我在氫能行業(yè)一年的經(jīng)歷,比我在光伏行業(yè)十年的經(jīng)歷還要精彩
2024年12月11日,在香橙會(huì)研究院舉辦的2024年氫能年會(huì)上,來自全球氫能產(chǎn)業(yè)鏈的頭部企業(yè)演講嘉賓,發(fā)表了許多前沿信息和精彩觀點(diǎn)。香橙會(huì)研究院將“領(lǐng)袖論壇:氫能行業(yè)分析與預(yù)測”及“分論壇:ALK/PEM/AEM/SOFC”嘉賓演講信息做了編輯整理,分享如下。
中國工程院院士 凌文
1. 我們的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展雖然規(guī)模還不能做大,發(fā)展還是遇到一些問題,但是我們氫能企業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域比如制氫、儲(chǔ)氫很多方面會(huì)有一些很好的進(jìn)展。原來毛主席講的,我們的同志在困難的時(shí)候要看到成績、光明,要提高我們的勇氣。
2. 11月份的能源法,能源法一共6次提到氫,這次能源法第一次以法律的名義把氫說清楚了。第一個(gè),所稱的能源把氫能已經(jīng)包括進(jìn)去了,氫能是能源。第二個(gè),國家的政策是有序推進(jìn)氫能開發(fā)利用,促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,國家導(dǎo)向說出來了。第三個(gè),國家鼓勵(lì)和支持的能源行業(yè)里面,能源資源勘探開發(fā)、化石能源清潔高效利用等等,包括氫能的開發(fā)利用,然后在術(shù)語里面專門把氫定義為氫能是氫作為能量載體進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)所釋放出來的能源,所以它的二次能源屬性界定的非常清楚。
3. 燃料電池電車,2018年以后我們一直在主張的,商用車優(yōu)先,現(xiàn)在做得很不錯(cuò)。我上個(gè)月在臨沂看到一個(gè)很可喜的現(xiàn)象,氫氣的加氫槍口價(jià)做到了19塊錢。因?yàn)樯綎|還有一個(gè)政策,今年3月1號(hào)開始高速公路費(fèi)免了的。司機(jī)告訴我說,他跑一個(gè)來回可以比正常開油車省2000塊錢,這是一個(gè)很好的商業(yè)邏輯。你是綠氫嗎?不是綠氫,它是副產(chǎn)氫,但是即便如此,我的主張是先把循環(huán)轉(zhuǎn)起來,然后逐步的再說,你不可能第一天就要求我那么完美,所以這個(gè)給我很大的信心。
陽光電源副總裁/陽光氫能董事長 彭超才
4. 制氫目前面臨著幾個(gè)挑戰(zhàn),可能很多人都有同感。第一個(gè),政策的壁壘和準(zhǔn)入的限制,歐洲最近頒布一項(xiàng)政策,中國的電解槽包括部件不能超過25%,我們國際化可能會(huì)受一定的影響。第二個(gè),目前產(chǎn)能擴(kuò)張加速,增加了市場競爭的激烈程度,其實(shí)我們的產(chǎn)能已經(jīng)10倍于需求。第三個(gè),現(xiàn)在大家都想找訂單,尤其是一些新進(jìn)入的,他們拿的訂單比較少,想通過超低價(jià)的方式來獲取訂單,所以現(xiàn)在拉低了整個(gè)市場的價(jià)格。第四個(gè),技術(shù)難度也在不斷的增加,早期業(yè)主都是通過國標(biāo),按照電解槽的效率來100%計(jì)算它的電耗,現(xiàn)在越來越關(guān)注實(shí)際的電耗,應(yīng)用場景也越來越復(fù)雜化。
5. 2021年的時(shí)候,堿性電解槽還在1200萬元,一套標(biāo)準(zhǔn)的5兆瓦,現(xiàn)在有人報(bào)到了436萬元,但實(shí)際的成本遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)據(jù),但是這個(gè)價(jià)格已經(jīng)下來了。還有一個(gè)PEM也是一樣,PEM經(jīng)過這三年,價(jià)格也下降了一半。但ALK電解槽現(xiàn)在的成本下探空間已經(jīng)很小了,尤其是一些基本的核心材質(zhì)成本,即使是按斤稱也很難下降了,這是它發(fā)展的瓶頸。
