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干勇院士:氫能將帶動10萬億級新興產(chǎn)業(yè)

發(fā)布日期:2023-01-16 瀏覽次數(shù):885

  

從國外來看,歐盟、德國、日本、美國等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)已經(jīng)制定了氫能發(fā)展戰(zhàn)略。 從國內(nèi)來看,保守估計(jì),到2050年,氫在我國終端能源體系占比將達(dá)到約10\%,到2060年,占比將達(dá)到約15\%。這一數(shù)據(jù)和IEA(國際能源署)公布的數(shù)據(jù)基本吻合。 當(dāng)氫在我國終端能源體系占比達(dá)到15\%時(shí),氫能與電力協(xié)同互補(bǔ),將共同成為我國終端能源體系的消費(fèi)主體,帶動形成10萬億級的新興產(chǎn)業(yè)。 隨著我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃的發(fā)布,氫能上升到國家能源戰(zhàn)略地位,眾多大型能源企業(yè)及上市公司加快布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈。 目前已有超過三分之一的中央企業(yè)布局包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產(chǎn)業(yè)鏈,并取得了一批技術(shù)研發(fā)和示范應(yīng)用的成果。 專精特新企業(yè),在氫能產(chǎn)業(yè)鏈的重要性愈加顯現(xiàn)。

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  未來是氫能的時(shí)代

  氫能可以有效解決綠色能源問題。

  不同氫氣生產(chǎn)方式成本不同,一些氫氣生產(chǎn)方式將排放大量二氧化碳。這顯然不可取。

  到2050年,我國能實(shí)現(xiàn)每公斤14元的制氫成本,新疆、福建等光伏和風(fēng)電條件比較好的地區(qū),都可以達(dá)到這個(gè)水平。

  目前,全球總煤炭總消費(fèi)量為77億噸,IEA(國際能源署)報(bào)告,到2050年保留2\%,則為1.5億噸;(關(guān)注氫電邦微信公眾號,申請加入微信群)按照我國能源基金會的預(yù)測報(bào)告,煤電到2050年降低80\%,現(xiàn)在每年煤電消耗約20億噸,如果全用煤發(fā)電,依然需要4億噸,遠(yuǎn)高于IEA(國際能源署)的1.5億噸預(yù)測;如果80\%用氫代替,1kg氫約合5kg煤,則至少需要6000萬噸氫。

  全球2億噸氫用于交通,假設(shè)中國占比為30\%,則約需6000萬噸;全球4500萬噸氫用于鋼鐵冶金,假設(shè)中國占比為40-50\%,則約需2000萬噸;全球5000萬噸氫用于化工, 假設(shè)中國占比為40\%,約2000萬噸。

  因此,我國到2050年總計(jì)約需氫氣1.6億噸,占IEA(國際能源署)報(bào)告預(yù)測5億噸的32\%。

  

 

  到2030年,我國風(fēng)電光伏的裝機(jī)量保守估計(jì)將達(dá)到16.2億千瓦,能源局要求不能低于12億千瓦;發(fā)電量達(dá)到2.5萬億千瓦時(shí)。

  到2060年,我國風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量保守估計(jì)將達(dá)到48.1億千瓦,和全國用電量相當(dāng)。如果發(fā)電量是7.9萬億千瓦時(shí),用一部分發(fā)電量來制氫,是完全有可能的。

  氫儲能具備大規(guī)模、長周期等優(yōu)勢,可實(shí)現(xiàn)可再生能源電力時(shí)間、空間轉(zhuǎn)移,有效提升能源供給質(zhì)量和可再生能源消納利用水平,將成為拓展電能利用、應(yīng)對可再生能源隨機(jī)波動的最佳方式之一。

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  氫能的大規(guī)模開發(fā)和利用將創(chuàng)造巨大的投資機(jī)遇

  

 

  氫能生產(chǎn)的潛在總市場容量(TAM)可觀。

  從全球氫能生產(chǎn)來看,總儲能、潛在市場很大,從當(dāng)前1250億美元到本世紀(jì)末大約2500億美元,2050年底將突破1萬億美元。我國在全球占比按32\%計(jì)算,則國內(nèi)氫能生產(chǎn)的TAM(潛在總市場容量)將從當(dāng)前的¥2680億元提高到本世紀(jì)二十年代末的大約¥5360億元,至 2050年底更會突破¥2.14萬億元。

