成本高,产业链不闭环,若无中国制造加入欧洲氢能产业化将落后于亚洲 | 产业观察

学术   2024-11-12 11:31   广东  

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作者:郑贤玲

编辑:李铭沨

对于欧洲的氢能产业,此前最积极的是他们,近期负面消息最多的还是他们。欧洲到底怎样了?百闻不如一见,我决定乘汉堡“2024欧洲氢能技术展”之际,到欧洲主要氢能国家德国、荷兰和法国走走,感受这块对世界能源变革具有重大影响力的土地的氛围,了解一下欧洲市场的情况。
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 背景:氢能战略最激进的欧洲为何项目中断?

自工业革命以来,欧洲从来都是推进世界能源变革最积极的力量,亦是世界可再生能源和氢能发展的风向标。

2022年,欧洲氢气总需求量为820万吨,其中电解水制氢产能仅3万吨,欧洲通过一系列碳税政策刺激绿氢需求增长,已公布的清洁氢需求项目量级达到700多万吨,带动电解槽需求。预计2025年电解槽产能达9.43GW,以PEM(47%)和ALK(43%)为主,SOEC和AEM产能也将分别提升至0.61GW和0.33GW。

欧盟提出氢能发展的明确目标,规划2030年实现2000万吨可再生氢产量,其中1000万吨进口。为同步解决中游运输瓶颈,欧盟计划建设5条氢气管道走廊、5.3万公里氢能管网,使得每公斤氢气仅增加约0.4-0.5美元运输成本。

欧洲还在打造“氢谷”产业集群示范,依托可再生能源丰富地区配套制氢设施,带动周边产业对绿氢的需求。预计24-26 年21个项目将投入运营,主要集中在炼油、炼钢、化工和海运领域,加速绿氢产业化。

为此,欧委会通过政府公共资金援助氢能项目,当前四个IPCEI(欧盟共同利益重要项目项目补贴达到189亿欧元。同时,欧洲氢能银行以拍卖形式提供可再生氢补贴,补贴额度最高可达4欧元/kg。

1、《可再生能源指令》移步氢能
2009年,欧盟颁布《可再生能源指令》,为欧盟可再生能源领域的基础立法之一,后经过多次修改。
其中最主要的修订为2018年12月颁布的《可再生能源指令》修正案(简称RED II),RED II对欧盟可再生能源发展战略、考核目标、激励措施、监管途径等进行了全面的规定,并设置了至2030年欧盟可再生能源占全部能源消耗不低于32%的有约束力的目标。
2021年《可再生能源指令》修订版提出,从化石天然气转向可再生和低碳气体,设定到2030年在工业和交通领域使用可再生氢能的目标的提案,到2030年,工业领域使用的氢气中42%应来自 RFNBO(可再生氢和氢基燃料等),2035年达到60%。
2023年欧洲理事会通过了新的《可再生能源指令》,将2030年欧盟能源结构中可再生能源发电的目标水平调高至42.5%,高于REPowerEU计划最初提出的40%。该指令包含一个2.5%的"指示性上限"以实现45%的目标。
2、欧洲氢能战略及实施方案
《欧盟氢能战略》 欧盟明确了绿色发展战略,并提出中长期氢能规划的三阶段发展目标,氢能成为欧盟能源战略的重要组成部分。
2021年,欧盟提出“Fit for 55” 一揽子计划:氢气和脱碳气体市场一揽子计划表示,以 2030 年为界,分两个阶段实施,主要涵盖氢基础设施、氢气生产和运输活动以及关税制定,将创建一个以欧洲氢能运营商网络(ENNOH)形式存在的新治理结构。 
2022年5月,受俄乌战争影响,欧盟提出“REPowerEU”计划,并动员近 3000 亿欧元来资助 这一计划,为逐步摆脱欧洲对俄罗斯能源进口的依赖,在“Fit for 55”基础上加速欧洲清洁能源转型来迅速替代化石燃料,用可再生电力和非化石燃料氢气取代天然气、石油和煤炭。扩大可再生氢产量目标,到2030年实现国内1000万吨和进口1000万吨。
2023年3月,欧盟发布《非生物来源可再生燃料方法论》,定义氢、氢基燃料等均被视为非生物来源可再生燃料(RFNBO),并规定了三种可被定义为可再生氢的场景:1)可再生能源生产设施与制氢设备直接连接所生产的氢气;2)在可再生能源比例超过 90%的地区采用电网供电所生产的氢气;3)在低二氧化碳排放限制的地区签订可再生能源电力购买协议后采用电网供电来生产氢气。
2023年6月《可再生氢能授权法案》为计算RFNBO 生命周期温室气体排放提供框架,考虑了从电网获取电力、加工过程中产生的排放以及将 这些燃料运输到最终消费者产生的排放,根据规则,可再生氢的燃料阈值必须达到28.2g CO2 当量/MJ(3.4kg CO2当量/kg 氢气)才能被视为可再生。根据欧盟测算,需配套约500 TWh可再生电力才能实现1000万吨RFNBO目标。
3、为发展氢能提供资金支持
为支持氢能产业的发展,欧盟对氢能产业化推出了一系列的资金援助计划,建立欧洲氢能银行匹配供需双方,援助的氢能项目涵盖技术创新、基础设施、建设电解槽、管道、储氢和终端应用设备以及开拓下游应用等全产业链,并且为将可再生能源供应与欧盟需求结合,欧盟委员会成立欧洲氢能银行,以拍卖形式为绿氢项目提供资金,解决行业初始投资难题。
2021年,推出清洁能源复苏和弹性基金,欧盟国家提供的一项临时工具,用于投资整个产业链的氢能项目,支持可再生和低碳氢生产使用(约136亿欧元)。
2022年-2024年,欧洲共同利益重要项目(IPCEI),欧盟委员会通过政府公共资金援助氢能项目,当前已经支持 IPCEI Hy2Tech、IPCEI Hy2Use、IPCEI Hy2Infra、 IPCEI Hy2Move 四个项目,共189亿欧元,参与者包括16个成员国和挪威以及99家公司,预计将额外释放超271亿欧元私人投资,涵盖技术创新、基础设施、建设电解槽、管道、储氢和终端运用设备以及开拓下游应用等。
2022年,欧洲氢能银行,由欧盟委员会运营的融资工具,将可再生能源供应与欧盟需求结合,为提高本土绿氢产量而建立的拍卖平台,利用创新基金和成员国资金,提供“拍卖即服务”,为绿氢项目提供资金,解决行业初始投资难题,并释放欧盟内部和全球氢价值链的私人投资。预计10年内从欧盟360亿欧元的创新基金中补贴欧盟本土生产。
4、欧洲氢能项目被搁置

