一文看懂氢能源—争相布局的“零碳能源”!
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上游:“电解水制氢” 有望成为主流
由于中国煤炭资源较为丰富且受制氢技术限制,灰氢是主流,占比约64%,但是其制氢过程中的碳排量高,约14kg·CO2/kg·H2 ,不利于中国实现”双碳目标”。蓝氢和绿氢分别占比约32%和4%,其中绿氢工艺流程最为稳定可靠,基本实现零碳排放,但单位制氢成本是煤制氢的4至5倍,若电解成本下降,电解水制氢有望成为中国主流的制氢方式。
储运方式大PK:固态氢气储运最安全
目前,氢的储存主要分为三种方式:气态储氢、液态储氢和固体储氢。气氢储运主要分为长管拖车和管道运输,其中气氢长管拖车是目前中国技术掌握最成熟,应用最广泛的氢储运方式,中国加氢站的外进氢气均采用长管拖车进行运输。液氢运输对液化的设备要求高,且投资成本高,能耗大,目前中国液氢运输的主要方式则是依靠槽罐车运输,且只有航天、军事领域应用。固态氢气储运具有安全高效及高密度等优点,是三种方式中最理想的储氢方式,但因其技术复杂,目前仍处于试验阶段。随着储氢合金技术的突破、成熟以及成本的降低,固体合金储氢有望成为中国主要的储氢方式。
中国三种氢储运方式成本,2020
加氢站建设成本是传统加油站的3倍
中游:燃料电池系统是氢能产业链核心
燃料电池通过氢气装置内部的化学反应,将化学能转换为电能。而电堆是燃料电池系统最为核心的部件,由膜电极和双极板等技术难度较大的零部件组成。
燃料电池将化学能转换为电能
燃料电池电堆结构示意图
下游:2025年氢能源汽车市场规模将达800亿元
因能量转换效率高、续航里程长,氢能源车在长距离、大功率的商用车场景上具有优势。但目前氢能源车成本较高,加氢站建设成本昂贵且数量少,消费者购买意愿不强,氢能源车尚未得到大范围应用。据头豹研究院,目前,客车、物流车是氢能源车规模增长的主要力量,在氢能源汽车保有量的占比在80%以上。
中国氢能源汽车销量及保有量,2016-2025年预测
根据《中国氢能产业发展报告2020》,预计中国氢能源汽车保有量由2020年的7,352辆增长至在2025年的10万辆,年复合增长率高达115%,市场规模将达到800亿元。鲸平台认为,随着燃料电池技术的成熟和生产成本的下降,重卡和乘用车的市场空间将被打开。