要做“中國第一氫能公司”?
是什么撐起它的雄心?
氫能,是一門生意,但又絕不僅僅是生意。氫能產業,不僅關乎能源這個百業之基,關乎一國的戰略安全,更關乎全人類的共同命運。
今年夏天出奇炎熱,包括上海在內的多地都創下百年來最高溫紀錄。
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高燒不退的地球,正像聯合國氣候專家多年以來所警示的那樣,它的體溫,正升向不可逆的紅色臨界點。
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作為全球最大碳排放國的中國,正和世界各國一道,邁入一場前所未有的能源革命。風、光、氫、儲,盡管其中的“氫”離我們看似最為遙遠,它卻恰恰是人類唯一的終極能源。
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就在前天(7月14日),中石化一口氣與河南機場、寶武清潔能源、一汽解放等8家單位簽署協議,共同建設氫能應用現代產業鏈。
在能源行業的央企巨頭中,中石化給外界的印象往往更為市場化一些,系統敏捷又開放靈動。武漢疫情期間,中石化發出“我有熔噴布,誰有口罩機”的英雄帖,一夜之間讓自己成了網紅。
作為全球最大的化石能源企業之一,中石化早在三年前就已下定決心,要革自己的命,立志做“中國第一氫能公司”。其官網上的愿景得則表達得更為宏大深遠,“打造世界領先潔凈能源化工公司”。
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三年過去,中石化這個“中國第一氫能公司”的flag,成色究竟幾何呢?
最近,趕碳號花了點時間,梳理了中石化自2019年以來在氫能產業的布局。結果有點令人震驚。
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倒不完全是投資規模有多龐大,而是這家公司在不聲不響中,已經搭建起了一個完整的氫能產業鏈“骨架”。
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考慮到氫能產業的發展階段和技術特點,中石化并沒有漫天撒網,而是圍繞痛點和堵點,“點穴式”布局。至少,在趕碳號所能夠想得到的領域,制氫、儲氫、加氫、用氫的關鍵技術、關鍵設備、關鍵材料上,中石化一個沒落,幾乎都有所布局。
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戰略投資獨角獸,重塑、中鼎恒盛、舜華皆細分龍頭
去年,中國氫燃料電池系統供應商——重塑股份申報科創板材料。
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在經歷交易所一番問詢以及媒體質疑下,重塑股份又撤回了材料,所涉問題主要集中在關聯交易。
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趕碳號認為,這些問題其實還是要辯證地看,不可用成熟行業的標準一概而論。評判一家氫能公司好不好,關鍵在于它是否擁有核心技術、是否擁有強科創屬性。
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氫燃料電池車,畢竟尚處于行業發展初期,恰恰需要產業資本的扶持。擁有技術優勢的團隊,幾乎都會選擇抱產業資本的“大腿”。也只有得到產業資本支持,才能得到穩定的訂單,才有可能活下去,也才有可能在商業模式上跑通。
趕碳號當時就注意到,重塑的第二大股東居然是中石化資本,這其實就是眾多科學家創業團隊夢寐以求的“大腿”。
在新能源領域,有著央企血統的中國石化資本,同樣非常市場化,一直堅持“以財務投資發現戰略投資機會”。
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中石化資本戰略投資重塑,把氫能的產業鏈扎根到交通領域、氫氧發動機領域。交通,是氫能最重要、也是發展最快的應用領域。氫氧發動機無疑是氫燃料電池車上最重要的設備。
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趕碳號看好重塑股份,倒不完全是它的技術和研發,其業務風格和中石化類似,也很像氫燃料發動機領域的整合者,與很多同行多有合作。幾年下來,重塑的朋友圈已經匯集了一批專注氫氧發動機的企業。將來有機會,趕碳號或許會進一步研究。
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重塑以外,中石化資本還投資了中鼎恒盛、舜華新能源等。
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中鼎恒盛生產加氫站建設所必需的壓縮式機、舜華新能源生產的75MPa加氫機,已經上市投入使用。
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另外,中石化自己還成立了催化劑公司。近日,其與石油化工科學研究院合作,完成了鉑/碳電催化劑公斤級放大生產,實現工業化量產。從此,中國石化正式具備了鉑/碳電催化劑連續工業化生產的能力。催化劑,也是氫燃料電池車的關鍵,前景可期。
02. 制氫:
朋友圈擴容,外聯康明斯,內結隆基
眾所周知,氫能與煤炭、石油、天然氣這些化石能源不同,它不是礦藏,不能從自然界中直接獲得。氫能的制取決定了它不是一種壟斷性資源。理論上,只要有技術和設備,任何企業都可以制氫。
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這也就意味著,中石化要想成為“中國第一氫能公司”,沒有任何捷徑,要完全依靠自身實力,在充分的市場競爭中闖出一條路來。