今年年初,荷兰能源巨头壳牌以氢气供应复杂性和其他外部市场因素为由永久关闭了美国加州7座氢能乘用车加氢站中的6座。9月23日,该公司又以“我们尚未看到蓝氢市场的前景”为由提出搁置在挪威西海岸建设低碳氢能工厂的计划。

2024年4月,德国能源公司Uniper在荷兰的旗舰绿氢项目H2Maasvlakte将被推迟。

2024年5月,德国RWE公司的海上风电制氢AquaVentus项目目前处于停滞状态。

2024年6月,英国石油公司BP宣布缩减现有生产基地开发新的 SAF 和可再生柴油项目的计划,暂停两个潜在项目的规划,同时继续评估三个项目的进展情况。

2024年7月,德国汉诺威市建造的可再生氢气项目;德国能源供应商Uniper的Green Fuels Hamburg项目取消;壳牌的鹿特丹生物燃料工厂;瑞典国有电力公司Vattenfall计划的e-SAF项目相继取消。

2024年8月15日,丹麦能源巨头沃旭能源(Ørsted公布了2024上半年报告:公司上半年约有2GW的可再生能源投入运营,但也同时公布了两个标志性项目的推迟或停止决定:瑞典电制甲醇项目FlagshipONE和美国海上风电项目Revolution wind,共带来超过38亿克朗的减值损失。近期,北欧正在从清洁燃料进行更广泛的战略转变,Ørsted又宣布退出本国绿色燃料(GFDK)项目和2MW H2RES制氢项目,并将其在北欧的绿色燃料业务“降级”。

2024年9月20日,挪威能源公司Equinor撤回在挪威生产高达10GW蓝色氢气并通过管道输送到德国的项目。原因是成本太高,而且需求不足。

2024年10月2日,法国电解槽制造商McPhy Energy宣布退出欧盟氢能银行的首次可再生氢拍卖,并停止其在中欧的24兆瓦绿色氢项目。此次项目的取消,源于关键的绿色氢购买方在最后一刻突然撤资,导致McPhy放弃了这一原本依赖补贴支持的计划。

