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把准“风口”卡位氢能新赛道

当前我国正在加快构建清洁低碳、安全高效的能源体系。氢能凭借碳零排放的天性被认为是能源变革的重要组成部分。无论从国家顶层设计还是各地方频发的政策来看,都在积极推动氢能产业向前发展。一大批企业不断加码布局,致力打通氢能全产业链,抢滩氢能万亿级市场。

氢能产业包括“制-储-运-加-用”等环节,在产业发展向上趋势下,各个环节开始显现出新的发展态势。为了聚集行业智慧力量,以助力行业更快发展,由高工氢电、高工氢电产业研究所(GGII)主办的“2023高工氢能产业峰会”将于4月在华东地区隆重举办。

在本届峰会开启之前,本文先梳理氢能各个环节的发展现状及趋势,以期对产业链企业在新年伊始展开全年战略部署有参考价值。

制氢:绿氢项目激增,制氢装备迈向“大标方”

制氢层面,2022年以来,国内市场的制氢项目投资大幅增加,呈现井喷状态。根据高工产研氢电研究(GGII)不完全统计,2022年国内共投资制氢项目约为2021年全年的3倍,其中不乏大型能源企业、光伏巨头投身其中;氢气产能也较去年翻倍。

在这些制氢项目中,电解水制氢项目的数量占比接近60%,在这其中大部分又是采用碱性电解槽的制氢法,占比大概在95%以上。

随着电解水制氢项目投资数量增加,电解水制氢设备的企业数量在不断增加,竞争激烈。据GGII统计,2019年国内的电解水制氢设备企业不超过10家,截至2022年12月,国内已经共有40余家具备真实产能的电解水制氢设备制造商,名义总产能达到12GW,并且市场竞争格局从之前的“三强鼎立”向“百家争鸣”发展。

电解水制氢设备市场的激烈竞争又推动了技术进步。在技术层面,制氢设备在向“大标方”突进。从电解水制氢设备单槽产氢量来看,2022年PEM电解水制氢设备单槽最大产氢量达260Nm?/h;碱性电解槽单槽产氢量1000Nm?/h的产品已经非常成熟,2000Nm?/h产品开始推出。目前国内已推出1000标方及以上的电解水制氢设备厂商超过25家。

电解水制氢项目的增加,直接带动对相关设备的采购需求。GGII调研数据显示,2022年国内电解水制氢设备出货量达到722MW(含出口,不含研发样机),同比大幅增长106%。预计2023年电解水制氢设备的市场需求将进一步增大,有望成为除FCEV之外的氢能第二大子行业。

储运:技术发展迅猛,多元化储氢体系正在形成

储运层面,2022年以来,氢气储运在加注技术、产品发展和基础设施建设方面也都取得了较为明显的进步,正在逐步形成高密度、轻量化、低成本、多元化的储运体系。

气氢储运及液氢方面,国内企业30MPa氢气管束集中箱实现销售及商业化运输,上游多家企业推出32/35MPa氢气充装压缩机,降低了中短距离氢气运输成本;同时液氢项目落地速度加快,在2021年还只有3个项目,到2022年已经增长到9个,目前国内在建产能>4万吨/年。液氢商用在即,以AP为代表的企业已提出2023年有望将液氢应用国内商业化。与之相应,国内液氢装备企业都在加大研发力度,加速相关设备、零部件的国产化进程。

押注固态储氢的企业也在增多。该领域的布局推进以有色金属研究相关的前沿院校、优势企业为主,包括有研工研院、圣元环保、厦钨新能、氢枫能源、佳华利道、镁源动力、安泰创明、厚普股份、鸿达兴业等,各参与企业几乎均进入产线规划或建设阶段。

有机液态储氢也开始走入储氢市场舞台,正在从实验室向工业化生产过渡。

输氢管道方面,2022年以来国内规划和在建的输氢管道明显增多。内蒙古、甘肃、宁夏多条输氢管道都有了新进展。

加氢:环境利好,产品技术猛进

加氢站层面,受疫情影响,2022年新建加氢站与2021年基本持平,但有一个利好的环境变化是,2022年加氢站的建站条件有所放宽,部分地区允许化工园区以外制氢和站内制氢,河南等地还提出加氢站适当超前建设的政策,加上加氢站总投资和运营成本在下降,以及氢气管道的基础建设已经启动、制氢项目增多的因素,下一步加氢站的建设和投运应该会加速。

从加氢站类型来看,当前70MPa加氢站发展升温,制氢加氢一体站建设提速,合建站因为降低了平均建站成本及运营成本较受欢迎。

具体在核心设备层面,国产气态站用储氢容器正加速向更高压强匹配、更大容积、更大直径发展,比如浙江蓝能在2022年实现了90MPa配套70MPa加氢站产品的应用,单瓶容积已经可以做到700L以上。

站用压缩机方面,隔膜压缩机开始呈现产品向高压/大排量发展、国产品牌份额逐渐增长等趋势;液驱压缩机因为单机排量大,增长速度迅猛,并且在技术上有的企业已经打破国际垄断,实现全部国产化。

应用:多元化应用快进,机遇与挑战并存

从氢能各个环节的发展进度看,我国整个氢能产业的生态体系趋向完备的方向发展,发展速度比想象中要快。

终端应用层面,在能源强国的大视角下,氢能基于自身零碳属性,目前已经成为交通、工业、建筑等高碳排放领域实现大规模脱碳、降碳的重要抓手。以钢铁行业为例,在这一领域,2022年,国内多家钢铁公司大力布局氢能冶金,河钢集团启动建设氢冶金示范工程,山西晋南钢铁集团打造了钢-焦-化-氢全闭环低碳生产链。

氢能还应用于储能领域且发展迅速,目前其在发电供能方面已陆续进入建设试点的阶段。GGII调研预测,未来几年氢储能市场都将呈现快速增长态势。

随着氢能各环节发展进步明显,以及终端应用持续延伸扩展,有相关专业人士预计,未来10年内有望形成完整的氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。

氢能产业生态雏形初显,发展蓝图已徐徐展开。需注意的是,整个氢能产业目前还存在核心技术有短板,以及标准体系不健全、基础设施不完善、运行成本偏高等挑战。氢能前途光明,但就目前而言还存在很多挑战。。

这种背景之下,已经投身氢能产业发展浪潮的相关企业,该如何把握机会,提高自身发展的自主可控性?而尚未入局的企业,涉足哪个细分领域能够更快享受产业发展红利?

展望2023年,新的一年市场关注的焦点将会在哪里?哪些环节有可能从示范项目环节实现向商用的拓展?如果各层面力量叠加共振,产业预计会出现哪些新变化?技术又会实现哪些迭代突破?

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