中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:氫能受到追捧并非新鮮事,20世紀(jì)70年代和21世紀(jì)初國(guó)際油價(jià)畸高之時(shí),能量密度極高的氫能都曾成為規(guī)避高油價(jià)的潛在選項(xiàng)之一,但氫能因此而獲得的關(guān)注也往往隨著油價(jià)的下降和走穩(wěn)很快歸零。但這一波的熱潮與以往很不一樣,油價(jià)自2014年崩潰以來(lái),最高也未摸及80美元/桶的頂端,大部分時(shí)間都在極低區(qū)間徘徊,而氫能的興衰則早已與油價(jià)脫鉤,隨著“低碳熱”的蔓延,氫能以其儲(chǔ)能和低碳應(yīng)用潛力,已日漸成為替代化石能源的最佳選擇。
美國(guó)咨詢公司貝恩(Bain & Company)近期發(fā)布了一份報(bào)告,基于氫氣發(fā)展的可行性、成本競(jìng)爭(zhēng)力、技術(shù)和供應(yīng)情況,對(duì)氫氣市場(chǎng)的未來(lái)發(fā)展進(jìn)行了3種情景預(yù)測(cè),分別是聚焦式發(fā)展情景、產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展情景和加速發(fā)展情景,考慮了氫氣的未來(lái)應(yīng)用全景、氫氣與其他零排放可再生能源之間的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力對(duì)比。
貝恩公司稱,與可再生能源成本不斷下降一樣,綠氫的未來(lái)發(fā)展也將出現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。相關(guān)技術(shù),如碳捕集和電解的成本也將逐漸走低。碳稅的提高將進(jìn)一步增強(qiáng)氫能的競(jìng)爭(zhēng)力,政府的補(bǔ)貼也將加速氫氣技術(shù)的發(fā)展和降本。
根據(jù)貝恩公司產(chǎn)業(yè)集成式發(fā)展情景預(yù)測(cè),2050年全球氫氣市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到3億噸,利潤(rùn)或超過(guò)2500億美元。2020~2030年增長(zhǎng)相對(duì)緩慢,其后將開始提速。該情景假設(shè)所有的重點(diǎn)工業(yè)都將增加氫氣用量,且其中一些增速更快,如在運(yùn)輸行業(yè),電動(dòng)汽車成為主力車型,氫氣或?qū)⒃谥匦涂ㄜ嚾剂现姓家幌?,而在另一些氫氣具有?yōu)勢(shì)的應(yīng)用場(chǎng)景中,如使用電池過(guò)于沉重時(shí),也不得不以氫為驅(qū)動(dòng)等。
該情景還假設(shè)運(yùn)輸和工業(yè)應(yīng)用將占?xì)錃庑枨蟮?0%,發(fā)電、取暖和其他用途將占剩余的20%。由于一些應(yīng)用需要大筆投資進(jìn)行基建(如建加氫站)或設(shè)備更換(如取代鋼鐵行業(yè)的傳統(tǒng)鼓風(fēng)爐),對(duì)于公司而言,短期氫能發(fā)展的機(jī)會(huì)主要在于其他工業(yè)或電力應(yīng)用方面。
在加速發(fā)展情景下,根據(jù)主要發(fā)電企業(yè)的去碳化目標(biāo),氫氣可作為發(fā)電燃料或可再生能源的能量存儲(chǔ)介質(zhì)。但考慮到技術(shù)應(yīng)用的不確定性和氫氣的相對(duì)競(jìng)爭(zhēng)力,這個(gè)過(guò)程可能較慢,最終結(jié)果可能與聚焦式發(fā)展情景類似,2050年,氫氣需求將為1.85億噸。
當(dāng)下,藍(lán)氫和綠氫在全球氫氣總產(chǎn)量中的占比不足1%。競(jìng)爭(zhēng)力的增強(qiáng)不僅需要在技術(shù)上取得突破,而且需要獲得將氫氣用于運(yùn)輸和存儲(chǔ)所需的基礎(chǔ)設(shè)施與大量的工業(yè)應(yīng)用。公共投資對(duì)藍(lán)氫和綠氫發(fā)展的促進(jìn)作用也非常重要。
從貝恩公司的預(yù)測(cè)來(lái)看,氫能前景似乎離我們還很遠(yuǎn),但考慮到氫氣在能源轉(zhuǎn)型中的重要地位,其建議有意向的公司應(yīng)盡早開始謀劃,并提出了5條建議。
從未來(lái)角度逆向理解氫能潛力
對(duì)氫能市場(chǎng)的每個(gè)參與者而言,首要任務(wù)是確定最具潛力的氫氣應(yīng)用及其內(nèi)在的驅(qū)動(dòng)力,這不僅是對(duì)相關(guān)應(yīng)用的成本研判,而且涉及對(duì)競(jìng)爭(zhēng)性替代產(chǎn)品、供應(yīng)來(lái)源、技術(shù),以及國(guó)際、國(guó)家和當(dāng)?shù)氐南嚓P(guān)政策的了解。
在部分地區(qū)或領(lǐng)域,氫氣是最佳減排方案,用戶也愿意為之付費(fèi),此時(shí)氫氣應(yīng)用的前景很好預(yù)測(cè),但也取決于具體個(gè)案、轉(zhuǎn)型的難易程度和資產(chǎn)置換計(jì)劃等因素。而在另一些地區(qū)或領(lǐng)域,氫氣應(yīng)用面臨來(lái)自其他低碳或零碳方案的競(jìng)爭(zhēng),此時(shí)氫氣轉(zhuǎn)型的動(dòng)力取決于是否有低成本可再生能源制氫和氫氣的可再生能源供應(yīng)鏈?zhǔn)欠窨捎谩?