2024年10月初,据《德国商报》报道,德国钢铁巨头蒂森克虏伯正在考虑停止价值数十亿美元的氢冶金项目。据了解,该项目每年可生产 250 万吨直接还原铁,为目前全球最大的氢冶金项目。

在以往的经验里,欧洲对项目的论证都是非常严谨的,现在看起来,面对炙手可热的“能源转型”他们似乎也不淡定,这些绿氢项目显然是政策大礼包不足以弥补当前绿氢项目的高额成本,欧洲能源企业对氢能的热情正在被赎回,其氢能项目搁置的连锁反应不亚于项目的公布时的影响力。
我需要了解欧洲氢能项目冷却的原因,所以,借欧洲氢能技术展感受一下欧洲的氛围和实际情况。
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 德国:汉堡“欧洲氢能技术展”规模倍增

我是冲着汉堡的氢能展去德国的,展会本身也是代表了行业的风向标,所以,我这次到德国的重点还是对展会的印象。

1、参展单位达到800家,其中中国企业50多家

这次在德国汉堡的“欧洲氢能技术展”(10月23日—24日)与国内最大的氢能展第八届中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品展览会(10月18日—20日)几乎同时举行,因为行程上时间有点冲突,我只好放弃佛山的会议。媒体报道今年佛山氢能会议人流量下降明显,行业亮点也不是很多。

与佛山会议(第七届参展单位320家,参会人数约15000人;第八届参展单位300家左右,参会人数约10000人)相反的是,欧洲氢能技术+CCUS展会人头攒动,参展单位达到800家,参会人数达到15000人,据来参展的国内公司介绍,去年这个展会在不莱梅,交通不便利,今年转到汉堡,规模比去年几乎大了一倍。据来参展的国内企业称,汉堡/不莱梅氢能展相比每年一度的汉诺威国际工业展更倾向氢能专业,且展位成本只有汉诺威的1/3,今年参展的中国企业有50多家。

佛山展会热情的减退与我国氢能发展的路径和现在的状态有关。佛山氢能展是一个以燃料电池汽车为主的展会,全称是“中国(佛山)国际氢能与燃料电池技术及产品展览会(CHFE)”,现阶段燃料电池应用端仍然处于示范期,且氢能企业在A股上市遭遇挫折,所以燃料电池企业需求不足、资金短缺,参展的积极性不高。而从产业链发展来看,氢能产业链上游制氢和储运变得比燃料电池汽车更活跃。

第二个原因是我国燃料电池汽车发展是从经济发达的佛山、长三角和京津冀开始的,相比之下,佛山的氢气最贵,佛山在氢能产业化探索的初期在产业生态建设和商业模式上作出了巨大的贡献,但现阶段,市场逐步认识到氢气便宜的北方地区更有利于产业化的推进,中国氢能产业的重心在向北移动,因此佛山的行业地位也会有所下降。

而德国市场的热度特别是中国企业的积极还是与中国的产品竞争力和国内市场的“内卷”有关,目前中国制氢、储运和电源方面都有比较大的成本优势,碱性电解槽在技术和成本上都具有较强的竞争力,电解槽企业就有阳光电源、天合能源、希倍优、海德氢能、双良等企业,山东氢能的几家重点企业东岳未来(质子交换膜)、山东奥扬(储氢装备)、东德实业(压缩机)等企业都是连续几次参展。国内电源龙头企业英特利、燃料电池双极板龙头企业治臻科技参展。

2、氢能专业化展览,上下游产业链完备

从参展单位来看,跟过去我在日本展会看到的情形有较大的差别,日本前几年的展会燃料电池比重比较高,汉堡的展会更多体现在供氢端供应链,包括制氢的电解槽及零部件,阀门、关键材料等基础零部件。

本次参展的气体服务企业如AP、林德和法液空展位规模都比较大,沙特阿美等能源企业也到会参展;燃料电池参展企业不多,主要是丰田,国内丰源动力和其他零部件企业,用户端有钢铁企业、甚至是飞机制造商。来自30多个国家的氢能配套企业很多都是我们耳熟能详的工业品牌企业,如西门子、ABB、霍尼韦尔、三菱、空客、新日铁、巴斯夫、3M等等。

