首页 > 资讯>正文

能源转型重大转变:氢能经济初现曙光

来源:世界铂金投资协会 2020-07-30

随着需求的迅速增长,人们对氢能的兴趣也在增长。很明显,能源转型的下一个重大转变将基于氢能经济。

目前,我们每年能生产8000万吨氢气,预计到2020年将增加2000万吨。进一步来看,许多研究表明,到2050年,产量将增长到5亿吨左右。在未来,氢需求将会更加广泛。

经济效益

尽管工业的各个方面都面临着环境压力,但成本还是会下降。氢燃料经济要想成为主流,就不能依靠补贴,必须建立可持续的市场,而合理的成本是首先要考虑的问题之一。

在成本比较方面,将氢与传统化石燃料进行比较是毫无意义的,因为传统化石燃料是全球温室气体(GHG)排放的主要来源。汽车行业正在走上脱碳和减少温室气体排放的道路,因此,化石燃料的作用肯定会越来越小。

如今,国家气候政策重点关注轻型汽车的排放。在20国集团(G-20)的大多数成员国中,燃料经济或效率标准被用于规范传统轻型汽车的排放,20个国家中有18个提出了对传统汽车的禁令和/或制定了激励措施和目标,以加速低碳汽车的销售。这就是为什么在考虑轻型运输的燃料需求时,氢燃料汽车的成本和性能应该与基于电池电动车进行比较。

现在市面上电动车越来越多,对于一些消费者来说,能够在家里给汽车充电是一件很棒的事情。然而,从充电时间和行驶里程两方面来看,绿色氢动力汽车都是卓越的。例如,一辆中型汽车行驶100公里需要不到1公斤的氢气,而加氢过程只需要3到5分钟。这种速度对应急车辆和出租车特别有吸引力,因为它们不能浪费太多时间充电。

更重要的是中型和重型运输行业,氢是最有希望的零排放燃料。氢气重量轻、行驶里程长、快速充电等特点尤其适用于重型车辆和火车。

然而,与每公升成本相比,更相关的计算方法是总拥有成本(TCO)。在一份名为《氢竞争力之路:成本视角》的报告中,氢能委员会预计,与目前每年约60万辆的生产规模相比,每辆车的总成本将下降45%。

市场渗透

在可再生能源供应不足(如缺乏风能)时期,可再生能源供应的安全性将在氢燃料气涡轮机、发动机或燃料电池上实现再电气化。这个案例在中长期内将变得有吸引力。这不是一个二选一的情况,氢(用于汽车和卡车)可以帮助交通部门、工业部门(例如钢铁生产)以及后电力部门脱碳。

全球一半以上的排放来自工业、交通或建筑环境,因此需要提供解决方案,使这些行业脱碳。传统的可再生能源如风能、太阳能和水能将发挥它们的作用,但是由可再生能源和水产生的氢,无论是直接使用还是与化学物质结合产生绿色甲醇和绿色氨,都将发挥重要作用。这些化学物质可以储存、运输和用于各种领域,如合成燃料或化肥。

人们对交通运输业非常关注,有迹象表明,交通运输业可能是最早的采用氢气作为燃料的行业之一,尤其是在公共汽车、卡车和火车方面。氢燃料电池已经被用于区域列车,将取代柴油发动机。在中国、韩国和日本,使用氢燃料电池的汽车和电动驱动列车有望实现增长。在这些地区,它得到了研究资金的帮助,这些资金开始日益关注于燃料电池,而非传统电池。此外,专注于电池的德国原始设备制造商(OEMs)也在开发使用燃料电池的汽车和卡车。

在过去的十年中有一段时间,有几家汽车制造厂同时在研究燃料电池和电动汽车,其中一些优先考虑燃料电池。同时开发两种革命性概念的成本可能会促使一些厂商将重点放在电动汽车上,但现在原始设备制造商们又回到了燃料电池的想法上。他们似乎开始了解汽车电池的挑战和局限性。

中国也出现了新的发展,近年来电动汽车得到了大规模支持,给行业带来了高速增长。推动中国电动汽车发展的“十城千卡”计划现在正在北京、上海和成都等城市推广氢能交通。

展望未来,绿色氢气将比不那么环保的蓝色和灰色氢气定价更高。任何技术曲线的早期阶段都必须有一些支持,就像早期的风能和太阳能一样。但从中期到长期来看,氢气必须而且将会自立,在没有外部支持的情况下也能生存。具体何时实现,取决于几个因素,包括采用率、规模经济和监管框架。