|
周末简单和大家聊了聊氢能。我定性的感受是氢能源未来会在我们碳中和中发挥比较重要的作用，我们确实需要氢能这样的清洁能源用于交通工业等领域，才有可能实现真正的碳中和。 我也找了很多券商研究所的卖方交流氢能的情况，卖方给我描述的大概是这样的。 卖方：氢能是有星辰大海的，根据各地公示的氢能项目情况，制氢需要的电解槽设备今年需求将超过2GW，明年超过5GW，2025年超过10GW，预计到2030年，需求将超过300GW，2035年超过1000GW，是一个长期复合高增长超级行业。 我：这么大的规划产能，他的需求在哪里呢？ 卖方：需求特别特别大。比如燃料电池汽车，我国目前商用车一年销量超过400万辆，燃料电池（氢能）车型只有5000辆。以氢能源最容易替代的重卡为例，50吨重卡，100km大概耗氢10-15kg，假设一辆重卡一年行驶5万公里，一年就需要用5吨氢气，2025年假设有20万辆，就要用100万吨氢气。 合成氨也是氢气最重要的应用场景，现在全球一年约合0.72亿吨氢气用于合成氨和炼油。不过目前主要使用的是灰氢，未来都会替换成绿氢，这里又会有接近1亿吨需求。 （通过化石能源、工业副产品等生产的氢气一般就叫灰氢，生产时会伴有大量的二氧化碳排放，绿氢是电解水制成，是绿色能源没有二氧化碳释放。目前合成氨几乎全部用灰氢，没有用绿氢） 如果未来工业领域也能使用氢气那应用场景就更夸张了，炼钢，化工都需要大量氢气，而且氢气还可以用在长时储能场景中，直接替代储能... 而目前我国绿氢一年产量不足50万吨，不考虑星辰大海的工业和储能，绿氢未来都会有几百倍的增长空间。 这些详实的数据，规划听的我心潮澎湃，差点就一键下单，但从业这些年被卖方多次忽悠的场景出现在了我的脑海。 于是我决定冷静下来，好好查查数据，算算氢能的经济性，商用价值，和渗透空间。 分析师给我讲的星辰大海我直接就不看了，毕竟他们都说是星辰大海，实际情况大概率是遥遥无期。我仔细看了下他们给我讲目前两个最重要的应用领域，燃料电池和合成氨。燃料电池用在乘用车上肯定是想都不用想的，对于锂电毫无竞争优势，也大概率永远不会有竞争优势，主要应用场景还是商用车，特别是重卡这种长距离运输的常用车。我对比了下目前柴油重卡，锂电重卡，和氢能源重卡的价格，应用场景，使用成本。首先过重的重卡目前用氢能源没什么优势，因为燃料电池目前成本还有点高，比如载重30吨以上的氢重卡，售价大概在200万以上，目前国补地补加起来能有40-80万（不同地方不一样），补贴后售价在120-160万以上。那载重50吨的柴油重卡价格在50万，锂电重卡价格在100万左右，售价贵的比较多。（虽然售价和锂电差不多，但锂电重卡的使用成本远低于氢能源，所以很难替代）。载重20吨左右的重卡氢能源从售价来看可以一战，这个载重的重卡柴油车大概20万售价，锂电大概70万，氢能源100万，补贴后变成20-60万，从售价来讲是可以一战的。再来看使用价格，因为氢气运输不太方便，所以目前氢能源汽车用氢一般都是就地制氢，就地加氢。制氢成本是这样的，生产1kg氢气，大概需要55度电，假设一度电成本是0.3元，生产1kg氢气需要16.5元，另外制氢设备折旧，土地租赁大概对应1kg氢气是7-10元的成本，所以生产1kg氢气大概需要25元。氢能重卡载重20吨跑100km大概耗氢10kg，所以100km需要的价格是250元。锂电换电重卡满载百公里的能耗为150kwh，一度电如果0.6元，对应90元/100km。