充分体现了氢能对工业巨大的带动作用,同时,展会也是一个非常好的技术沟通平台和业务沟通平台,参展单位表示,来自欧洲的绿氢项目到会沟通的人越来越多。

3、中国企业在德国的机会与困难

目前德国经济上出现一些困难,据在德国布局的中国氢能企业反映,目前德国政府对中国电解槽产业链限制采购比例25%,感觉市场压力比较大;而希倍优的李总称,他们去年参展来展会的人主要是了解氢能产业链,感觉没有实际需求,今年明显感觉行业进步很快,一些来展台的工程公司直接就提出对电解槽产品的需求;天合氢能和阳光电源原来的主业就在国际市场有基础,他们感觉国外市场比国内市场更好做;海德氢能则表示,他们的展会带来了实质性的交流,已经有一些客户正在形成明确的合作意向。

总体来说,中国产品在欧洲具有较大的竞争力,但很多参展单位都表示,中欧贸易关系目前还是对电解槽产品出口带来一些压力。除了贸易壁垒以外,中国企业在欧洲开展业务最大的困难是售后服务,欧洲客户希望供应商能够在当地有服务商,主要是保障后市场的维护。

4、德国氢能市场为什么“香“?

德国是欧洲氢气需求最大的国家,也是欧洲能源进口依赖度最高的国家,到目前为止,德国能源自给率维持在40%左右。

图1  欧洲 各国2022 年氢气需求量(万吨/年)

资料来源:Clean Hydrogen Partnership、国金证券研究所

早在20世纪80年代,德国就提出“能源转型”的概念,近三十年来,德国新能源发电装机容量增长近1.2亿千瓦,年均增速12%;新能源发电量占比年均增速达1.1个百分点。以可再生能源口径看,根据计算,2023年德国总发电量为5080亿千瓦时,其中2670亿千瓦时来自可再生能源。太阳能和风能占可再生能源发电量的75%,其余部分由生物质能、水电和少量地热能提供。

据德国公用事业协会统计数据显示,2023年,德国总用电量首次有一半以上来自可再生能源,达56%,比2022年增加了8.6个百分点。月度统计数据显示,2023年7月最高,达59%。

图2 德国可再生能源发电比例

资料来源:产业观察者,根据公开资料整理

高比例的可再生电力对氢能来说有了用武之地,2022年德国输电网‌弃风弃光电量为733吉瓦时,赔偿电量为2816吉瓦时‌;‌配电网‌弃风弃光电量为2531吉瓦时,赔偿电量为448吉瓦时‌。德国的弃风弃光现象主要是由于新能源发展的速度远远超过输电网扩建的步伐,导致配电网的反送电现象严重。由于分布式光伏和风能的快速发展,部分地区的安装容量已超过户量的10倍以上,引发了一系列电网安全问题‌。

随着可再生能源占比持续扩大,欧洲尤其是德国经常出现负电价现象。这一现象一方面源于电厂深度反调峰能力的局限,另一方面则是由补贴政策设计不当(即激励与需求跟踪不匹配)所引起。在2020年,新冠疫情导致经济放缓和能源需求减少,德国、法国和瑞士等国的负电价小时数达到了历史高峰。在负电价时段,发电商不得不支付给消费者的费用,甚至高达正常电价的数倍。可再生能源的消纳问题给氢储能带来了发展空间。

图3  欧洲各国出现负电价的小时数

资料来源:郭欣《 德国负电价问题的解决方案及其启示》2024年9月19日

德国政府2004年成立了国家氢能与燃料电池组织,以支持氢能产业发展。2020年,德国政府出台首版《国家氢能战略》,提出投资90亿欧元促进氢能发展。2023年7月,德国政府更新了《国家氢能战略》,提出到2030年成为氢能技术领先国家。新战略预计,到2030年,德国的氢能需求量将达到130TWh。德国还计划到2030年将国内电解氢能力的目标提高一倍,从5GW提高到至少10GW。

今年6月,德国政府还正式通过《氢能加速法案》,旨在加快氢能基础设施、进口及生产设施的建设步伐。8月,德国政府宣布将推动“南部氢能走廊”开发建设,这是目前欧洲规划建设的5条大型“氢能走廊”项目之一。根据规划,德国将通过专用管道,将在北非地区通过风能或太阳能生产的氢能经由意大利和奥地利输送至德国南部,以满足当地对氢能日益增长的需求。

俄乌战争让德国加快了替代能源的开发进程,到2022年德国工业的能源消耗量比前一年下降了9.1%,其中天然气的使用量下降超过17%,但仍然是工业中使用最多的能源,占所有能源使用量的28%‌,石油在能源消费中的占比为18%‌,氢能不仅需要用于消纳可再生能源,也需要替代化工用氢和交通能源替代。

