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 这是「商业侦探佳」的第 67篇视频  
氢,化学元素周期表中第一位。
氢能源,坐拥数万亿赛道,被称为新能源蓝海!
伴随着俄乌危机,油气价格暴涨,石油天然气成为争夺焦点的同时,各国间氢能源发展的赛跑也在加速展开。全球投资在俄乌危机爆发后,至少增加了730亿美元。欧盟在9月成立了氢能源银行,为相关项目做资金加持;,美国9月通过的通胀削减法案里,包括了要大量投资发展氢能源的部分;中国发改委则今年3月也发布了《氢能产业发展中长期规划》。
氢能源究竟是风口?还是陷阱?中国机会何在?今天的内容拆解一下氢能源产业。
氢能的发现与发展
氢能源是目前知道的质量能量密度最高的燃料之一,能达到120每千克/兆焦,甩了传统化石能源好几条街。燃烧同等质量的氢所产生的热量,大约为汽油的3倍,酒精的3.9倍,焦炭的4.5倍,锂电池的130倍。
看着就觉得氢能源是潜力股吧?!虽然氢能源还是能源界的新星,但它的故事其实已经有些年头,可以追溯到1776年,英国科学家亨利·卡文迪什,老卡证明氢元素的存在,老卡还发现氢气加上氧气就能产生水,所以氢的英文Hydrogene,用希腊语解释就有“水+之源”的意思。
而氢气和氧气作用是个放热反应,所以很快大家意识到氢气是个能量宝宝。1800年,又有两个英国科学家发现了电解反应,发现原来氢气和氧气不但能结合成水,水也能被分离成氢气和氧气,算是现代氢能源产业的基础技术吧。
到了1838年,德国科学家尚班和英国物理学家葛洛夫分别提出了燃料电池的理论,又经过几代人的努力,到了1955年美国的通用电气做了一些改良,这时的通用电气接着就去和NASA(美国航天航空局)一起搞开发,并在双子星计划使用上了依靠氢能源的燃料电池。燃料电池就此算是从实验室进入商用,氢就这样成了火箭上天的专用特供能源
而时间又快进到了70年代,发生了两件事:第一次石油危机爆发了,和环保意识崛起。也是这个前后,大家开始考虑怎么能把火箭专用氢,用到民用上。各种研究机构,企业项目茁壮成长,但成长的速度类比乌龟赛跑,一直在跑,但又感觉没有完全在跑。
时间进入到了80年代,没几年戴姆勒奔驰、丰田相继展示了氢能燃料电池的电车。而氢能源普及开始提速,是进入21世纪后。之前说过在新能源车技术道路上放弃电车的日本,选择了氢能源汽车,大厂本田和丰田,相继有氢能源汽车投放到市场。到2021年底,全球已经有至少52个大型氢能电厂,氢能源汽车的年销售增长84%,超过1.5万量。这几年,多国都在氢能上竖起了Flag,希望在氢能源上可以大有作为。
发展氢能的优势
各个国家都对发展氢能有执念,因为氢能好处很多。除了一,最开始和大家介绍的能量密度高。还有二就是,氢能发电建设成本是最低的,差不多只有光伏发电的五分之一。不管是和新能源,还是传统能源PK都优势满满。三是氢的储备大,地球表面超过70%都是水覆盖的,有水就有氢,而且和氧作用,释放完能量以后,还是变成水。而且它和太阳能,风能这些靠天吃饭的新能源相比,还是更容易掌控。四是氢气然后产生能量的同时,却完全没有碳排放。完全符合各国未来不同时间点实现碳中和的目标。
发展氢能的难点
虽然氢能好处很多,但发展了两百多年的氢能源,依然算不上大规模普及,氢能源的电车也远远赶不上电车的普及速度。大家现在一个接一个树立的flag,也并没有那么宏大,比如说之前介绍宁德时代的那一期提到的,非常激进、押注氢能源很多年的日本,到2050的目标也只是10%的发电是用氢能。
氢能发展慢主要是有几个技术难题。
01
首先也是最重要的一个原因就是,虽然氢气的质量能量密度高,但是正常状态下的氢气是气体,体积超大。总不能开个汽车,拖个巨大的氢气球来装燃料?所以交通上,都是要通过高压将氢气液化,不但相关的技术和硬件成本高,而且现在这些高压瓶可是又笨又重,所以什么火箭,公车等大型交通工具先普及氢能源的。因为体积更大,更承担得起装个大的高压瓶跑来跑去。
02
还是安全系数不够高。和天然气或者汽油相比,点燃液态固态的氢需要的能量要低不少,也就意味着用氢对泄漏预防,降温等的要求要更高。
03
氢能源还不够清洁。大家知道同样的氢,行业里还对它分了黄绿青蓝紫灰棕,七种颜色,为什么?就是为了标记生产氢到底使用什么能量怎么制造的。从清洁能源发的电,到富有争议的甲烷热解法,7中不同的颜色让大家一目了然这氢的来路。而虽然氢产量很清洁,但因为把氢分解出来,用的材料和燃料路数繁多,比较混杂,所以让干净氢变得有那么点不干不净。国际能源署的数据就说,每年6%的天然气和2%的煤炭,都用在分解生产氢,每年要释放8.3亿吨的二氧化碳,相当于英国和印尼两个国家的碳排放总和。IRENA 还做过测算,全球只有 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。所以增加氢生产的清洁度,是当下发展氢的重要挑战。而且现在更清洁的绿色蓝色氢的价格还是竞争力稍有不足。
04
普及,特别是交通工具上的氢能普及,对基础设施的要求就更高。之前说过充电生意,就说过对于电车的普及,充电普及的重要性。那对氢能源车更是这样。充电你还能家充,氢气呢?谁家还通氢气啊?所以没有足够的基础设施,充氢网络,这事比较难玩。
发展氢能的前景与机会
氢能源万般好,但要发展并不容易,还记得之前和大家介绍的all in氢能源车的日本,去年纯电车销售460万,氢能源车呢?刚才叶说了才1万5千台。目前日本还没有在氢能源车上吃到什么甜头,但似乎错过了电车的机会。当然也可能意味着行业潜力依然巨大,新一波的氢能源浪潮会有不少机会。首先,技术已经积累了很久,就看是不是到了量变引起质变的时间点了,谁能抓住这个机会;其次,氢的生产还不够绿色,绿色转型本身的经济体量也是巨大的,可能从2021年的19亿美元,在2031年达到1350亿美元。
而对于中国,虽然技术积累没有任何优势,但是因为中国本来就是最大的制氢国,同时也是可再生能源产量第一的国家,做好氢生产绿色低碳转型应该是基础很扎实的。中国在氢能源的政策上还在不断加码,还计划落地三个氢能源示范城市群,这个当中从可再生能源制氢,到运输、储藏、分销,机会点非常多,现在我国整个产业链已经有超过300家企业,必然也会涌现出新的巨头。到底谁能抓住氢能源的机会呢?我们拭目以待。
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