6. 制氫有很多技術(shù)路線,現(xiàn)在最主流的仍然是堿性電解槽,其次是PEM,AEM和SOEC也在快速的發(fā)展,它們的特點(diǎn)不完全一樣。堿性電解水的供應(yīng)鏈已經(jīng)非常成熟了,而且全部國產(chǎn)化,成本也比較低,現(xiàn)在一些大的電解槽很多廠家都已經(jīng)發(fā)布了,最高的到了5000標(biāo)方,也有3000標(biāo)方的,但現(xiàn)在主流的還是1000標(biāo)方產(chǎn)品。PEM電解槽它的特點(diǎn)是效率比較高,電氫耦合的性能好一些。固體氧化物的電解水也有一些特點(diǎn),屬于初期階段。還有一個(gè)是AEM,今年是AEM元年,這個(gè)熱度異常高,它確實(shí)具有很多的優(yōu)點(diǎn),適用波動(dòng)性的電源,具備堿性電解槽和PEM電解槽共同的優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)在它的挑戰(zhàn)是應(yīng)用實(shí)踐還缺一些,另外對(duì)于關(guān)鍵的材料,這個(gè)膜的技術(shù)還需要繼續(xù)打磨,主要是壽命,現(xiàn)在很難去證明哪一家膜的壽命能夠堅(jiān)持很長。
石化機(jī)械技術(shù)專家 李紅
7.國內(nèi)加氫站建設(shè)投資大概以每年10%-15%的比例不斷下降,對(duì)于日加注能力500kg/12h、加注壓力35MPa的固定式加氫站,設(shè)備投資從2020年的1500萬元降到2023年的700萬元以內(nèi),當(dāng)前僅需要530萬元左右;對(duì)于日加注能力1000kg/12h、加注壓力35MPa的固定式加氫站,設(shè)備價(jià)格已經(jīng)在750萬元以內(nèi)。
8.加氫站運(yùn)營成本高是產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在的問題,用氫車輛數(shù)量、加氫站氫氣售價(jià)、氫氣氣源到站價(jià)格三者相互影響,雖然政府通過補(bǔ)貼的方式解決了一部分問題,但真正建立氫能交通的生態(tài)圈,才是解決問題的根本。
艾默生中國區(qū)副總裁 王志慧
9. 實(shí)現(xiàn)綠色燃料項(xiàng)目落地的三大自動(dòng)化能力:
(1)貫穿全生命周期的仿真能力,如何從工程設(shè)計(jì)階段就去考慮經(jīng)濟(jì)性,除了基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段工程配置的仿真;還有一個(gè)需求是工藝仿真,我們已經(jīng)看到國內(nèi)已經(jīng)有幾種技術(shù)相互互補(bǔ)共存示范項(xiàng)目,比如ALK和PEM兩種技術(shù)聯(lián)合制氫,再加上上游綠電的制備,在工藝仿真上面我們一定會(huì)有明確的直接的需求。
(2)半離網(wǎng)/離網(wǎng)的響應(yīng)能力,現(xiàn)在氫能和綠色燃料的生產(chǎn),在半離網(wǎng)、離網(wǎng)上的需求在逐漸升高。