德国政府预计,到2030年德国50%—70%的氢能需要进口,并计划在2027至2028年前改造和新建超过1800公里的氢气管道。2021年,德国联邦经济和能源部与联邦教研部联合发布《国际氢能项目资金资助指南》,提出推进海外氢能项目建设并为德国氢能进口做好准备。

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 荷兰:关心氢能的储运方案

我是乘火车从汉堡到达阿勒姆的,铁路两旁可以看到很多风电设备,但我没有见到有光伏板。当然,风机是荷兰的标志,2024年上半年风电占荷兰发电量的30%。

图4 荷兰2024H1电力结构

资料来源:驻荷兰王国大使馆经济商务处《2024年上半年荷兰可再生能源发电量占总发电量的53%》,2024年9月。

1、荷兰氢能战略

1959年,荷兰石油公司在格罗宁根东部的一个区域勘探石油时,发现了天然气,而且是欧洲最大的天然气田。这一资源满足了93%的荷兰家庭的日常使用,同时销往国外。但是,经过一系列的自然灾害和极端气候后,迫使荷兰需要使能源经济脱碳以阻止环境气候的恶化,而氢气被荷兰视为最优的替代能源。目前,荷兰是欧洲第二大氢气生产国,年产氢逾900万吨。仅次于德国。

2020年4月,荷兰正式发布国家级氢能政策,计划到2025年建设50个加氢站、投放15000辆燃料电池汽车和3000辆重型汽车,到2030年投放30万辆燃料电池汽车。

2021年4月,荷兰政府公布氢能战略,计划在绿氢项目上投资3.38亿欧元,在2025年前完成500MW可再生能源制氢(绿氢)项目,到2030年进一步增至4GW。2022年6月,荷兰发布国家氢能网络计划,拟在未来几年开发国家氢能网络,同步运行传输系统,以实现氢气的高效储存和进口,为整个网络供应稳定的氢气。

荷兰氢能发展目标明确表示:到2030年,实现可再生能源制氢30万吨/年;到2050年,实现氢能产业链总产值100亿欧元。

同时,荷兰通过国家增长基金(National Growth Fund)“GroenvermogenNL”计划,利用绿氢拉动以化石能源为基础的社会与工业向可持续能源供应过渡。此外,荷兰启动了氢运输网络建设、拟建设氢运输链,连接欧洲氢能市场,致力于成为欧洲氢能重要建设者。

在委员会制定的氢能战略中,最初的目标是到2030年电解槽装机容量至少达到4000万千瓦,从而实现生产1000万吨绿氢的目标。但在俄乌战争开始后,迫使这一目标增加了一倍,要求绿氢产能达到2000万吨。

荷兰建立了欧洲第一个“氢谷”,加速能源转型和氢能发展,并为国际社会树立模板。此外,荷兰氢能运输网络预计于2030年基本建成,连接德国、比利时等周边国家的主要工业区、海港氢气进口终端,以及荷兰境内绿氢生产基地和大型氢气储存设施。

2、荷兰氢能代表企业和典型项目

荷兰拥有全球第二大的石油公司壳牌,也是影响世界氢能情绪的代表企业。荷兰氢能领域的代表企业还有Neptune EnergyEnecoGasunieZepp.Solutions和三菱公司。

2019年7月初,荷兰海王星能源公司( Neptune Energy)的 Q13a-A海上平台被选为全球首个海上风电制氢试验点,项目名为PosHYdon,将把北海海域的三种能源形式:海上风能、海上天然气和氢能,有机统一到一起。该试验由Nexstep、荷兰退役和再利用协会(DADR)以及TNO三家机构,联合一些荷兰的能源行业企业共同发起。项目将于2021年底之前正式生产。

2020年2月,壳牌与荷兰天然气网络运营商Gasunie和格罗宁根海港共同宣布,将共同合作于2030年前在荷兰北部海岸建设一个发电量达3GW至4GW的风力发电厂,并计划于2040年将发电量增加到10GW。这一发电量足够供应1250万户家庭用电。根据壳牌集团公布,该项目的电力并不供应普通电网,而是全部用于生产绿色氢能源,预计年产量可达100万吨。