  氫能的大規(guī)模開發(fā)和利用將創(chuàng)造巨大的投資機(jī)遇。對于氫能產(chǎn)業(yè)的投資已開始飛速增長,尤其在技術(shù)部署方面最為顯著。

  聚焦清潔氫能的直接供應(yīng)鏈,從生產(chǎn)(綠色和藍(lán)色氫能的電解槽和CCUS)、儲能、本地配送銷售、輸運(yùn)和全球貿(mào)易等環(huán)節(jié)的全方面投資來看,估計(jì)累計(jì)有5萬億美元的投資總額流入清潔氫能的直接供應(yīng)鏈當(dāng)中。

  上述投資只包括清潔氫能直接供應(yīng)鏈當(dāng)中的資本性支出投資,并未包含末端市場(工業(yè)、運(yùn)輸、建筑)相關(guān)的資本投資或者發(fā)電廠利用綠色氫能進(jìn)行發(fā)電所需的相關(guān)資本投資。

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  氫能為制造業(yè)高質(zhì)量發(fā)展帶來新機(jī)遇

  1、氫燃料電池汽車

  能源局要求,到2025年,我國氫燃料電池汽車保有量將達(dá)到5萬~10萬輛,2030年可能達(dá)到80萬~100萬輛,保有量的增長空間達(dá)10倍,跟鋰動力電池的道路期,提速階段很相似。

  

 

  另外,E4Tech數(shù)據(jù)顯示,2020年全球燃料電池裝機(jī)量達(dá)到1319.4MW,增長率也很快。

  

 

  近年來,我們明顯感覺到,全球主要國家的氫車保有量增速明顯,中國增長最快。

  

 

  從圖表可以看出,我國燃料電池技術(shù)水平逐漸接近國際先進(jìn)水平。

  

 

  隨著規(guī)?;图夹g(shù)水平的提升,燃料電池的價(jià)格快速下降。到2050年,每千瓦可能只有三百到五百元,不會高于鋰動力電池。

  2、氫能重卡等商用車

  柴油車對港口的霧霾影響很大,它的氮氧化物的排放量占汽車總排放量的68.3\%。

  我們首先要解決重載的卡車問題,港口的副產(chǎn)氫很豐富,可以做示范。

  3、固態(tài)儲氫

  目前,工業(yè)副產(chǎn)氫、凈化儲氫、固態(tài)儲氫產(chǎn)品都已推出,非常安全。其中,共享租賃單車已經(jīng)在全國推出。

  

 

  4、電解槽

  2030年IEA預(yù)測全球總氫2.12億噸,若中國占比30\%,則約3900萬噸,按照65\%為綠氫、約44\%的負(fù)荷考慮,約需450GW電解槽,則需5MW約10萬套,產(chǎn)值約¥1.43萬億;2050年IEA預(yù)測全球總氫5億噸,若中國占比32\%,則約1.6億噸, 按照95\%為綠氫、約50\%的負(fù)荷考慮,約需2TW電解槽,則需5MW約40萬套,產(chǎn)值超過¥5萬億。

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  “五個(gè)基”專精特新中小企業(yè)將做出重要貢獻(xiàn)

  工信部統(tǒng)計(jì),專精特新小巨人企業(yè)95\%在做核心元器件、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)工藝和基礎(chǔ)軟件,專精特新小巨人企業(yè)將在氫能的核心技術(shù)、核心材料和裝備產(chǎn)業(yè)的部件、基礎(chǔ)工藝等方面,發(fā)揮重要作用。

產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟是國家級的氫能產(chǎn)業(yè)智庫,推動氫能綠色發(fā)展。近年來,氫能聯(lián)盟做了大量工作,例如可再生100企業(yè)、氫能領(lǐng)跑者的行動、氫能產(chǎn)業(yè)大數(shù)據(jù)平臺、產(chǎn)業(yè)鏈和創(chuàng)新的融合發(fā)展,包括這一次氫能創(chuàng)業(yè)大賽。

  發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)有利于支撐目標(biāo)的發(fā)展,專精特新中小企業(yè)在氫能的“五個(gè)基”——基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件、基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)軟件、基礎(chǔ)體系,將會做出重要貢獻(xiàn)。

 

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