(3)基于狀態(tài)的控制能力-讓生產(chǎn)裝置與新能源“同頻”,當(dāng)上游無法避免波動(dòng),下游希望波動(dòng)的情況下,我如何在中間控制的環(huán)節(jié)去應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)或者應(yīng)對(duì)這種需求?它一定會(huì)面臨著大量復(fù)雜的負(fù)荷調(diào)整,在負(fù)荷調(diào)整過程中,一定會(huì)面臨著操作人員、控制邏輯、整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上面,都要考慮能夠去應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn),所以就會(huì)出現(xiàn)基于狀態(tài)的控制,基于現(xiàn)在的控制需求我如何去控制我的裝置。
天合元?dú)淇偛?段順偉
10. 回顧2024年整個(gè)氫能發(fā)展的現(xiàn)狀,四個(gè)字,不達(dá)預(yù)期?傮w立項(xiàng)超過650萬噸,開工率不足1/4,2024年具體動(dòng)工的也就1GW多一點(diǎn),就是實(shí)質(zhì)性動(dòng)工的這樣一個(gè)狀況。但是看到2025年,考慮到2025年國家規(guī)劃10-20萬噸、各地合計(jì)120萬噸綠氫產(chǎn)能規(guī)劃,以及當(dāng)前存量68萬噸已開工未招標(biāo)的項(xiàng)目,已立項(xiàng)的綠氫設(shè)備需求超12GW,已開工未招標(biāo)的電解槽量級(jí)達(dá)5.8GW,預(yù)計(jì)2025年綠氫項(xiàng)目將迎招標(biāo)潮。
11. 當(dāng)前綠氫氫能行業(yè)發(fā)展面臨兩大挑戰(zhàn),一是在電能供應(yīng)端,風(fēng)光發(fā)電波動(dòng)性和電解槽運(yùn)行功率范圍的挑戰(zhàn);二是物料供應(yīng)端,電解制氫波動(dòng)性和化工合成連續(xù)平穩(wěn)供應(yīng)之間的挑戰(zhàn)。
12. 提一個(gè)倡議,對(duì)我個(gè)人來講,我在光伏儲(chǔ)能行業(yè)干了十幾年,在氫能還是個(gè)新兵。但過去一年,我在氫能行業(yè)經(jīng)歷的感覺比我過去十年還要精彩,為什么這么講?光伏行業(yè)經(jīng)過幾個(gè)周期,至少過過好日子,氫能裝備好日子還沒有過就已經(jīng)卷了。
幾個(gè)方面,第一個(gè)是價(jià)格,有些廠商看到有些項(xiàng)目中標(biāo),算來算去是低于成本價(jià),他中標(biāo)以后跟同行交流說這個(gè)價(jià)格我怎么辦呢,當(dāng)然后面有資本的推手。資本很殘酷,但是有一個(gè)特點(diǎn),它講效率,短期快來的方式拿下訂單的,來的快,去的也快。
第二個(gè),行業(yè)質(zhì)量的部分,堿槽技術(shù)將近兩百年,為什么沒有大規(guī)模運(yùn)用?一個(gè)是電力原因,第二個(gè)原因是產(chǎn)品穩(wěn)定性到底怎么樣,你怎么能讓客戶覺得你的產(chǎn)品穩(wěn)定。
我們有些對(duì)外宣布的新品也好,4000標(biāo)方也好、5000標(biāo)方也好,你在實(shí)驗(yàn)室做是可以的,但是拿到市場上也沒有經(jīng)過驗(yàn)證,我們這些人為行業(yè)生態(tài)發(fā)展有責(zé)任和義務(wù)的。我建議一個(gè)是質(zhì)量這塊,第二個(gè)是創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),第三個(gè)是協(xié)同發(fā)展。
藍(lán)星化工機(jī)械副總經(jīng)理 司繼松
13. 柔性制氫面臨的一個(gè)是波動(dòng)電源大規(guī)模制氫設(shè)備,尤其是耦合未來如果要真正做到綠醇或者綠氨,化工系統(tǒng)要穩(wěn)定,這塊能不能做到柔性,而且能不能做到降低投資。
第二個(gè),針對(duì)不同電流密度你的轉(zhuǎn)化效率能不能提高。
