近年來,我國氫能制取、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、利用技術(shù)等方面已取得突破性進(jìn)展,氫能產(chǎn)業(yè)正處于大規(guī)模商業(yè)化爆發(fā)的前夜,有望成為未來低碳能源體系的主力之一。
氫能制取“三分天下”
“灰氫”仍是當(dāng)下主流
作為二次能源,氫能不僅可以通過煤炭、石油、天然氣等化石能源重整或生物質(zhì)熱裂解、微生物發(fā)酵等途徑制取,還可以通過焦化、氯堿、鋼鐵、冶金等工業(yè)副產(chǎn)氣制取,也可以利用電解水制取。
目前制氫方式主要有天然氣制氫、煤制氫、焦?fàn)t氣制氫、電解水制氫等,其中通過煤制氫的氫氣占比約為62%、天然氣制氫占19%,工業(yè)副產(chǎn)占18%,電解水制氫僅占1%。按照制氫能源來源的不同,制氫可以分為灰氫、藍(lán)氫、綠氫。
來源:《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》
灰氫是通過化石燃料(比如石油、煤炭等)燃燒產(chǎn)生的氫氣,在生產(chǎn)過程中會(huì)有二氧化碳等溫室氣體排放?;覛涞纳a(chǎn)成本較低,制氫技術(shù)較為簡單,而且所需設(shè)備、占用場地都較少,生產(chǎn)規(guī)模偏小。目前,市面上絕大多數(shù)氫氣是灰氫。
藍(lán)氫是將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整制成。雖然天然氣也屬于化石燃料,在生產(chǎn)藍(lán)氫時(shí)也會(huì)產(chǎn)生溫室氣體,但由于使用了碳捕捉、利用與儲(chǔ)存等技術(shù),溫室氣體被捕獲,減輕了對地球環(huán)境的影響,實(shí)現(xiàn)了低排放生產(chǎn)。
綠氫是通過使用再生能源(比如太陽能、風(fēng)能等)制造的氫氣,例如通過可再生能源發(fā)電進(jìn)行電解水制氫,在生產(chǎn)綠氫的過程中,完全沒有碳排放,綠氫是氫能利用的理想形態(tài),但受到目前技術(shù)及制造成本的限制,綠氫實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用還需要時(shí)間。
預(yù)計(jì)未來10年內(nèi),“灰氫”有望成為新增氫氣供給的主力。目前,A股上市公司中還沒有主業(yè)做甲烷或煤制氫的公司,但是未來隨著需求的擴(kuò)張,有望催生“灰氫”的行業(yè)龍頭,包括中國石化、美錦能源、華昌化工、東華能源、衛(wèi)星石化、金能科技等都涉及了制氫業(yè)務(wù)。
中國石化“灰氫”產(chǎn)能全國第一
年生產(chǎn)量高達(dá)350萬噸
從制氫業(yè)務(wù)產(chǎn)能來看,中國石化經(jīng)營著全球最大的煉油業(yè)務(wù)和全球第二大化工業(yè)務(wù),提供綜合能源解決方案,通過3萬多個(gè)服務(wù)站提供完善的銷售網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。
作為中國重要的氫能源供應(yīng)商之一,中國石化氫氣年生產(chǎn)量高達(dá)350萬噸,占全國氫氣產(chǎn)量的14%,目前中國石化的氫能來源,包括制氫裝置產(chǎn)氫、煉油重整副產(chǎn)氫和乙烯生產(chǎn)副產(chǎn)氫。
華昌化工是江蘇華昌(集團(tuán))有限公司的核心企業(yè),始建于1970年,是一家以化工為主業(yè)的A股上市公司,已經(jīng)形成了煤化工、鹽化工、石油化工等多產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)格局。在氫氣制取方面,每年可生產(chǎn)氫氣達(dá)20萬噸。
東華能源股份有限公司(簡稱“東華能源”)成立于1996年,自成立以來一直專注于烷烴資源的進(jìn)口、銷售和深加工,公司利用丙烷脫氫、乙烷裂解來產(chǎn)生氫氣,目前已成為綠色能源的供應(yīng)商,其兩套丙烷脫氫裝置每年可產(chǎn)氫6萬噸。
山西美錦能源股份有限公司(簡稱“美錦能源”)成立于1992年,公司主要從事煤炭、焦化生產(chǎn)和銷售,擁有儲(chǔ)量豐富的煤炭和煤層氣資源,具備“煤-焦-氣-化”一體化的完整產(chǎn)業(yè)鏈,是全國排名居前的獨(dú)立商品焦生產(chǎn)基地之一。
