要做“中国第一氢能公司” ,是什么撑起它的雄心?
今年夏天出奇炎热,包括上海在内的多地都创下百年来最高温纪录。
高烧不退的地球,正像联合国气候专家多年以来所警示的那样,它的体温,正升向不可逆的红色临界点。
作为全球最大碳排放国的中国,正和世界各国一道,迈入一场前所未有的能源革命。风、光、氢、储,尽管其中的“氢”离我们看似最为遥远,它却恰恰是人类唯一的终极能源。
就在前天(7月14日),中石化一口气与河南机场、宝武清洁能源、一汽解放等8家单位签署协议,共同建设氢能应用现代产业链。
在能源行业的央企巨头中,中石化给外界的印象往往更为市场化一些,系统敏捷又开放灵动。武汉疫情期间,中石化发出“我有熔喷布,谁有口罩机”的英雄帖,一夜之间让自己成了网红。
作为全球最大的化石能源企业之一,中石化早在三年前就已下定决心,要革自己的命,立志做“中国第一氢能公司”。其官网上的愿景得表达得更为宏大深远,“打造世界领先洁净能源化工公司”。三年过去,中石化这个“中国第一氢能公司”的flag,成色究竟几何呢?
最近,赶碳号花了点时间,梳理了中石化自2019年以来在氢能产业的布局。结果有点令人震惊。
倒不完全是投资规模有多庞大,而是这家公司在不声不响中,已经搭建起了一个完整的氢能产业链“骨架”。
考虑到氢能产业的发展阶段和技术特点,中石化并没有漫天撒网,而是围绕痛点和堵点,“点穴式”布局。至少,在赶碳号所能够想得到的领域,制氢、储氢、加氢、用氢的关键技术、关键设备、关键材料上,中石化一个没落,几乎都有所布局。
当然,这也并不意味着中石化都是自己大包大揽往前冲。它更像是氢能产业的一个资源整合者,采取市场化的模式,该投资的投资,该合作的合作,该引进的引进,该兜底的兜底,该自己上的就带头冲在最前面。
去年,中国氢燃料电池系统供应商——重塑股份申报科创板材料。
在经历交易所一番问询以及媒体质疑下,重塑股份又撤回了材料,所涉问题主要集中在关联交易。
赶碳号认为,这些问题其实还是要辩证地看,不可用成熟行业的标准一概而论。评判一家氢能公司好不好,关键在于它是否拥有核心技术、是否拥有强科创属性。
氢燃料电池车,毕竟尚处于行业发展初期,恰恰需要产业资本的扶持。拥有技术优势的团队,几乎都会选择抱产业资本的“大腿”。也只有得到产业资本支持,才能得到稳定的订单,才有可能活下去,也才有可能在商业模式上跑通。
重塑镜星 十二+氢燃料发动机
赶碳号当时就注意到,重塑的第二大股东居然是中石化资本,这其实就是众多科学家创业团队梦寐以求的“大腿”。
在新能源领域,有着央企血统的中国石化资本,同样非常市场化,一直坚持“以财务投资发现战略投资机会”。
中石化资本战略投资重塑,把氢能的产业链扎根到交通领域、氢氧发动机领域。交通,是氢能最重要、也是发展最快的应用领域。氢氧发动机无疑是氢燃料电池车上最重要的设备。
赶碳号看好重塑股份,倒不完全是它的技术和研发,其业务风格和中石化类似,也很像氢燃料发动机领域的整合者,与很多同行多有合作。几年下来,重塑的朋友圈已经汇集了一批专注氢氧发动机的企业。将来有机会,赶碳号或许会进一步研究。
重塑以外,中石化资本还投资了中鼎恒盛、舜华新能源等。
中鼎恒盛生产加氢站建设所必需的压缩式机、舜华新能源生产的75MPa加氢机,已经上市投入使用。
另外,中石化自己还成立了催化剂公司。近日,其与石油化工科学研究院合作,完成了铂/碳电催化剂公斤级放大生产,实现工业化量产。从此,中国石化正式具备了铂/碳电催化剂连续工业化生产的能力。催化剂,也是氢燃料电池车的关键,前景可期。
众所周知,氢能与煤炭、石油、天然气这些化石能源不同,它不是矿藏,不能从自然界中直接获得。氢能的制取决定了它不是一种垄断性资源。理论上,只要有技术和设备,任何企业都可以制氢。
这也就意味着,中石化要想成为“中国第一氢能公司”,没有任何捷径,要完全依靠自身实力,在充分的市场竞争中闯出一条路来。
我国当前的氢源主要来自工业副产氢、煤制氢和天然气制氢。
中国煤炭工业协会公开数据显示,2020年中国氢气产量超过2500万吨,其中煤制氢所产氢气占62%、天然气制氢占19%,工业副产气制氢占18%,电解水制氢占1%。
目前,中石化在制氢领域处于领先地位,是国内最大的氢气生产企业,2021年产氢气约390万吨,占全国氢气产量的11%。
如果只在“灰氢”、“蓝氢”(灰氢是指通过化石燃料制取的氢,制取过程碳排放高;蓝氢是指在灰氢基础上应用碳捕捉与封存技术、低碳排放制取的氢)上竞争,煤化工企业的资源禀赋或许更加得天独厚。
但中石化的长远目标不是灰氢、蓝氢,而是“绿氢”。
绿氢是指通过风电、光电以及太阳热能等可再生能源,用电解水制氢,制氢过程几乎零碳排放。
目前,电解水制氢主要有三种技术方向:
第一种是碱性水电解槽制氢,成本相对较高,目前国内外技术水平比较接近;
第二种是质子交换膜电解制氢(PEM),这也是目前最被看好的绿氢制取技术,我国企业与海外存在一定技术差距;