第三個(gè),動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度,電解槽每天啟停,溫度怎么控制,冷熱啟動(dòng),電解槽怎么響應(yīng),這塊需要裝置相應(yīng)能力和工程適應(yīng)能力。電功耗能力也是,你想0到100%或者160%來實(shí)現(xiàn),這塊涉及到安全性,涉及到整個(gè)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)能力,包括閥門的調(diào)節(jié)能力能不能達(dá)到,都是很大的一個(gè)挑戰(zhàn)。經(jīng)濟(jì)性,你能不能考慮全生命周期的運(yùn)行成本,比如說電解槽電極性能,包括衰減能不能保證。
還有一個(gè),在低負(fù)載下的快速響應(yīng)下你這個(gè)裝置是不是安全性的,電解槽是不是泄露,這是一個(gè)很現(xiàn)實(shí)的挑戰(zhàn)。
國家管網(wǎng)集團(tuán)工程技術(shù)創(chuàng)新中心
新能源中心主任喻斌
14. 未來我們依托于兩橫兩縱的成品油管道,去實(shí)現(xiàn)醇類,跟汽油、柴油比較相近,可以進(jìn)行相關(guān)的重復(fù)利用或者順序輸送等等這么一些工作。
未來可以這么說,現(xiàn)有管網(wǎng)其實(shí)能滿足氫能輸運(yùn)需求,我們管道其實(shí)已經(jīng)準(zhǔn)備好了,包括我們說的接近7萬公里的天然氣摻氫,一次性摻到5%,就可以消納所有的制氫規(guī)模。并不是我們沒有準(zhǔn)備好,是因?yàn)檫@個(gè)市場有待于氫成本的再次降低,能夠跟天然氣去對(duì)抗它的燃燒成本,作為一個(gè)燃料的成本。
15. 國家管網(wǎng)未來的業(yè)務(wù)范圍到底是油氣,還是醇、氨、氫等等怎么樣的形態(tài)?我們認(rèn)為是多元融合的各種能源存在的狀態(tài),不能說未來油氣就被取代了,這是不現(xiàn)實(shí)的,不利于國家安全的,我們國家的特點(diǎn),風(fēng)電資源比較豐富,電網(wǎng)又不具備儲(chǔ)能的,儲(chǔ)能也是未來能夠解決電網(wǎng)風(fēng)光電的一個(gè)核心的東西。
根據(jù)這個(gè),結(jié)合我們現(xiàn)在技術(shù)發(fā)展的情況,規(guī)劃了我們未來管網(wǎng)的形態(tài),我們找到其中的路徑,推動(dòng)它向著我們希望的零碳綜合能源網(wǎng)發(fā)展。我們做了整個(gè)全產(chǎn)業(yè)鏈的分析,我們也會(huì)發(fā)現(xiàn),在儲(chǔ)的問題上,有些專家說現(xiàn)在的問題就是你們大規(guī)模儲(chǔ)運(yùn)管道沒有做好,在輸送成本當(dāng)中,我們管網(wǎng)成本的邊際效益并不太明顯,什么意思?
你投入再大,它的成本降低是有限的,它跟其他的輸送方式相比,它有先天的優(yōu)勢,當(dāng)然它也有它的問題,需要大規(guī)模,如果你的氫數(shù)量低于100公里10萬噸以下,就很難產(chǎn)生競爭力,當(dāng)你達(dá)到20萬噸,你的管道輸送成本就會(huì)具有極大的優(yōu)勢。
上海電氣集團(tuán)上海鍋爐廠有限公司
副總經(jīng)理 倪建軍
16. 今年10月份出臺(tái)的國家發(fā)改委各部門大力實(shí)施可再生能源替代行動(dòng)指導(dǎo)意見,以及今年8月份、9月份都有出臺(tái)跟綠色液體燃料相關(guān)的政策,在快速助推綠電消納,從能源向燃料、原料這幾個(gè)方向去推動(dòng)實(shí)施。因?yàn)槟茉吹侥茉,我們多一個(gè)過程就要打一個(gè)折,九折到九折就變成八折,現(xiàn)在更多的是綠氫、綠醇和航煤。
