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“沒(méi)有長(zhǎng)周期的氫儲(chǔ)能,碳中和就不可能實(shí)現(xiàn)”,在近日舉行的2024中國(guó)國(guó)際氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)展覽會(huì)上,中國(guó)科學(xué)院院士、清華大學(xué)教授歐陽(yáng)明高將氫儲(chǔ)能定位為零碳時(shí)代的“必需品”,并認(rèn)為這一技術(shù)路線(xiàn)將成為今后的主流儲(chǔ)能方式之一、未來(lái)新型電力系統(tǒng)的重要支撐。

近兩年來(lái),“新型儲(chǔ)能熱”“氫能熱”接踵而至,不僅受到投資者青睞,還在2024年國(guó)務(wù)院政府工作報(bào)告中“露了把臉”,政策、資本、關(guān)注度乃至爭(zhēng)議都隨之水漲船高。而作為融合兩大“新貴”概念的氫儲(chǔ)能,可謂“疊滿(mǎn)了buff”,還在示范階段就成了議論焦點(diǎn),被不少?gòu)臉I(yè)者、學(xué)者視為零碳未來(lái)的基石之一,企業(yè)、資金也蠢蠢欲動(dòng),希望能提前布局“下一個(gè)風(fēng)口”。

但相比于“吆喝聲”,氫儲(chǔ)能目前在技術(shù)、成本、商業(yè)模式上仍未顯示出明顯優(yōu)勢(shì),這場(chǎng)事先張揚(yáng)的技術(shù)路線(xiàn)變革,如何加速走向規(guī)模化發(fā)展,又能否兌現(xiàn)期待?

新型儲(chǔ)能一“鋰”獨(dú)大,“時(shí)長(zhǎng)瓶頸”如何解決?

氫儲(chǔ)能關(guān)注度升溫,既得益于新型儲(chǔ)能、氫能近來(lái)的快速發(fā)展,也與目前儲(chǔ)能的格局、瓶頸和爭(zhēng)議有關(guān)。

鈦媒體APP通過(guò)中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟獲取到了最新版的《儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)研究白皮書(shū)2024》,根據(jù)白皮書(shū),截至2023年底,全球已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模為289.2GW,其中傳統(tǒng)的抽水蓄能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模占比仍有67%,但隨著新型儲(chǔ)能的發(fā)展,近兩年權(quán)重已大幅縮水,2023年同比下降了12.3%;而新型儲(chǔ)能累計(jì)裝機(jī)規(guī)模已達(dá)91.3GW,是2022年同期的近兩倍,其中96.9%都是鋰電池儲(chǔ)能,年增長(zhǎng)率超過(guò)100%。

著眼我國(guó),格局也大同小異。截至2023年底,我國(guó)已投運(yùn)電力儲(chǔ)能項(xiàng)目累計(jì)裝機(jī)規(guī)模達(dá)86.5GW,接近全球市場(chǎng)總規(guī)模的1/3;在不同儲(chǔ)能方式中,傳統(tǒng)抽水蓄能占比59.4%,熔融鹽儲(chǔ)熱占比0.7%,而新型儲(chǔ)能占比已達(dá)到39.9%,目前累計(jì)裝機(jī)規(guī)模34.5GW,僅2023年一年就實(shí)現(xiàn)了21.5GW的新增投運(yùn)裝機(jī),同比增長(zhǎng)率高達(dá)166%。而在新型儲(chǔ)能的諸多技術(shù)路線(xiàn)中,鋰電池仍然一家獨(dú)大,占比高達(dá)97.3%,其他技術(shù)中,鉛蓄電池占比1.2%,液流電池、壓縮空氣儲(chǔ)能均占比0.6%,飛輪儲(chǔ)能占比0.2%,超級(jí)電容占比0.1%,而像氫儲(chǔ)能等還未步入常態(tài)化應(yīng)用階段的技術(shù)路線(xiàn),總共加起來(lái)占比也不到0.1%。

