及和压缩成本的下降,一方面需要技术升级继续提升功率密度,另一方面需要产量大规模增长后的规模效应,摊薄单位成本。未来在政策推动、央企加入、关键材料国产化以及技术迭代的推动下,氢能产业链降本和市场规模扩大有望形成正向循环,产业化可期。
作为氢能企业,对于技术研发和降本增效的持续攻关是氢能民营企业的立身之本,目前,氢燃料电池电堆的成本下降已成趋势,无论是能源央企涌入赛道,还是一些关键技术上与国外仍有差距,氢能民营企业都将不惧竞争。