我國當前的氫源主要來自工業副產氫、煤制氫和天然氣制氫。
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中國煤炭工業協會公開數據顯示,2020年中國氫氣產量超過2500萬噸,其中煤制氫所產氫氣占62%、天然氣制氫占19%,工業副產氣制氫占18%,電解水制氫占1%。
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目前,中石化在制氫領域處于領先地位,是國內最大的氫氣生產企業,2021年產氫氣約390萬噸,占全國氫氣產量的11%。
如果只在“灰氫”、“藍氫”(灰氫是指通過化石燃料制取的氫,制取過程碳排放高;藍氫是指在灰氫基礎上應用碳捕捉與封存技術、低碳排放制取的氫)上競爭,煤化工企業的資源稟賦或許更加得天獨厚。
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但中石化的長遠目標不是灰氫、藍氫,而是“綠氫”。
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綠氫是指通過風電、光電以及太陽熱能等可再生能源,用電解水制氫,制氫過程幾乎零碳排放。
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目前,電解水制氫主要有三種技術方向:
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第一種是堿性水電解槽制氫,成本相對較高,目前國內外技術水平比較接近;
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第二種是質子交換膜電解制氫(PEM),這也是目前最被看好的綠氫制取技術,我國企業與海外存在一定技術差距;
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第三種是固體氧化物電解,目前商業化尚不成熟,仍處實驗室階段。
在電解水制氫方面,今年1月,中石化資本利用其設立的首支基金——恩澤基金,與康明斯合資成立合資公司,生產康明斯質子交換膜(PEM)電解水制氫設備。這是制氫的關鍵核心設備,占到整個制氫系統成本的45%。
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在柴油發動機領域,康明斯多年來一直是王者般的存在。然而就在最近幾年,就像中石化一樣,這家內燃機巨頭開始深入布局氫能,也革起了自己的命。
在綠電制氫方面,2021年11月,中石化啟動了全球最大的光伏綠氫生產項目——中國石化新疆庫車綠氫示范項目。該項目總投資近30億元,包括光伏發電、輸變電、電解水制氫、儲氫、輸氫五大部分,投產后年產綠氫可達2萬噸,預計明年6月建成。?
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此外,中石化還與隆基綠能簽署戰略合作協議,在分布式光伏、光伏+綠氫等領域開展廣泛合作。
一項浩瀚的基礎工程
作為“完美能源”的氫能,其難,并不是難在一個兩個環節,而是難在幾乎所有環節。
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早在半個多世紀前,美、日、德等國家就深入研究布局氫能,美國、日本更是先后把氫能列入國家能源戰略。但直到現在,氫能仍然沒有大規模商業化應用,其難度可想而知。
拿儲氫來說,高壓氣態儲氫是當前最成熟的儲氫技術,占絕對主導地位。我國普遍采用20MPa氣態高壓儲氫和長管拖車運輸方式,運輸成本約為20元/公斤,要占氫氣終端銷售價格的一半。而在國外,已經普遍采用70MPa氣態高壓儲氫。中國企業差距不小。
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在管網運輸上,氫氣管道的造價大約為30萬-100萬美元/公里,是天然氣管道造價的2倍。美歐是世界上最早發展氫氣管網的地區。全球輸氫管道約為5000km,我國包括規劃與在建的,總共僅400公里,同樣差距不小。
如果說電堆(氫氧發動機)和制氫可以利用市場化手段解決,那儲氫和加氫,則是一項投入巨大的、甚至短期內難見成效的基礎配套工程。儲氫和加氫,又構成整個氫能產業的網絡,向上連著制氫,向下連著用氫。
管道是效率最高的輸氫方式,中石化同樣是第一個吃螃蟹的中國企業。
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早在2014年,我國第一條、也是目前最長的輸氫管線——全長42km的中石化巴陵石化氫氣輸送管線即投入使用。中石化現已建成了3條氫氣長輸管線。
短距離運氫的核心裝備是儲氫瓶,堵點和難點就在于碳纖維材料。去年,中石化上海石化“1.2萬噸/年48K大絲束碳纖維”項目正式開工建設,這種高強度新型纖維材料應用于氫儲運領域,將有效提高氫氣儲運設備的性能,并能降低成本。
同樣是去年,中石化雄安新能源公司成立,主要開展氫能基礎設施建設、加氫站運營、氫氣儲運、氫氣管道建設運營、氫能科技研發,遠期還將規劃修建氫氣管道、探索布局液氫產業。
今年,中石化旗下的石化機械升級制定氫能裝備行動方案2.0,致力于成為中國石化氫能關鍵裝備的研發、制造和服務基地,布局加氫、制氫二類市場。
加氫站與加油、加氣站的供應、管理模式高度相似。對中石化而言,旗下的3萬座加油站,也將是其驅動氫能交通產業化的重要基礎優勢。
2021年11月,全國首座高速加氫站——山東淄博高速加氫站投入使用。
尾聲
氫能,無疑是下一個更大的未來。
原文始發于微信公眾號(中國石化):“氫能,無疑是下一個更大的未來!”