鋰電的成熟和商業(yè)化無(wú)疑是目前新型儲(chǔ)能快速發(fā)展的最大推動(dòng)力,鋰電產(chǎn)業(yè)也是我國(guó)在新能源領(lǐng)域積極布局、重點(diǎn)發(fā)展的新興產(chǎn)業(yè)之一,鋰電池更是作為我國(guó)出口“新三樣”行銷(xiāo)全球,與光伏、電動(dòng)車(chē)等一起成為了中國(guó)制造的新名片。但考慮到鋰離子本身的特性和新型電力系統(tǒng)對(duì)儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)的要求,鋰電技術(shù)路線(xiàn)也難免在進(jìn)一步發(fā)展中遇到瓶頸。

中車(chē)株洲電力機(jī)車(chē)研究所綜合能源雙碳中心副主任黃志國(guó)就曾談到,鋰電儲(chǔ)能的舒適區(qū)為1-4個(gè)小時(shí),目前平均儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)在2小時(shí)左右,僅為傳統(tǒng)抽水蓄能的三分之一,在中長(zhǎng)時(shí)應(yīng)用方面有明顯短板,當(dāng)新型電力系統(tǒng)成型后,風(fēng)電、光伏等新能源上網(wǎng)發(fā)電比例會(huì)大幅增加,這就對(duì)平抑波動(dòng)性、增加儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)提出了更高要求,鋰電技術(shù)路線(xiàn)必然無(wú)法覆蓋全部的儲(chǔ)能需求。黃志國(guó)因此建議推動(dòng)新型儲(chǔ)能行業(yè)多元化布局、發(fā)展,加強(qiáng)對(duì)不同時(shí)長(zhǎng)、不同種類(lèi)的儲(chǔ)能應(yīng)用產(chǎn)品的研究,比如適合應(yīng)用于4小時(shí)以上中長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能場(chǎng)景的液流電池、可通過(guò)增大儲(chǔ)氣室容量?jī)?chǔ)能10小時(shí)以上的壓縮空氣儲(chǔ)能以及能實(shí)現(xiàn)跨季節(jié)儲(chǔ)能的氫儲(chǔ)能等技術(shù)路線(xiàn)。

在4月10日開(kāi)幕的在第十二屆儲(chǔ)能?chē)?guó)際峰會(huì)暨展覽會(huì)(ESIE 2024)上,也有部分業(yè)內(nèi)人士談到了鋰電的時(shí)長(zhǎng)瓶頸和新型儲(chǔ)能發(fā)展的同質(zhì)化問(wèn)題,并對(duì)格局優(yōu)化、多元發(fā)展前景進(jìn)行了討論。實(shí)際上,“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能元年”的提法已在業(yè)界流行了一段時(shí)間,根據(jù)長(zhǎng)城證券能源轉(zhuǎn)型中心主任張鵬的統(tǒng)計(jì),2023年我國(guó)開(kāi)工建設(shè)或已開(kāi)展前期工作的液流電池項(xiàng)目有19個(gè)、壓縮空氣儲(chǔ)能項(xiàng)目18個(gè),超過(guò)100家企業(yè)參投了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目,獲得投資的企業(yè)約有20家,投資總額接近50億元人民幣,同比翻了7倍。而根據(jù)ESPLAZA長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能網(wǎng)的統(tǒng)計(jì),2023年至今,包括新注冊(cè)企業(yè)、轉(zhuǎn)型企業(yè)和業(yè)務(wù)拓展企業(yè)在內(nèi),共40余家公司入局了長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能賽道,其中不乏中國(guó)石油、中國(guó)石化等巨頭的子公司,今年以來(lái),中國(guó)天楹(000035.SZ)、許繼電氣(000400.SZ)等A股上市公司也紛紛公布了自身長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能項(xiàng)目的計(jì)劃或進(jìn)展。

不過(guò),技術(shù)上看似各有所長(zhǎng)的其他儲(chǔ)能方式,想要迅速在市場(chǎng)中“分一杯羹”甚至逆襲鋰電,短期內(nèi)來(lái)看仍然較難,其中最核心的問(wèn)題仍是收益模式欠佳導(dǎo)致的商業(yè)化、規(guī)?;M(jìn)度緩慢。據(jù)財(cái)新網(wǎng)報(bào)道,中國(guó)電力科學(xué)研究院首席技術(shù)專(zhuān)家惠東在4月9日寧德時(shí)代( 300750.SZ )天恒磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)布會(huì)上表示,雖然鋰離子電池儲(chǔ)能在時(shí)長(zhǎng)、壽命、安全性等方面仍存在一些問(wèn)題,但相較于其他新型儲(chǔ)能技術(shù)路線(xiàn),其盈利前景仍是最可觀的,商業(yè)化進(jìn)度也是最成熟的,預(yù)計(jì)行業(yè)在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍會(huì)呈現(xiàn)“一鋰獨(dú)大”的格局。根據(jù)長(zhǎng)城證券的預(yù)測(cè),我國(guó)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能需求或許在2027年之后才會(huì)迎來(lái)集中釋放。

