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不同“色”的氢,你能否分清?

周油列国工作室 周油列国工作室 2022-06-14

    氢作为一种交通和工业能源,并不是什么新鲜事。它已经为人所知和使用了几十年。但近年来,雄心勃勃的气候政策和目标突出了氢的作用。

      目前,全球氢市场仍处于萌芽阶段,将在未来几十年快速发展。

       看着日新月异的“氢”世界,你或许会发出这样的疑问:茫茫全球氢能市场,谁主沉浮?


  • 位于沙特东北部城市达兰的加氢站。视觉中国 供图


一. 各国氢能潜力大比拼


中国:潜在的氢巨人

   中国在发展氢经济方面有巨大的潜力。预计到2030年,中国将消耗全球20%的氢供应。到2040年,甚至可能占全球市场的50%。

       中国计划,从2020年到2030年,在国内销售100万辆燃料电池汽车。2018年,中国为燃料电池技术的发展提供了850亿元的补贴。

       自2020年以来,中国氢能相关政策加速推出。相关报告预计,到2050年中国氢需求量将提升至约6000万吨,加氢站达1.2万座。

中国石化浙江嘉兴善综合供能加氢站。章铮 摄


日本:领跑全球但后劲存疑

  2020年4月,一艘来自文莱达鲁斯-萨拉姆的货船将甲基环己烷运往日本,随后进行脱氢。货物来自文莱卢穆特液化天然气终端项目,该项目由文莱和日本的4家公司三菱、三井、千代田和日本商事株式会社运营,2020年交付量为210吨。


 

       据估计,到2025年,日本将有20万辆燃料电池汽车(FCV),到2030年将达到80万辆。而2018年日本只有2700辆燃料电池汽车。交通领域目前主导日本的氢需求结构,但未来氢在能源和供暖领域将发挥越来越重要的作用。到2030年,日本的氢气商业消耗量估计为每年30万吨。 

       日本计划未来的氢消费量约为1000万吨/年。但值得一提的是,在日本,氢并没有完全取代传统能源。据估计,氢燃料电池汽车将取代2%~20%的燃油车。在能源和供暖行业,这一比例将分别为30%和20%。



美国:可能成为氢出口国?

   美国开发自己的燃料电池技术,全国大约有2575条输氢管道,主要用于墨西哥湾地区的大型工业。根据燃料电池与氢能协会(FCHEA)的数据,2019年美国的氢需求约为1100万吨。石油化工和钢铁行业的消费量占比最大。       燃料电池与氢能协会估计,到2030年,美国氢能需求将增长到1700万吨/年,到2050年,氢能将占美国能源消耗的14%,主要用于交通运输领域。       美国没有联邦级别的氢战略,每个州都有自己的战略目标。氢能经济发展最活跃的加利福尼亚州计划,到2025年建成200座加氢站。在其“零排放汽车推广计划”中,加州要求汽车生产商在当地市场上提供一定比例的电动和氢燃料汽车。       美国有可能成为氢出口国,尤其是从化石燃料生产的氢气,但目前还没有明确的战略。到目前为止,美国国内的氢气产量还没有超过需求,也没有数据显示这种情况会持续多久。       氢可能不会成为美国的“下一个液化天然气”,但氢可以作为“液化天然气代理”,即利用液化天然气价值链和液化天然气市场上现有的客户供应商关系。


二. 谁来喂饱不断增长的氢市场?



      亚太地区巨大的氢市场前景,使得越来越多的国家欲成为氢出口国。但氢和氢之间还不一样,不同颜色的“氢”,你能否分清?
  • 灰氢:通过化石燃料(例如煤炭)燃烧产生的氢气。这种类型的氢气约占当今全球氢气产量的95%。灰氢还包括在电解水制氢的过程中,使用的电力由化石燃料产生(存在碳排放)。

  • 绿氢:利用可再生能源(例如太阳能或风能)发电后通过电解工序制氢,其碳排放可以达到净零。

  • 蓝氢:也由化石燃料产生,主要来源是天然气。与绿氢相比,蓝氢电力需求较低,且配套了碳捕集与封存(CCS)技术。由于CCS技术需要相对罕见的地质条件,因此在全球范围内,蓝氢比绿氢更难获取。

 

  • 卡塔尔不仅有发展光伏(可制绿氢)的良好条件,而且有天然气资源,可以生产灰氢或蓝氢。澳大利亚自2018年开始向日本出口绿氢,并制定了氢出口战略,特别是面向亚太市场。


  •  澳大利亚目前正在实施两个氢项目,分别位于珀斯(西海岸)和布里斯班(东海岸),在南海岸的几个项目正在建设中,还有一些关于在北部和塔斯马尼亚建设基础设施的建议。澳大利亚海岸现在和将来都是重要的制氢基地。


  • 文莱自2020年开始对日本出口210吨氢和天然气,并大大降低了灰氢生产成本。智利依靠阿塔卡马沙漠的太阳能光伏板制氢。


  • 挪威和俄罗斯也可能成为重要的制氢国。前者拥有最大的天然气资源,可以用来生产灰氢,并主要用于欧盟市场。如果沿着俄罗斯海岸开放北海航线,挪威液化天然气运输船可在19天内到达东京,这对澳大利亚来说是个巨大挑战,因为布里斯班至东京的航线也大约需要18天到达。


END

文字:焦敬平 郁丛

图片:章铮 侯燕明

策划:马明轩

制作:陈思云


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