中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：目前，氫能產(chǎn)業(yè)在上游生產(chǎn)、中游儲(chǔ)運(yùn)和下游應(yīng)用中均面臨挑戰(zhàn)，而氫能產(chǎn)業(yè)目前發(fā)展的障礙主要來(lái)自于成本。3月23日發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》中明確提出，將發(fā)展重點(diǎn)放在可再生能源制氫——即綠氫，同時(shí)也再次明確了在深度脫碳和全社會(huì)行業(yè)去碳化路上氫的關(guān)鍵性作用。
1、需求規(guī)模激增，綠氫成能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型方向
在能源轉(zhuǎn)型的背景下，利用清潔的可再生能源電解水制“綠氫”被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)零碳排放最環(huán)保的解決方案之一。因此，“綠氫”的制備成為能源轉(zhuǎn)型過(guò)程的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象。
▲圖：我國(guó)及全球氫產(chǎn)能結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀
據(jù)國(guó)際能源署可持續(xù)發(fā)展情景預(yù)測(cè)：到2070年，全球?qū)錃獾男枨箢A(yù)計(jì)將在目前的基礎(chǔ)上增長(zhǎng)7倍，可達(dá)到5.2億噸。從市場(chǎng)規(guī)模看，全球每年的氫氣產(chǎn)量大約為7000萬(wàn)噸，市場(chǎng)規(guī)?？蛇_(dá)到千億美元。我國(guó)憑借豐富的可再生能源、水資源等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，具備引領(lǐng)低碳?xì)浣?jīng)濟(jì)的機(jī)會(huì)。
2、綠氫降本關(guān)鍵——電力成本
當(dāng)前，制約綠氫發(fā)展的主要因素是成本問(wèn)題，氫能的成本80％是電動(dòng)的成本，也就是電解水制氫過(guò)程當(dāng)中的電力成本，另外20％是電解水制氫裝備折舊的費(fèi)用。因而降低電價(jià)和電解水裝備成本是實(shí)現(xiàn)綠氫工業(yè)化、規(guī)模化的兩大關(guān)鍵核心。
▲圖： 綠氫與其他制氫技術(shù)成本對(duì)比
綠氫降本途徑中最為關(guān)鍵的部分，當(dāng)屬度電成本。不得不承認(rèn)當(dāng)前綠氫成本還是相對(duì)過(guò)高。以上圖為例，可再生能源制氫的成本約為17.7元/kg（電價(jià)為0.3元/kWh），疊加儲(chǔ)運(yùn)成本10元/kg，加氫站壓縮、加注、運(yùn)營(yíng)等成本12元/kg，加氫端價(jià)格已達(dá)到近40元/kg。
然而與其他制氫方式相比，可再生能源制取綠氫的優(yōu)勢(shì)還是十分明顯的。若可再生能源電價(jià)低于0.25元/kWh，綠氫成本可降至15元/kg左右，將開(kāi)始具有成本優(yōu)勢(shì)。
未來(lái)十年，我國(guó)風(fēng)電、光伏每年新增裝機(jī)規(guī)模預(yù)計(jì)分別在5000萬(wàn)kW和7000萬(wàn)kW左右，可再生能源發(fā)電成本將進(jìn)一步下降，部分地區(qū)甚至將低于平價(jià)上網(wǎng)，預(yù)計(jì)“十四五”期間可再生能源平均上網(wǎng)電價(jià)將降低到0.25元/kWh以下，對(duì)應(yīng)綠氫成本可降至15元/kg以下，到2030年綠氫潛在產(chǎn)能預(yù)計(jì)可以超過(guò)400萬(wàn)噸。
3、降本去碳化——綠氫電解槽成本
在電解槽方面，其運(yùn)行效率和成本也正在迎來(lái)突破。近期，Hysata公司表示，其獲得專利的毛細(xì)管供電電解槽的效率達(dá)到了95%，相比目前的電解槽技術(shù)水平高出約四分之一。未來(lái)，隨著更大的電解槽體以及更優(yōu)秀的工藝和技術(shù)水平的普及，將驅(qū)動(dòng)電解槽的效能進(jìn)一步提升，也將促使電解槽價(jià)格更加平價(jià)。
此外，通過(guò)規(guī)模效應(yīng)以及關(guān)鍵核心技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化突破，電解槽的生產(chǎn)成本也將大幅度降低。預(yù)計(jì)到2030年，國(guó)內(nèi)堿性電解槽的成本將從目前的2000元/kW降至700-900元/kW，到2050年，可降至530-650元/kW。
據(jù)有關(guān)媒體報(bào)道，綠氫制氫成本在十四五時(shí)將可降至14元/kg，有行業(yè)專家認(rèn)為當(dāng)加氫成本低于20元/kg時(shí)，氫能汽車加氫成本將低于汽油成本。
長(zhǎng)久來(lái)看，我國(guó)以可再生能源發(fā)電制氫為主，綠氫平均綜合成本有望降至10元/kg。
此外，氫能產(chǎn)業(yè)距離實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展仍有較長(zhǎng)的路程。未來(lái)，在國(guó)家支持和行業(yè)同仁的共同努力下，綠氫產(chǎn)業(yè)必將飛速發(fā)展壯大，為實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)貢獻(xiàn)力量。