為什么會(huì)有甲醇的出現(xiàn),必然有一個(gè)市場邏輯,基于雙碳背景、全球減碳背景,綠色航運(yùn)需求,根據(jù)相應(yīng)的機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2030年我們有上千艘雙燃料船。我自己給大家樂觀的情況下潑冷水,之所以叫雙燃料船,除了甲醇之外還要燒油,綠色甲醇燃料成立的邏輯在于甲醇下游是不是能夠燒得起,和生產(chǎn)供應(yīng)端成本穩(wěn)定供應(yīng)問題。
17. 可持續(xù)航煤(SAF)是航空領(lǐng)域重要的脫碳途徑,預(yù)計(jì)到2030年,中國航空燃料消費(fèi)總量將達(dá)到6,050萬噸,2023年至2030年的復(fù)合年均增長率(CAGR)將為 8%;如果中國航空業(yè)與IATA的SAF使用目標(biāo)(5.2%)保持一致,預(yù)計(jì)到2030年,中國的SAF需求量將達(dá)到300萬噸/年。
預(yù)計(jì)到2050年,中國航空燃料消費(fèi)總量將達(dá)到1.325億噸, 2031年至2050年的復(fù)合年均增長率將為4%,隨著技術(shù)的進(jìn)步和中國全面脫碳目標(biāo)的推進(jìn),預(yù)計(jì)到 2050年,中國的SAF需求量將達(dá)到8600萬噸/年。
青騏驥 創(chuàng)始人/董事長/首席科學(xué)家 閆巍
18. 談堿性電解槽發(fā)展我更多想從核心材料角度看堿性電解槽現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。堿性電解槽工藝相對(duì)成熟,設(shè)備成本低,單臺(tái)產(chǎn)氫量大,但是電解槽是否真正成熟,能否完全滿足客戶要求還是有待證明的。
堿性電解槽目前三大核心材料:催化劑、雙極板和隔膜,三者加起來的成本百分之六七十,直接決定著電解槽的核心性能。催化劑目前最主要的材料是雷尼鎳,現(xiàn)在延伸到貴金屬上;雙極板無論是乳突板還是平板支撐網(wǎng),要提高耐腐蝕性,做輕量化、減量化的工藝,不要越做越大、越長、越重;隔膜方面,主流用的是PPS隔膜,我想復(fù)合隔膜可能是未來的發(fā)展方向。核心材料供應(yīng)鏈目前還是比較脆弱的,質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、產(chǎn)品規(guī)格不統(tǒng)一、供應(yīng)商對(duì)于核心材料理解水平不一樣,不同廠商做出來的電解槽品質(zhì)也是有差異的,對(duì)于品控還是比較大的挑戰(zhàn)。
19. 我們在核心材料上的技術(shù)突破是以核心材料為基礎(chǔ),以關(guān)鍵部件為支撐實(shí)現(xiàn)大型電解槽的創(chuàng)新。我個(gè)人定的三個(gè)標(biāo)準(zhǔn):高穩(wěn)定性、低成本和高性能。穩(wěn)定性是最重要的,在離網(wǎng)上跑一年最低的要求就是催化劑不要脫落了,不要讓能耗一年上升10%,甚至15%,對(duì)于項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性挑戰(zhàn)是非常大的,我們從三個(gè)維度把催化劑做精:材料組合、工藝組合和應(yīng)用組合。雙極板主要的是復(fù)合鍍工藝,我們注意到電鍍的雙極板鍍層非常不均勻,不能覆蓋雙極板表面,沒有鍍的表面一定是最快發(fā)生腐蝕的,這樣就離報(bào)廢不遠(yuǎn)了,復(fù)合鍍工藝無論是在孔隙率還是抗腐蝕性上都是更優(yōu)的。
20.“本質(zhì)安全,離網(wǎng)制氫。”不管是PEM、堿槽還是AEM,這是所有廠家最需要解決的問題。我以前做的離網(wǎng)制氫測試項(xiàng)目,友商電解槽負(fù)荷低于80%就報(bào)警了,最后通過各方面改造,可以把負(fù)荷下探到40%,但這不代表可以用很長時(shí)間。這條路我們確實(shí)要心生敬畏,扎實(shí)地解決一些問題。核心材料需要增強(qiáng)催化劑、雙極板及隔膜耐電流沖擊和耐腐蝕性,制氫系統(tǒng)做到大小閥的精準(zhǔn)控制,提高調(diào)節(jié)速率及范圍,同時(shí)保證系統(tǒng)安全。我們在這個(gè)行業(yè)要行穩(wěn)致遠(yuǎn)、攜手共進(jìn),共同保護(hù)好氫能行業(yè)發(fā)展。
