新能源|道阻且长:脱碳背后的中国氢能源( 二 )
与之相反,锂电池中锂、钴等金属材料成本,在电池总体成本中占据了绝大比例,其相对稀缺的供需格局,从锂电原材料动辄几倍的涨幅中,已经得到了验证 。
目前,新能源车动力使用锂电池虽然是最佳选择,在大多数适用场景中,锂电池车的开发和应用也更加成熟,但由于电池重量、续航里程问题,依然存在限制 。
限制发展的原因是能量密度,它已经达到一个瓶颈——国内的三元锂电池能量密度约为 240Wh/kg,磷酸铁锂电池能量密度约为180Wh/kg 。这促生了另外两条技术路线——高镍化和固态电池 。
但除了这些路线,还有一个现成的选择——氢能源汽车 。由于能效高,它在里程和载荷方面拥有先天优势 。
这也正是氢能源车这几年的落地,更多在客车和重卡,而非乘用车的原因 。从目前的技术态势和认知上看,氢燃料电池和锂电池在未来三到五年的时间内,将持续互补关系:商用车是氢能源的根据地,乘用车是锂电池的主舞台 。
但这种互补格局,会不会一直持续下去呢?答案是“压力正在压迫它改变” 。
中国作为最大的二氧化碳排放国,在达成碳中和的道路上挑战重重 。氢能源作为最清洁的能源,在应用方面场景方面极为宽广,供热、工业、建筑、交运等高排放量的领域有着广阔的前景,深度脱碳的属性注定其不可或缺 。
而从全球的视角来看,氢能作为终极清洁能源的属性,导致各国均对此技术路径十分重视,积极布局氢能产业发展 。
近两年,美国、日本、韩国、欧盟均采取了较大的政策力度加码氢能源产业,并出台了相关经济路径规划,力争领跑该赛道 。截止到2021年初,全球共有约20个国家和地区发布了氢能发展规划或路线图 。
这里面的道理,有点像逆水行舟,有些事情,不仅要跑得快,还要跑得比别人快 。
从中国新能源推进的历史来看,用四个字可以总结:珠玉在前 。
中国对光伏、风电、新能源车的产业政策大获成功,度电成本平价、汽车制造弯道超车,成为全球最具备竞争力的产业,成为了中国制造的名片 。
这似乎给中国进一步推动氢能赋予了信心 。占据氢能成本最大的电力会随着光伏、风能度电成本而下降,同时技术进步及大规模生产带来的制造和人力成本的下降 。
因此,在全球氢能源产业资金跑步进场,国内新能源产业政策的逐步推进,成本不断下降的三重趋势下,政府开始密集出台促进氢能源产业发展的政策,并提出相应规划 。
因此我们看到的测算与进程表,看起来是期望,实际上都是根据目标进行的倒推 。
03、产业化行不行,看绿氢平价氢能源产业链可以分为上游:氢生产与供应;中游:燃料电池及核心零部件;下游:燃料电池应用 。
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在氢气制取上,目前成熟的制氢手段主要包括化石能源重整制氢、工业副产制氢以及电解水制氢三种 。
其中,化石能源制氢通过裂解煤炭或者天然气获得氢气,俗称“蓝氢” 。工业副产制氢则是对焦炭、纯碱等行业的副产物进行提纯获取氢气,俗称“灰氢” 。
本质上两者的氢气来源仍为传统的化石燃料 。虽然通过碳捕捉与封存技术(CCS)可有效降低化石能源制氢过程中产生的碳排放,但长期来看只有可再生能源电解水制备的“绿氢”才能实现真正的零碳排放 。
目前可再生能源制氢占比较小,化石能源制氢仍是主要的氢气来源 。根据 IRENA 的测算,全球仅有 4%的氢气来自电解水制氢,其余均来自煤炭、天然气以及石油炼化领域 。
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