氫能的長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)性基于市場(chǎng)力量,但短期內(nèi)國(guó)家或地區(qū)政策可通過(guò)鼓勵(lì)投資或直接投資加快氫經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。這也可以從可再生能源發(fā)電的發(fā)展過(guò)程中“取經(jīng)”。
以美國(guó)為例,來(lái)自聯(lián)邦政府的直接補(bǔ)貼有助于可再生能源技術(shù)的快速推廣和改進(jìn),歐洲的英國(guó)、荷蘭、丹麥、德國(guó)、波蘭也在逐漸采取類似做法。
選擇切入點(diǎn)和參與模式
隨著氫能市場(chǎng)價(jià)值鏈的延展,氫氣供應(yīng)、生產(chǎn)、物流等方面的瓶頸也將顯現(xiàn)。要想在氫能發(fā)展過(guò)程中占得先機(jī),公司需要了解這些瓶頸所在,以及其對(duì)參與模式的影響。
有效的參與模式應(yīng)以公司現(xiàn)有強(qiáng)項(xiàng)為起點(diǎn),同時(shí)規(guī)劃出明確的盈利路線,獲得正現(xiàn)金流可能需要很長(zhǎng)時(shí)間,因此公司需慎重選擇發(fā)展路徑并持之以恒,避免受到周期性波動(dòng)或短期誘惑的影響而偏離既有航線。
與其他公司合作不失為一個(gè)好辦法,不僅可以分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn),而且能共享思路,降低學(xué)習(xí)成本,并在鄰近領(lǐng)域占有一席之地。目前已有4種主要的合作模式開始浮現(xiàn):
項(xiàng)目合作:價(jià)值鏈上的公司組隊(duì)開展特定的項(xiàng)目。如比利時(shí)就有10家公司建立的財(cái)團(tuán),合作開發(fā)一個(gè)與氫氣相關(guān)的甲醇項(xiàng)目,很好地整合了財(cái)團(tuán)成員的專業(yè)技能,展示了氫氣在建立可持續(xù)閉環(huán)經(jīng)濟(jì)中的重要作用。
包銷產(chǎn)品和系統(tǒng)整合:工程和建筑公司、石油公司和氫氣公司共同投資氫氣生產(chǎn)設(shè)施,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)價(jià)值鏈上系統(tǒng)的服務(wù)整合。
合資公司和少數(shù)股投資:供應(yīng)商和終端用戶少量持股或合作,向價(jià)值鏈上的其他重要公司提供產(chǎn)品或其他服務(wù)。
新業(yè)務(wù)擴(kuò)展: 價(jià)值鏈上的公司,包括可再生能源公司、工程公司、物流公司,都進(jìn)入相關(guān)業(yè)務(wù)。
制定完善且靈活的執(zhí)行規(guī)劃,監(jiān)測(cè)重大氫能相關(guān)標(biāo)志性事件進(jìn)展
對(duì)于具有氫氣應(yīng)用潛力的行業(yè),公司應(yīng)開始制定行動(dòng)方案,制訂全面且低風(fēng)險(xiǎn)的資本投資計(jì)劃。與其他不確定性較大的領(lǐng)域一樣,氫能發(fā)展也需要監(jiān)測(cè)一些關(guān)鍵的標(biāo)志性事件,從而掌握和調(diào)整方向,更穩(wěn)妥地推進(jìn),并在進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上,平衡投資強(qiáng)度與預(yù)期長(zhǎng)期回報(bào)的關(guān)系。目前的氫能市場(chǎng)發(fā)展還面臨著巨大的不確定性,因此規(guī)劃的制定必須兼顧靈活性和堅(jiān)韌性,在標(biāo)志性事件顯現(xiàn)時(shí),可及時(shí)擴(kuò)大規(guī)?;蚋淖兎较?。