柴油重卡大概25升/100km，柴油价格8块钱/升，对应消耗大概是200元/100km。整体来看，氢燃料电池汽车在这个场景下使用经济性依然不如柴油和锂电。但这里锂电的使用有几个问题，第一是跑不了太长途，由于电池较重，锂电重卡一般就能跑200km出头，氢燃料可以跑500-600公里。第二是锂电充电太慢了，需要2小时，加氢气就10分钟。第三，低温下，锂电的续航还要变少，但氢燃料不会。所以从经济性来讲，在有补贴的背景下，氢燃料电池汽车依然不如柴油，但可以在特殊应用场景下和换电重卡进行比较。总的来讲，在商用重卡运输车这个领域，用氢燃料电池企业也是一件几乎毫无经济性的行为。能落地的项目大概率依然会以示范项目和一些国企的项目为主。大规模商用空间不大。在未来，如果对于低碳的要求进一步提升，氢燃料电池重卡可能可以成为锂电重卡在部分应用场景的一个补充，也很难成为绝对主流，完全占据这个市场。从政策规划来看，一大目标是氢能车2025年保有量达到5万辆，我觉得这个是一个相对理性的目标的，远不是分析师给我讲的20万辆...一个行业，在没有经济性的背景下，要放量，还是非常难的。第二个摸得着的应用场景是替代灰氢，用在工业合成氨上。既然是替代，很简单的商业逻辑就是需要绿氢成本比灰氢低。我查了下灰氢的成本，根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》（简称“《白皮书》”）公布的数据，目前中国工业副产氢的考虑副产气体成本后的综合制氢成本约在10-16元/kg。其中，煤制氢便宜一些，成本11元/kg（动力煤900元/吨），天然气制氢成本高一些18元/kg（天然气3.5元/m³）。如果要绿氢替代灰氢，至少绿氢的制备成本要降低到和灰氢差不多的水平。上面已经算过了制绿氢的成本，目前生产1kg绿氢大概需要25元，距离天然气制氢都还有7元左右的差距。第一，高碳关税。目前欧洲已经在对碳关税立法，灰氢作为有碳排放生产的产品它是需要交碳关税的，所以在出口领域绿氢可能会在有高碳关税的情况比灰氢更有经济性。如果国内未来也有这样的碳税，那么绿氢也会在一定程度上替代灰氢。目前来看替代天然气制氢空间更大一些，替代煤制氢还比较遥远。制绿氢最大的成本就是电费，生产1kg绿氢，大概需要55度电，假设电价降低到0.2元/度，加上7块的设备折旧等成本，成本达到18块左右，逼近天然气制氢。如果电价到0.1元，会逼近煤制氢。这就涉及到对光伏的使用了，现在富光地区，光伏发电的成本是可以到0.2元以下的，如果能结合好光伏风电和制氢制氨，其实还是有一定商业化空间的。但这里也涉及到商业问题，0.2元以下的发电成本上网他是可以赚不少钱的，如果用于制氢制氨，收益能否超过上网，都是需要考虑的。这样来看，问题就在变得简单。氢气的广泛应用，核心还是要持续降本。比如隆基前两天发布了新的电解槽产品，据说可以降低20%左右的制氢电耗，如果真的能做到，氢能源的商用化又会更进一步。另外最重要的降本是可再生能源的持续发展，光伏在硅料价格回到正常水平，HJT等新技术持续发展后，会进一步降低发电成本，当发电成本真的降低到0.2元以下，甚至0.1元以后，绿氢也就有了更低的成本，更广阔的空间。对于绿氢的前景，我们还是看的到，看的清的，毕竟新能源发电降本的路径是非常清晰的。当然，就当下来讲，氢能的渗透速度一定远不如分析师的嘴那么乐观，但对于这个产业趋势，我们需要持续跟踪。产业在发展，降本在持续，拐点一定会到来。
|