以氫儲(chǔ)電,優(yōu)勢(shì)何在?難點(diǎn)幾多?

雖然距離規(guī)?;l(fā)展、市場(chǎng)爆發(fā)還有不短的路要走,但對(duì)于業(yè)界,無(wú)論是政策端、研發(fā)端還是企業(yè)端來(lái)說(shuō),戰(zhàn)場(chǎng)在當(dāng)下,也在未來(lái),提前謀劃、搶先布局,下出足以贏得明天的“先手棋”,既是企業(yè)戰(zhàn)略發(fā)展的要點(diǎn),也是吸引投資的要素。

今年2月下旬起,隨著內(nèi)蒙古自治區(qū)《關(guān)于加快推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的通知》、山東省《關(guān)于對(duì)氫能車(chē)暫免收取高速公路通行費(fèi)的通知》等政策陸續(xù)出臺(tái),氫能熱度驟然高漲,大有“破圈”之勢(shì),美錦能源(000723.SZ)、全柴動(dòng)力(600218.SH)等多只氫能股走出漲停板,在券商研報(bào)中,“新質(zhì)生產(chǎn)力C位”的名頭、2025年突破萬(wàn)億規(guī)模的預(yù)期都顯得頗為誘人。

也正是在這波熱度中,氫儲(chǔ)能作為氫的應(yīng)用場(chǎng)景之一,得到了遠(yuǎn)高于以往的重視。上文所述歐陽(yáng)明高、黃志國(guó)等多位專(zhuān)家、從業(yè)者在包括近日ESIE 2024在內(nèi)的多個(gè)場(chǎng)合中,就這一技術(shù)路線(xiàn)的特點(diǎn)和前景給出了自己的理解和觀察。

總的來(lái)看,氫作為電力儲(chǔ)存介質(zhì),其能實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)周期、跨季節(jié)儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)被提及最多,而這也是我國(guó)正加緊建設(shè)的新型電力系統(tǒng)的必備條件之一。根據(jù)歐陽(yáng)明高的介紹,儲(chǔ)能按時(shí)間周期可分為長(zhǎng)周期、中周期、短周期,按規(guī)模可分為大規(guī)模、中規(guī)模、小規(guī)模,10小時(shí)以?xún)?nèi)的中短周期儲(chǔ)能可以依靠電化學(xué)技術(shù)路線(xiàn),但在長(zhǎng)周期大規(guī)模場(chǎng)景中,氫儲(chǔ)能的優(yōu)勢(shì)遠(yuǎn)超電化學(xué)、壓縮空氣、抽水蓄能等,是目前看來(lái)最有前景的解決方案。作為從業(yè)者,舜華新能源董事長(zhǎng)高頂云也曾提及,氫最大的優(yōu)勢(shì)就在于儲(chǔ)能,尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、跨空間、大規(guī)模的能量?jī)?chǔ)存。國(guó)際能源署(IEA)曾在一項(xiàng)研究中預(yù)測(cè),想要達(dá)到凈零排放目標(biāo),未來(lái)至少有10%的可再生能源須依靠長(zhǎng)周期儲(chǔ)能技術(shù)參與電力系統(tǒng)。歐陽(yáng)明高也曾給出測(cè)算,認(rèn)為我國(guó)到2060年需要1.5萬(wàn)億度電的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能,占到全社會(huì)用電量的9%,而氫儲(chǔ)能將在其中扮演重要角色。