當(dāng)前在全球電池材料市場(chǎng)占得先機(jī)的一些公司就采取過(guò)類似策略,當(dāng)其意識(shí)到電池材料市場(chǎng)將主要受到汽車電動(dòng)化的推動(dòng)時(shí),立刻實(shí)行了擴(kuò)產(chǎn)或方向的變更。而判斷的依據(jù)就是一些重要指標(biāo)的變化,包括特定電池技術(shù)和成本的發(fā)展與演化、電池公司的投資和重心、汽車制造商的平臺(tái)發(fā)展。正是因?yàn)楸O(jiān)測(cè)到這些標(biāo)志性的變化,這些公司才能及時(shí)決策,占得先機(jī)。
追蹤氫能市場(chǎng)的發(fā)展需要監(jiān)測(cè)的標(biāo)志性事件主要包括用戶、基建、政策和技術(shù)等四個(gè)層面。
從用戶層面來(lái)看,標(biāo)志性事件包括越來(lái)越多地開始使用氫氣或氫氣相關(guān)產(chǎn)品,包括運(yùn)輸、鋼鐵和合成燃料,可行性項(xiàng)目規(guī)模升級(jí),用戶愿意為低碳產(chǎn)品支付較高費(fèi)用。
從基建設(shè)施層面來(lái)看,標(biāo)志性事件包括氫能存儲(chǔ)設(shè)施取得技術(shù)進(jìn)展,安全性更高;氫氣分銷投資增加,包括氫氣罐和加氫系統(tǒng);氫氣市場(chǎng)形成,包括氫氣營(yíng)銷、貿(mào)易和存儲(chǔ)等;瓶頸突破式的進(jìn)展,如出現(xiàn)將船更換成氫氣動(dòng)力的干船塢。
從政策層面來(lái)看,標(biāo)志性事件包括碳稅急劇增加,征稅范圍擴(kuò)大;對(duì)氫氣的使用有明確促進(jìn)作用的政策、承諾或投資;新一代核能的角色定位出現(xiàn)政策變化;加強(qiáng)用水限制。
從技術(shù)層面來(lái)看,標(biāo)志性事件包括關(guān)鍵氫能發(fā)展技術(shù)和風(fēng)能、太陽(yáng)能、電池、核能、碳捕集和封存技術(shù)的成本與經(jīng)驗(yàn)曲線的重大變化;電氣化,包括取暖、泵和電動(dòng)汽車的成本和經(jīng)驗(yàn)曲線出現(xiàn)重大變化等。
找最佳機(jī)會(huì)爭(zhēng)取氫能發(fā)展開門紅
氫能市場(chǎng)作為正在成形的市場(chǎng),發(fā)展更傾向于圍繞一系列供求潛力展開,預(yù)計(jì)可能出現(xiàn)幾次機(jī)會(huì)。
第一次機(jī)會(huì)已經(jīng)出現(xiàn)苗頭,主要表現(xiàn)在現(xiàn)有氫需求與供應(yīng)關(guān)系中,氫價(jià)格已極具競(jìng)爭(zhēng)力。尤其在一些低成本氫氣地區(qū),如智利、中東和澳大利亞,或替代物過(guò)于昂貴的地區(qū),如斯堪的那維亞半島偏遠(yuǎn)地區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)行業(yè)用氫,又或者政府給予補(bǔ)貼抵消過(guò)高成本的地區(qū),如比利時(shí)、德國(guó)和荷蘭等。
對(duì)于長(zhǎng)期機(jī)會(huì),公司可采取邊干邊學(xué)的方法來(lái)掌握,從抓住第一次機(jī)會(huì)開始,爭(zhēng)取氫能發(fā)展開門紅。這些長(zhǎng)期機(jī)會(huì)將聚焦于可實(shí)現(xiàn)低碳目標(biāo)的一些應(yīng)用上,特別是工業(yè)應(yīng)用,或在氫能的優(yōu)勢(shì)可抵消或超越其不確定性的領(lǐng)域,如特型重載車、燃料電池車等。 過(guò)去十幾年,液化天然氣(LNG)市場(chǎng)的發(fā)展也展示了類似特點(diǎn),生產(chǎn)公司尋求低成本供應(yīng)來(lái)源,在打造運(yùn)輸船、出口設(shè)施和其他一些必要的基礎(chǔ)設(shè)施的同時(shí),慢慢對(duì)接了需求端。