文景能源總經(jīng)理 蔡俊
21. 高性能的催化劑是是很多PEM槽企業(yè)追求的一個(gè)方面,我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行優(yōu)化:第一,通過微孔結(jié)構(gòu)增加,強(qiáng)化催化層傳質(zhì);第二,做到可變徑流道,使局部流速提高100%;第三,進(jìn)入歧管的設(shè)計(jì)優(yōu)化,提升每一節(jié)一致性,從而提升槽體的性能。使用改進(jìn)催化層結(jié)構(gòu),能夠用115微米的膜做到2.4V5A,在2.07V條件做到7A。
22. 電解槽在系統(tǒng)層面可以從陰極、陽極各個(gè)角度進(jìn)行設(shè)計(jì),第一在陽極用多重溫度壓力和流量監(jiān)控確保槽體安全,第二設(shè)一級(jí)和二級(jí)氣液分離,確保氫氧按預(yù)期流量排除,防止氫氣聚集帶來的安全隱患,第三在三腔也會(huì)做到在必要的情況下進(jìn)行氮?dú)獯祾,進(jìn)一步降低安全風(fēng)險(xiǎn);最后是環(huán)境監(jiān)測也會(huì)設(shè)置多重監(jiān)測。
23.根據(jù)電解槽電化學(xué)阻抗能夠開發(fā)出很多基于電解槽狀態(tài)的預(yù)測模型,把這個(gè)模型嵌入到電解槽運(yùn)行的軟件中,基于電化學(xué)阻抗和極化曲線預(yù)測,從而對(duì)整個(gè)膜情況判斷,比如是否有裂痕、粗糙老化的現(xiàn)象,最后通過預(yù)測模型對(duì)槽做高精度的控制,從系統(tǒng)軟件層面進(jìn)提高電解槽可靠性和穩(wěn)定性。
合肥動(dòng)量守恒綠色能源有限公司
總經(jīng)理 毛學(xué)偉
24. 供給端:綠氫將會(huì)成為新增風(fēng)電、光伏發(fā)電投資的重要消納途徑;需求端:綠氫將會(huì)是重工業(yè)(化工鋼鐵水泥等)、重型交通領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)深度脫碳的較優(yōu)路徑。
25. PEM電解槽裝機(jī)量占比反比于PEM與堿性電解槽單位成本倍數(shù)。現(xiàn)在整個(gè)行業(yè)平均水平PEM是堿性成本的5倍,PEM電解槽裝機(jī)量占比處于5-10%;未來隨著PEM電解槽降本跟堿性持平,PEM電解槽裝機(jī)量占比提高10%甚至30%以上。
26. 公司獨(dú)創(chuàng)的高有序化直通孔結(jié)構(gòu)陽極多孔傳輸層(SP-PTL),每平米擁有規(guī)則直通孔數(shù)量超過1.7億個(gè),厚度公差低至3μm以內(nèi),極利于電堆的高一致性組裝,滿足降本需求。與鈦氈對(duì)比,它用鈦絲燒解而成的,具有梯型排列的孔,所有氣泡從T型中間排出,因?yàn)楦叨仁芟,尺寸不超過40微米,水從兩邊下去,對(duì)流效果最好。同時(shí)梯型結(jié)構(gòu)導(dǎo)致它跟催化層接觸是面接觸,阻抗比較低;并且有利于散熱;采用物理性的鍍鉑工藝,防腐性強(qiáng)。
27. 公司核心產(chǎn)品“六合一”復(fù)合一體化雙極板,由直通孔結(jié)構(gòu)的多孔傳輸層、鈦網(wǎng)、鈦板構(gòu)成,具有工藝簡化、降低內(nèi)阻、原料易得、減少鍍鉑、低成本等特點(diǎn),僅陽面一層鍍鉑,可降低60%鉑金用量。
賽克賽斯副總經(jīng)理 丁孝濤