氫能公司Tree Energy Solutions(TES)聯(lián)合創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官、標(biāo)普全球(SPGI)獨(dú)立董事馬克·阿爾韋拉(Marco Alvera)曾在《氫能革命:清潔能源的未來(lái)藍(lán)圖》一書(shū)中詳細(xì)闡述過(guò)氫作為儲(chǔ)能方案應(yīng)用于電力系統(tǒng)的場(chǎng)景和比較優(yōu)勢(shì):為了解決可再生能源間歇性、季節(jié)波動(dòng)性等問(wèn)題,未來(lái)的電力系統(tǒng)會(huì)在旺季將一部分可再生能源轉(zhuǎn)化為綠氫,通過(guò)電網(wǎng)輸送,并在淡季用于電廠燃燒發(fā)電,或者利用電網(wǎng)級(jí)燃料電池發(fā)電。在這一過(guò)程中,或許會(huì)損耗接近40%的電力,但相較于電化學(xué)等儲(chǔ)能方式,氫儲(chǔ)能在長(zhǎng)時(shí)間尺度上仍具有成本優(yōu)勢(shì)。具體來(lái)說(shuō),如果以日為周期來(lái)測(cè)算,氫的儲(chǔ)能成本要比電池儲(chǔ)能高1/4,但如果以周為周期測(cè)算,電池的儲(chǔ)存成本將會(huì)從120美元/MWh飆漲到700美元/MWh,其總成本也要比氫儲(chǔ)能高出近1.5倍。馬克·阿爾韋拉據(jù)此設(shè)想,未來(lái)的家庭、工商業(yè)用能將會(huì)配備雙燃料系統(tǒng),分別與電網(wǎng)、氫網(wǎng)和可逆電解槽或燃料電池進(jìn)行連接、轉(zhuǎn)換,滿(mǎn)足不同使用場(chǎng)景需要

就目前而言,至少上述相關(guān)設(shè)想中的一部分正在慢慢變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),歐洲天然氣巨頭斯納姆就曾與微軟、思科、埃森哲等合作開(kāi)發(fā)用于電網(wǎng)、氫網(wǎng)連接的智能系統(tǒng)。在我國(guó),國(guó)家發(fā)展改革委曾出臺(tái)國(guó)鼓勵(lì)火電廠摻氫燃料的政策,意在將一部分高碳排的燃煤發(fā)電逐步改造為不排放污染物的燃?xì)浒l(fā)電,在產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃中也強(qiáng)調(diào)過(guò)要發(fā)展“風(fēng)光發(fā)電+ 氫儲(chǔ)能”一體化應(yīng)用。此外,據(jù)鈦媒體APP了解,目前部分零碳園區(qū)也在研究氫儲(chǔ)能的應(yīng)用,而工業(yè)領(lǐng)域的進(jìn)度則明顯更快,2023年2月我國(guó)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)HA級(jí)重型燃機(jī)正式下線(xiàn),使用該產(chǎn)品的廣東惠州大亞灣石化區(qū)綜合能源站則成為了國(guó)內(nèi)首座摻氫燃燒的HA級(jí)燃機(jī)電廠,該項(xiàng)目計(jì)劃在2030年左右實(shí)現(xiàn)HA級(jí)燃機(jī)百分之百燃?xì)?。在今?月中旬發(fā)改委公開(kāi)向社會(huì)征求意見(jiàn)的《綠色低碳先進(jìn)技術(shù)示范項(xiàng)目清單(第一批)》中,亦有國(guó)家電投集團(tuán)北京重燃能源科技發(fā)展有限公司、內(nèi)蒙古霍煤鴻駿鋁電有限責(zé)任公司的基于純氫燃?xì)廨啓C(jī)創(chuàng)新的“電-氫-電”新模式實(shí)證示范項(xiàng)目等相關(guān)應(yīng)用項(xiàng)目。