氫氣是美錦能源焦化業(yè)務(wù)的副產(chǎn)品:焦炭生產(chǎn)過程中釋放焦?fàn)t氣,焦?fàn)t氣中含有50%的氫氣。根據(jù)美錦能源660萬噸焦炭產(chǎn)能核算,公司一年僅副產(chǎn)氫氣就可以達(dá)到5.9萬噸,相當(dāng)于3.7萬輛小轎或1.2萬輛中型卡車或者9000輛大型客車一年的使用量。
來源:泡財(cái)經(jīng)研究中心
布局氫能全產(chǎn)業(yè)鏈
美錦能源獲更高估值
在“灰氫”產(chǎn)能排名靠前的A股上市公司中,中國石化是當(dāng)之無愧的“市值老大哥”,截至3月1日收盤,其總市值穩(wěn)穩(wěn)超過5200億元,資產(chǎn)規(guī)模近2萬億元,市盈率為6.55,相比之下,美錦能源動(dòng)態(tài)市盈率為22.89,但其總市值只有600億元,相當(dāng)于中國石化總市值的九分之一。
來源:東方財(cái)富choice
同為“灰氫”制取企業(yè),為何市場愿意給予美錦能源更高的估值?一個(gè)重要的原因就是,美錦能源全面布局制氫、加氫、膜電極、燃料電池電堆及系統(tǒng)、整車制造等各環(huán)節(jié),形成“研發(fā)-生產(chǎn)制造-商業(yè)化應(yīng)用”的生態(tài)閉環(huán),實(shí)現(xiàn)氫能領(lǐng)域全產(chǎn)業(yè)鏈布局,傾力打造具備國際競爭實(shí)力的氫能產(chǎn)業(yè)集群。
美錦能源是A股上市公司中最大的焦炭生產(chǎn)企業(yè)之一,年產(chǎn)能715萬噸,另外在內(nèi)蒙古的600萬噸擴(kuò)產(chǎn)項(xiàng)目已經(jīng)開工。在公司煉焦業(yè)務(wù)的副產(chǎn)物——焦?fàn)t氣中,工業(yè)副產(chǎn)氫的占比高達(dá)50%-55%。通過提純能夠滿足低成本制氫的需求,用焦炭副產(chǎn)物工業(yè)化制氫成本最低。這些,都為美錦能源打造氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局提供了“底氣”。
“灰氫”制取存明顯短板
技術(shù)進(jìn)步或帶來行業(yè)革新
目前來看,“灰氫”制氫的主要優(yōu)勢在于,傳統(tǒng)的煤化工及焦炭企業(yè)有比較穩(wěn)定且成熟的技術(shù)路線來制備氫氣,主要解決提純技術(shù)后,氫氣就可以供給燃料電池使用。
作為原料的煤炭來源穩(wěn)定,成本低于其它制氫方式,煤制氫的成本較天然氣制氫低20%,較電解水制氫低60%,僅高于工業(yè)副產(chǎn)氫。
煤炭是中國儲(chǔ)量非常豐富的化石能源,鼓勵(lì)煤炭的清潔高效利用一直是能源體系改革的重要組成部分。煤炭主產(chǎn)區(qū)之一的山西省已經(jīng)作為中國能源改革的試點(diǎn),將煤炭轉(zhuǎn)化為氫能源,符合煤炭清潔利用的方向。在制氫過程中雖然會(huì)排放二氧化碳等,但集中排放可更高效的進(jìn)行環(huán)保處理,減少了能源最終使用端的二氧化碳排放,也符合未來能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的方向。
但同時(shí),“灰氫”制取行業(yè)也面臨著巨大的挑戰(zhàn),首當(dāng)其沖的,就是煤制氫過程中碳排放的處理。
碳排放一直是煤炭使用和轉(zhuǎn)化過程中的繞不開的問題,環(huán)境稅可能會(huì)增加煤制氫的環(huán)境成本,后續(xù)煤制氫還需要利用好二氧化碳捕獲技術(shù)(CCS)來降低對環(huán)境的影響。
同時(shí),由于氫氣單位運(yùn)輸成本和對安全性的要求較高,在缺乏專用管網(wǎng)的條件下,預(yù)計(jì)只能進(jìn)行區(qū)域銷售,這樣使得煤制氫企業(yè)受制于區(qū)域氫能源需求的限制,進(jìn)而影響公司的產(chǎn)銷規(guī)模。
遠(yuǎn)期看,隨著技術(shù)的進(jìn)步,可能出現(xiàn)可再生能源制氫成本的大幅下降,會(huì)明顯削弱煤制氫的經(jīng)濟(jì)性。那么,相比于“灰氫”,“藍(lán)氫”“綠氫”具備怎樣的比較優(yōu)勢,他們會(huì)是氫能的未來嗎?歡迎關(guān)注本報(bào)的行業(yè)聚焦。
原標(biāo)題:正在崛起的清潔能源——氫能