28. 我認(rèn)為現(xiàn)在局面來說,PEM制氫和堿液制氫更多要合作而不是單純競爭,也包括其他制氫方式,雙碳目標(biāo)提出后,氫能作為未來能源體系的核心,國家戰(zhàn)略地位越來越明顯,11月份氫能納入到了能源管理體系中,這個(gè)領(lǐng)域蛋糕足夠大,只要把大家把產(chǎn)品做好,肯定大有可為。電解水制氫現(xiàn)在還是以ALK為主,也是受成本制約的因素,未來將是多種制氫方式并存,我們作為制氫企業(yè)一個(gè)最大的問題,就是要降低成本,推動(dòng)它和綠電大規(guī)模耦合。
29. ALK的成本壓縮空間已經(jīng)很少了,但對(duì)于PEM制氫,我們認(rèn)為所有環(huán)節(jié)都有很大的下降空間,從催化劑、膜電極一直到電解槽設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成,現(xiàn)在和綠電耦合應(yīng)用場景以及整個(gè)全生命周期運(yùn)營維護(hù)的方面進(jìn)行研究,但要保證壽命和穩(wěn)定性。
PEM成本的大頭還是貴金屬催化劑,最直觀的降本方式就是降低貴金屬催化劑的用量,比如制備小尺寸、高分散的催化劑;膜電極從噴涂制備到熱壓優(yōu)化工藝;電解槽設(shè)計(jì)端做陰陽極一體化,制備端提高精度、提升裝配工藝;在BOP集成方面,通過集約模塊化降本;另外也從基建、運(yùn)維方面降低成本,比如和堿液、AEM共用模塊等;最后PEM運(yùn)行環(huán)境相對(duì)潔凈,也可以通過高效回收降低全生命周期成本。
30. 這兩年氫能很熱,今年上半年比較冷,下半年好了一些,國內(nèi)外項(xiàng)目放緩了但可能明年就起勢了,另外行業(yè)會(huì)更加內(nèi)卷,1MW制氫系統(tǒng)標(biāo)價(jià)比去年普遍降低了30%,兆瓦級(jí)的電解槽最低報(bào)到150萬。最能衡量不同制氫路線性價(jià)比的指標(biāo)是LCOH,電價(jià)對(duì)成本的影響是最大的,是購置設(shè)備影響的3倍,而且壽命對(duì)LCOH影響也非常大。所以,通過產(chǎn)品迭代降低制氫裝備的成本,是我們能夠自己控制的一個(gè)規(guī)劃方向,但是我們要警惕犧牲壽命、穩(wěn)定性的片面降本。
世界鉑金投資協(xié)會(huì)
中國市場研究負(fù)責(zé)人 張文斌
31. 從氫燃料電池和電解槽角度來看,與氫能相關(guān)的鉑族金屬需求是逐年上漲的,我們看到整個(gè)電解槽裝機(jī)容量呈指數(shù)型增長,到了2024年25%質(zhì)子交換膜將投資使用,相比2023年總產(chǎn)能同比增長25%,既是全球氫能市場的格局,鉑族金屬一年大概兩百多噸。
32. 預(yù)計(jì)到2030年氫對(duì)于鉑的需求將達(dá)到28噸,鉑金每年供應(yīng)量大約是220到240噸左右,占到10%到11%的量,60%與氫相關(guān)的需求來自于氫燃料電池行業(yè)。投資方面我們可以看得出來,來自中國市場對(duì)于鉑金的投資,其實(shí)在全球市場份額當(dāng)中越來越大,雖然購買了鉑金,但國內(nèi)本身是沒有鉑金的套保工具,因?yàn)閲鴥?nèi)沒有鉑金期貨,企業(yè)方買鉑金儲(chǔ)備的時(shí)候可能處于裸奔的狀態(tài),鉑金價(jià)格波動(dòng)是一個(gè)區(qū)間,比如在900到1100左右,如果未來鉑金出現(xiàn)價(jià)格更大的波動(dòng)或大幅上漲的話,這可能會(huì)對(duì)大家產(chǎn)生很大的影響,所以從這個(gè)角度來講,會(huì)成為我們未來控制風(fēng)險(xiǎn)成本很大的有利狀況。
中電豐業(yè)總經(jīng)理助理 王子豪
33.大規(guī)模綠氫工廠運(yùn)營管理痛點(diǎn)包括多個(gè)子系統(tǒng)存在數(shù)據(jù)孤島,互相之間不連通,無法一站式管理;如何快速了解各個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、各項(xiàng)參數(shù),以確保設(shè)備安全性等。隨著制氫項(xiàng)目的規(guī)模與日俱增,制氫設(shè)備及綠氫工廠智能化也迫在眉睫。