聚焦于氫儲(chǔ)能細(xì)分領(lǐng)域,我國(guó)已有由國(guó)家電網(wǎng)建設(shè)運(yùn)營(yíng)的安徽六安國(guó)內(nèi)首個(gè)兆瓦級(jí)氫能綜合利用示范站和浙江臺(tái)州大陳島氫能綜合利用示范工程以及南方電網(wǎng)全國(guó)首個(gè)固態(tài)儲(chǔ)氫項(xiàng)目三個(gè)氫儲(chǔ)能項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)投運(yùn)。去年9月,由源網(wǎng)荷儲(chǔ)新能源科技(上海)有限公司投資建設(shè)的氫儲(chǔ)能調(diào)峰電站新型儲(chǔ)能示范項(xiàng)目在致力“打造西部氫都”的新疆克拉瑪依市啟動(dòng)建設(shè),該項(xiàng)目總投資達(dá)350億元,計(jì)劃在2024年8月竣工,屆時(shí)將成為我國(guó)最大氫儲(chǔ)能項(xiàng)目。據(jù)了解,該項(xiàng)目將在白天光照充足時(shí)利用光伏所發(fā)電力實(shí)現(xiàn)電解水制氫,并將電能轉(zhuǎn)化為氫能儲(chǔ)存起來(lái),在晚上電力供應(yīng)不足時(shí)回饋至電網(wǎng)系統(tǒng)供電。這一示范項(xiàng)目在克拉瑪依分區(qū)主要為克拉瑪依云計(jì)算產(chǎn)業(yè)園區(qū)供電,以打造新疆首個(gè)純綠電零碳數(shù)據(jù)中心;在白堿灘區(qū)則用于熱電聯(lián)供,可提供接近48萬(wàn)吉焦零碳熱源服務(wù),實(shí)現(xiàn)零碳供暖48萬(wàn)平方米,是克拉瑪依零碳城市計(jì)劃的重要一環(huán)。此外, 勢(shì)加透博、鸞鳥(niǎo)電氣、凱豪達(dá)等七家產(chǎn)業(yè)鏈配套企業(yè)也在示范項(xiàng)目輻射區(qū)落地,形成氫能裝備制造基地。據(jù)鈦媒體APP了解,西藏自治區(qū)、浙江湖州、河北張家口等地目前也有氫儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)劃。而除了電網(wǎng)、發(fā)電領(lǐng)域的大型央國(guó)企,鯤華科技、高成綠能等氫能公司,在大光儲(chǔ)板塊成名已久的陽(yáng)光電源(300274.SZ)、正泰新能源等也在氫儲(chǔ)能領(lǐng)域有所布局。德國(guó)萊茵TÜV曾于2023年針對(duì)中國(guó)儲(chǔ)能從業(yè)者展開(kāi)過(guò)一項(xiàng)調(diào)研,結(jié)果顯示,認(rèn)為氫能將在未來(lái)三年內(nèi)與儲(chǔ)能結(jié)合最緊密的受訪者多達(dá)46.9%,僅次于太陽(yáng)能排名第二,相較2022年的同題調(diào)研提升了24.5%。

從上述示范項(xiàng)目的發(fā)展、參與主體的演進(jìn)和從業(yè)者的態(tài)度中可以看出,氫儲(chǔ)能的規(guī)模、應(yīng)用場(chǎng)景、建設(shè)運(yùn)營(yíng)企業(yè)已顯現(xiàn)出逐步擴(kuò)大、逐步多元化的趨勢(shì),但總體來(lái)說(shuō),目前仍處于小規(guī)??蒲惺痉俄?xiàng)目階段,想要實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,還面臨不少難點(diǎn),專(zhuān)注于新能源產(chǎn)業(yè)的咨詢(xún)機(jī)構(gòu)能景研究向鈦媒體APP介紹,目前氫儲(chǔ)能發(fā)展有三大瓶頸:一是政策上總體尚停留在發(fā)展規(guī)劃階段,缺少具體補(bǔ)貼細(xì)則等政策落地;二是技術(shù)上大規(guī)模儲(chǔ)氫、發(fā)電方案等仍待更多驗(yàn)證;三是在商業(yè)化上定位不明確,雖然模式相對(duì)靈活豐富,但在不同應(yīng)用及技術(shù)方向的平衡與取舍上,還未能發(fā)掘出最具經(jīng)濟(jì)性的盈利方案。

電、氫組“CP”,能否兌現(xiàn)零碳未來(lái)?