對(duì)于氫能發(fā)展成本較低的地區(qū),公司的轉(zhuǎn)型會(huì)更快,在應(yīng)用過(guò)程中不斷累積經(jīng)驗(yàn),逐漸在實(shí)踐中成長(zhǎng),為進(jìn)入更大的市場(chǎng)做好準(zhǔn)備。在這個(gè)過(guò)程中,政府將是重要的推動(dòng)因素,通過(guò)制定排放規(guī)則刺激相應(yīng)需求,也可通過(guò)投資和激勵(lì)機(jī)制降低氫能成本。
確定正確的經(jīng)營(yíng)模式,合理納入氫能業(yè)務(wù)
新業(yè)務(wù)往往很難在現(xiàn)有經(jīng)營(yíng)模式下找到定位,特別是當(dāng)新業(yè)務(wù)可能威脅到原有業(yè)務(wù)時(shí)更是如此。一些公司將氫能發(fā)展作為公司核心業(yè)務(wù)的延伸,另一些則將之視為替補(bǔ)增長(zhǎng)動(dòng)力源。根據(jù)公司的氫能發(fā)展戰(zhàn)略、參與模式及其與原有核心業(yè)務(wù)的關(guān)系,公司可關(guān)注3個(gè)方面的發(fā)展:
所有權(quán)與可靠性:任命管理長(zhǎng)期氫能發(fā)展路線(包括與外部的合作)的人員,助力公司監(jiān)控關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和相應(yīng)決策的制定,如確定可行性小項(xiàng)目和并購(gòu)目標(biāo)。
長(zhǎng)期投資:確保足夠且可持續(xù)的投資,以抓住機(jī)遇,推動(dòng)氫能發(fā)展,避免其成為其他短期回報(bào)性質(zhì)業(yè)務(wù)的附庸,要做到這點(diǎn)需注意資本的靈活性與機(jī)動(dòng)性。
與核心業(yè)務(wù)的關(guān)系:理順氫能發(fā)展與公司其他業(yè)務(wù)之間的關(guān)系,以確保其成功和效率,包括人才和能力挖潛、行動(dòng)快捷性和規(guī)??s放等。
氫能的發(fā)展?jié)摿?/strong>
氫能除了自有的能源密度極高的特點(diǎn),還可以進(jìn)行存儲(chǔ)和運(yùn)輸,完勝時(shí)斷時(shí)續(xù)的太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電,也優(yōu)于最多僅能儲(chǔ)能數(shù)小時(shí)的聯(lián)網(wǎng)電池。而與傳統(tǒng)的化石能源相比,它可以在任何地區(qū)制取,不會(huì)因資源分布不均而引發(fā)地緣政治風(fēng)險(xiǎn)。
氫氣既可以直接作為燃料,又可以作為原料生產(chǎn)氨或合成燃料,尤其適用于一些用常規(guī)方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)低碳化的領(lǐng)域。氫氣按來(lái)源大致可分為四類:一是作為工業(yè)副產(chǎn)品的氫;二是通過(guò)煤、石油、天然氣等化石能源制取的氫,這類氫又因煤、石油和天然氣排放二氧化碳的程度不同而有所區(qū)分,煤氣化制氫、石油重整制氫、蒸汽甲烷重整制氫幾種方式得出的氫被稱為灰氫;三是對(duì)排放的二氧化碳進(jìn)行碳捕集、封存處理得到的氫被稱為藍(lán)氫,藍(lán)氫還包括甲烷裂解制氫、天然氣或生物氣熱解制氫;四是通過(guò)低碳能源,如核能、太陽(yáng)能、風(fēng)能發(fā)電電解制得的氫則被稱為綠氫。
目前,除了工業(yè)副產(chǎn)品,制取的氫大多屬于灰氫。但據(jù)國(guó)際可再生能源署(IRENA)的估算,隨著可再生能源發(fā)電和電解成本的不斷降低,綠氫的競(jìng)爭(zhēng)力將在未來(lái)十年大幅增強(qiáng)。藍(lán)氫雖然并非完全清潔,其排放的二氧化碳仍占天然氣或煤制氫排放量的5%~15%,但仍將成為綠氫未來(lái)最大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)者。