針對(duì)氫爆炸、氫脆、氫泄漏痛點(diǎn),中電豐業(yè)采取了有限元分析及壓力容器設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、充分實(shí)現(xiàn)“鎳”保護(hù)層、嚴(yán)格的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)等重點(diǎn)安全措施。
氫鸞科技首席科學(xué)家/上海交通大學(xué)教授 莊小東
34. AEM由于不需要用到貴金屬催化劑,也不需要用到含氟膜,所以它的成本非常低,我們現(xiàn)在對(duì)于它的成本控制已經(jīng)做到比較好的狀態(tài),后面會(huì)在市場化的過程當(dāng)中慢慢顯現(xiàn)出來,降本空間巨大。
35. 我們現(xiàn)在陰離子交換膜主要策略是在不同芳香聚合物進(jìn)行調(diào)控篩選,在陰離子交換膜的芳香結(jié)構(gòu)里引入強(qiáng)偶極具分析,萘即樟腦丸結(jié)構(gòu)的同分異構(gòu)體,我們可以看兩個(gè)同分異構(gòu)體顏色的變化,因此,一個(gè)膜做出來之后,不光能夠有非常強(qiáng)的偶極增強(qiáng)離子傳導(dǎo),同時(shí)也有一定電子電導(dǎo),但不是導(dǎo)體,依然是絕緣體,經(jīng)過對(duì)比,偶極增強(qiáng)的陰離子交換膜各方面性能都較優(yōu)。
36. 二氧化碳還原這塊市場還是蠻大的,將來不一定比電解水市場會(huì)小,減碳最終還是要把二氧化碳進(jìn)行有效轉(zhuǎn)換,我們也是接下來用陰離子交換膜重點(diǎn)發(fā)力的方向。
氫邦科技 副董事長 楊鈞
37. 分布式發(fā)電熱電聯(lián)供場景,SOFC發(fā)電效率高,處于55%-65%,同時(shí)有約30%左右熱供應(yīng),在傳統(tǒng)工業(yè)替代煤電、大型數(shù)據(jù)中心等具備優(yōu)勢。在商用移動(dòng)機(jī)械和船舶補(bǔ)能場景,直接使用液態(tài)燃料(甲醇、氨、LNG、柴油等等),發(fā)電效率高(>50%)。
38. SOFC經(jīng)濟(jì)性上,當(dāng)出貨量達(dá)到5GW,系統(tǒng)目標(biāo)成本是5000/kW,使用壽命是十年,八萬小時(shí),度電投資成本可以降到1毛,剩下是發(fā)電成本是跟燃料相關(guān)的,天然氣價(jià)格是2元/方,發(fā)電度電成本可控制在5毛以下。
SOFC經(jīng)濟(jì)性有幾個(gè)條件:
第一,大規(guī)模量產(chǎn)。
第二,燃料成本最好是不要錢的燃料。
第三,使用壽命達(dá)到4萬小時(shí)以上,之后是8萬小時(shí)目標(biāo),再之后是15萬小時(shí),三個(gè)階段目標(biāo)。
當(dāng)出貨量達(dá)到5GW,SOEC放量之后每標(biāo)方氫氣生產(chǎn)里面大概2毛左右的設(shè)備成本。
以上僅根據(jù)會(huì)議記錄整理,未經(jīng)演講者審核。
香橙會(huì)研究院以推動(dòng)氫能商業(yè)化為使命,是中國最早從事氫燃料電池行業(yè)研究的專業(yè)機(jī)構(gòu)。經(jīng)過多年積累,發(fā)展出了香橙會(huì)氫能數(shù)據(jù)庫。以數(shù)據(jù)庫為依托,提供氫能數(shù)據(jù)、媒體、智庫、投行、論壇、展會(huì)服務(wù)。
原文標(biāo)題 : 我在氫能行業(yè)一年的經(jīng)歷,比我在光伏行業(yè)十年的經(jīng)歷還要精彩(附2024年氫能年會(huì)38條金句)
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