不管是被寄望于在電力領(lǐng)域“大展拳腳”的氫儲(chǔ)能,還是氫能(尤其通過(guò)可再生能源制取的綠氫)的其他應(yīng)用場(chǎng)景,目前距商業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展都還有一定距離。不過(guò),即使碳中和的目標(biāo)節(jié)點(diǎn)已越來(lái)越近,仍不阻礙商業(yè)化進(jìn)程較慢的氫能成為聲名最顯赫的未來(lái)產(chǎn)業(yè)之一,不少觀點(diǎn)都認(rèn)為,氫能與風(fēng)電、光伏等可再生能源發(fā)電的組合,將是實(shí)現(xiàn)并持續(xù)零碳世界的最佳方案。

這一提法通??粗械氖菤淠軐?duì)可再生發(fā)電一些應(yīng)用短板的補(bǔ)足,鈦媒體APP將其總結(jié)為可再生能源的“時(shí)空難題”,具體來(lái)說(shuō)一是時(shí)間維度,風(fēng)電、光伏作為電源存在間歇性、波動(dòng)性問(wèn)題,尤其是日夜、四季之間存在巨大落差,這就需要儲(chǔ)存電能以平抑波動(dòng)性,保障穩(wěn)定供應(yīng),在這方面,電化學(xué)等方式可以應(yīng)對(duì)中短周期的儲(chǔ)能,而如上文所述,氫儲(chǔ)能則是長(zhǎng)周期、跨季節(jié)儲(chǔ)能的首選;第二點(diǎn)則是空間維度風(fēng)、光資源分布的不均勻問(wèn)題,比如中東、非洲、澳大利亞等地風(fēng)光資源豐富,但日本、韓國(guó)以及歐洲尤其西歐部分國(guó)家就相形見(jiàn)絀,在幅員遼闊如我國(guó),西北地區(qū)和東部地區(qū)也差異巨大。而電力并不適合長(zhǎng)距離運(yùn)輸,傳輸距離越長(zhǎng)能量損耗就越多,風(fēng)電光伏的間歇性、波動(dòng)性更增加了輸配難度,在這方面,長(zhǎng)距離運(yùn)輸損耗小、且運(yùn)輸成本有一定優(yōu)勢(shì)(通過(guò)改造現(xiàn)有天然氣官網(wǎng)輸送氫能可極大減少運(yùn)輸成本)的氫能,亦是備受矚目的能源輸送方案。

更關(guān)鍵的是,在二氧化碳排放結(jié)構(gòu)中,電力雖然“貢獻(xiàn)”了最多的碳排放,但占比也只有40%左右,交通在20%左右,無(wú)論清潔電力如何發(fā)展,至少仍有三分之一的場(chǎng)景無(wú)法被電氣化所覆蓋,包括長(zhǎng)途交通和煉鋼、化工等重工業(yè)(工業(yè)碳排放的占比超過(guò)20%)以及部分建筑、農(nóng)業(yè)場(chǎng)景。而對(duì)于這些“減排困難戶(hù)”來(lái)說(shuō),能夠?qū)崿F(xiàn)商業(yè)化、規(guī)?;臍淠芫邆浒缪?ldquo;破壁人”的潛力。

在工業(yè)領(lǐng)域,氫作為燃料可用于煉鋼、煉油、制造綠色塑料、低碳混凝土等場(chǎng)景,實(shí)際上,工業(yè)領(lǐng)域的氫能應(yīng)用目前已有一定規(guī)模,但出于成本、效率等考量,使用的往往并非通過(guò)可再生能源制取的綠氫,這令清潔度大打折扣。如何讓綠氫加速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化,以應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域脫碳,也成為了目前備受關(guān)注的碳中和重點(diǎn)課題之一。