第三种是固体氧化物电解,目前商业化尚不成熟,仍处实验室阶段。
在电解水制氢方面,今年1月,中石化资本利用其设立的首支基金——恩泽基金,与康明斯合资成立合资公司,生产康明斯质子交换膜(PEM)电解水制氢设备。这是制氢的关键核心设备,占到整个制氢系统成本的45%。
在柴油发动机领域,康明斯多年来一直是王者般的存在。然而就在最近几年,就像中石化一样,这家内燃机巨头开始深入布局氢能,也革起自己的命。
康明斯恩泽电解水制氢设备生产基地动工
在绿电制氢方面,2021年11月,中石化启动了全球最大的光伏绿氢生产项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目。该项目总投资近30亿元,包括光伏发电、输变电、电解水制氢、储氢、输氢五大部分,投产后年产绿氢可达2万吨,预计明年6月建成。
此外,中石化还与隆基绿能签署战略合作协议,在分布式光伏、光伏+绿氢等领域开展广泛合作。
2021年11月,中石化库车绿氢项目启动
作为“完美能源”的氢能,其难,并不是难在一个两个环节,而是难在几乎所有环节。
早在半个多世纪前,美、日、德等国家就深入研究布局氢能,美国、日本更是先后把氢能列入国家能源战略。但直到现在,氢能仍然没有大规模商业化应用,其难度可想而知。
拿储氢来说,高压气态储氢是当前最成熟的储氢技术,占绝对主导地位。我国普遍采用20MPa气态高压储氢和长管拖车运输方式,运输成本约为20元/公斤,要占氢气终端销售价格的一半。而在国外,已经普遍采用70MPa气态高压储氢。中国企业差距不小。
在管网运输上,氢气管道的造价大约为30万-100万美元/公里,是天然气管道造价的2倍。美欧是世界上最早发展氢气管网的地区。全球输氢管道约为5000km,我国包括规划与在建的,总共仅400公里,同样差距不小。
在加氢方面,每座氢站的建设成本约为1200万元到1500万元,是加油站的三四倍,每年的运维成本就在200万以上,没有补贴基本亏损,从生意的角度,企业同样是算不过账来的。
2019年11月,中石化和法液空在中国的首个落地项目——上海油氢合建站试运行
如果说电堆(氢氧发动机)和制氢可以利用市场化手段解决,那储氢和加氢,则是一项投入巨大的、甚至短期内难见成效的基础配套工程。储氢和加氢,又构成整个氢能产业的网络,向上连着制氢,向下连着用氢。
管道是效率最高的输氢方式,中石化同样是第一个吃螃蟹的中国企业。
早在2014年,我国第一条、也是目前最长的输氢管线——全长42km的中石化巴陵石化氢气输送管线即投入使用。中石化现已建成了3条氢气长输管线。
短距离运氢的核心装备是储氢瓶,堵点和难点就在于碳纤维材料。去年,中石化上海石化“1.2万吨/年48K大丝束碳纤维”项目正式开工建设,这种高强度新型纤维材料应用于氢储运领域,将有效提高氢气储运设备的性能,并能降低成本。
同样是去年,中石化雄安新能源公司成立,主要开展氢能基础设施建设、加氢站运营、氢气储运、氢气管道建设运营、氢能科技研发,远期还将规划修建氢气管道、探索布局液氢产业。
今年,中石化旗下的石化机械升级制定氢能装备行动方案2.0,致力于成为中国石化氢能关键装备的研发、制造和服务基地,布局加氢、制氢二类市场。
加氢站与加油、加气站的供应、管理模式高度相似。对中石化而言,旗下的3万座加油站,也将是其驱动氢能交通产业化的重要基础优势。
2021年11月,全国首座高速加氢站——山东淄博高速加氢站投入使用。
山东淄博高速加氢站
今年全国两会期间,全国政协委员、中石化董事长马永生宣布,十四五期间,中石化将规划建设加氢站(油氢合建站)1000座,加氢服务能力达到20万吨/年,未来5年投资超过300亿元。去年,全球的加氢站加在一起不过685座。
根据国家能源局的最新消息,目前我国已累计建成加氢站超过250余座,约占全球近40%,位列世界第一。
尾声
今年3月,国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,首次明确氢能成为未来国家能源体系的组成部分。
但不管怎样,氢能,仍是一项充满着风险和挑战的事业,道阻且长。
化石能源起家的中石化,能够勇于自我革命,立志做中国第一氢能公司,相当不易。从“我为祖国献石油”,到锚定中国第一氢能公司,可以说是“我为祖国献氢能”,人们能够感受到共和国长子的责任与担当。
用董事长马永生的话说,央企作为顶梁柱,考验来临的时候要能顶得上,顶得住,作为压舱石,要能压得牢。
某种意义上,当下的氢能产业,很像是十年前的光伏。
十年前,很多搞光伏的人甚至连自己都不相信,光伏的发电成本真的有一天会低于火电。但正是靠着我国一代代光伏人的奋勇拼搏,在技术上不断迭代突破,历尽磨难,几经兴衰起伏,终于让中国光伏产业,成为全球的王者。
氢能,无疑是下一个更大的未来。
END
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