在交通領(lǐng)域,動(dòng)力電池在轉(zhuǎn)化率、成本等方面具備明顯優(yōu)勢(shì),已逐步在市內(nèi)交通、家用場(chǎng)景中對(duì)燃油車(chē)進(jìn)行著“新老更迭”,但在貨運(yùn)等長(zhǎng)距離商用場(chǎng)景中,動(dòng)力電池過(guò)大的重量會(huì)給續(xù)航、運(yùn)輸成本等帶來(lái)壓力,而以“輕”為最大特質(zhì)的氫能正可以派上用場(chǎng),目前包括我國(guó)在內(nèi),氫能重卡已出現(xiàn)在了不少?lài)?guó)家的高速公路上;此外,氫能在理論上的補(bǔ)能效率要高于目前的電動(dòng)車(chē)充電效率,如果超級(jí)快充、換電模式發(fā)展不及預(yù)期,一些需要頻繁補(bǔ)能的商用車(chē),如出租車(chē)、公交車(chē)等也可能選擇氫能。我國(guó)國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家能源局于2022年3月聯(lián)合印發(fā)的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》中就曾提出,到2025年氫燃料電池車(chē)輛保有量約5萬(wàn)輛的目標(biāo),雖然目前距離達(dá)標(biāo)還有超過(guò)30%的缺口,但近兩年我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量均實(shí)現(xiàn)接近翻倍的年增長(zhǎng),再加之今年出臺(tái)的利好政策,加速發(fā)展仍然可期。此外,在城際公共交通、海運(yùn)、航空領(lǐng)域,氫能也被寄予厚望,今年3月21日,由中車(chē)長(zhǎng)客股份公司自主研制的我國(guó)首列氫能源市域列車(chē),在長(zhǎng)春成功完成了時(shí)速160公里的滿(mǎn)載運(yùn)行試驗(yàn),標(biāo)志著氫能在我國(guó)軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用取得新突破;我國(guó)首艘氫燃料電池動(dòng)力示范船三峽氫舟1號(hào)也在去年10月11日于湖北宜昌三峽游客中心(九碼頭)完成了首航。在航空領(lǐng)域,全球范圍內(nèi)也有不少關(guān)于氫能飛機(jī)(包括氫燃料電池、燃?xì)滹w行、純液態(tài)氫飛行)的研究、試驗(yàn)。

在供熱領(lǐng)域,氫能也被認(rèn)為是能夠繼承天然氣管道等“遺產(chǎn)”,并替代天然氣成為供暖主流方案的技術(shù)。不過(guò),氫能的易燃、易泄露導(dǎo)致其安全性一直面臨質(zhì)疑,想應(yīng)用在家庭供暖場(chǎng)景,仍需在避免事故方面取得更大的突破。

甚至在時(shí)代變革中占據(jù)了“C位”的人工智能領(lǐng)域,氫能也有一席之地。近來(lái)AI用電焦慮成為熱門(mén)話(huà)題,而根據(jù)馬克·阿爾韋拉在上文提及的著作中的預(yù)測(cè),到2030年,美國(guó)45%的數(shù)據(jù)中心將使用氫儲(chǔ)能,以支持人工智能等的運(yùn)行、發(fā)展;而到了2050年,預(yù)計(jì)多達(dá)2/3的數(shù)據(jù)中心都會(huì)配備氫儲(chǔ)能。

總結(jié)來(lái)說(shuō),在未來(lái)人類(lèi)活動(dòng)、社會(huì)運(yùn)行的大部分場(chǎng)景中,我們都會(huì)與氫共存。在中國(guó)氫能聯(lián)盟的預(yù)測(cè)中,到2060年,氫能應(yīng)用場(chǎng)景將集中于工業(yè)、交通、電力、建筑四大領(lǐng)域,其中建筑約占4%(熱電聯(lián)產(chǎn)、熱電連供),電力約占5%,交通約占31%,工業(yè)應(yīng)用則占到60%。

不過(guò),在與一位從事氫能系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、安監(jiān)等工作的從業(yè)者交流時(shí),對(duì)方表示,最近氫能的熱度雖然很高,但技術(shù)、商業(yè)化上的進(jìn)展卻顯得有些遲緩,涌入的資金未必能被用于瓶頸攻堅(jiān),反而可能去加入同質(zhì)化產(chǎn)能擴(kuò)產(chǎn)的潮流中。鈦媒體APP在一年前的研究文章中所提及的產(chǎn)業(yè)核心部件產(chǎn)量和性能相對(duì)較弱、儲(chǔ)運(yùn)成本居高不下、存在安全隱患等產(chǎn)業(yè)共性問(wèn)題(氫能再加速:行業(yè)多頻共振,蓄勢(shì)迎候裂變),至今也仍未得到實(shí)質(zhì)性的解決。眼看距離期待中的2025“萬(wàn)億規(guī)模之年”越來(lái)越近,這項(xiàng)負(fù)載著零碳未來(lái)美好愿景的技術(shù),究竟何時(shí)能步入起飛前的滑行道,仍讓從業(yè)者、投資者望眼欲穿。(本文首發(fā)鈦媒體APP,作者|胡珈萌,編輯|劉洋雪

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