Eneco是一家荷兰可再生能源公司,与三菱公司合作成立了Eneco Diamond Hydrogen公司,计划在荷兰建设世界上最大的绿色氢工厂。该工厂将通过Eneco的零售销售管网分配氢气,预计投资额为6.9亿美元‌。

Gasunie是荷兰的天然气基础设施公司,管理和维护大规模运输和储存天然气的基础设施。该公司也在努力加快能源转型,包括在陆上进行多个制氢试验,并加入了PosHYdon项目,共同推动氢能产业的发展‌。

Zepp.Solutions是一家荷兰燃料电池公司,成功获得拨款用于在荷兰开发新的氢燃料电池工厂。该工厂将生产Zepp的Y50和X150完全集成的氢燃料电池模块,计划年产量将达到1000个系统,原计划在2023年Zepp氢技术的半卡车投入使用‌。

3、项目推进受制于成本压力

今年4月3日,德国能源公司 Uniper承认,其在荷兰的旗舰绿氢项目H2Maasvlakte将被推迟。

根据Hydrogen insight4月5日的报道,联合开发商 Engie承认,由于缺乏市场和明确的监管,一个获得了壳牌支持的400MW 绿氢项目H2Sines.Rdam 已被悄然放弃。

我在荷兰拜访的是荷兰氢能产业联盟的秘书长潘恩,潘恩表示,欧洲最大的问题是他们前期把钱都投在研发上面了,想不到氢能行业产业化依然需要大笔资金,而政府已经没有钱助力氢能产业化,所以才导致一些项目半途搁置。这大概也能解释壳牌放缓氢能项目推进的原因了吧。

潘恩强调,欧洲氢能产业化的核心问题是产业链没有闭环,除了德国机场有一些商用车在运行以外,其他的应用领域国家投入非常少,现在唯一投入的是在制氢的部分有相关的项目在推进,但如果不加中国供应链进来成本很高,所以他们的项目进展都非常缓慢。

潘恩说:‘’我每一次跟他们谈,大家都在搞电解槽,都在搞制氢,但如果问他们项目进行到哪里了,他们都说2026年以后。”所以,潘恩感觉大家都在等,她说:“觉得氢能行业发展的问题就在这里,就算上游可以动了,如果没有下游应用,上游动又有什么用?所以,这个产业需要上下游的联动。

潘恩说,荷兰氢能联盟的企业一年有2-3次的见面沟通,大家彼此都很熟了,但当地的企业很难构建起氢能具有产业化条件的生态链,所以她说还是要推动国际产业链的交流,不过,潘恩说现在很多中国创业型企业在欧洲布局氢能业务,但一个问题是,小企业其实很难发挥产业带动作用,所以,他们也只是在熟悉欧洲市场,等待产业化能够启动。

潘恩表示,从全球角度来看,中国氢能产业化已经处于领先,而且如果没有中国供应链的低成本支持,欧洲氢能产业化推进会非常缓慢。所以潘恩一直致力于为中国与荷兰氢能产业的链交流搭建沟通平台。

三一重工荷兰代表尹点表示,从工程项目上看,荷兰对氢能产业是积极的,因为他们新建的天然气管道要求能够兼容氢能运输。

4、氢储是解决间歇性电力最好的方案

荷兰风电比例比较高,由于风电波动大,上网的风电越多,弃风也就越多。现在荷兰的风电几乎没有储存,所以浪费很大。整个电力系统用电高峰和低谷差造成电网阻塞严重,解决这个问题最好的办法就是利用氢作为介质来调节波峰波谷。

但去解决这个问题还必须核算成本,现阶段当然对他们来说非常纠结,因为前期肯定是成本高的,对于各项成本都高的国家来说,用什么样的方式去做前期的工作。如果要融入全球氢能产业化大潮,像荷兰这样的国家又可能不适合用更多的钱和更多的成本去做投入,那就要去做全球的资源整合。潘恩说,尽管荷兰海上风电制氢也很值得期待,通过相关的项目可以构建一个产业生态,搭建氢能的基础,但既然中东的绿氢成本那么便宜,不用这个资源就太傻了。

在欧洲的规划中,有一条全欧洲的供气管道穿过荷兰,欧洲的北面和中部都是荷兰这个管道在供气,现在也在拉氢气管道,但管道建设是一个非常漫长的过程,起码要10-15年,而且虽然管道大规模运营的成本肯定是最低的,但它不能解决所有的问题,所以需要探索各种应用场景的运输方式,潘恩表示,目前看起来,可以量产的有机液体储氢可能是最好的长途储运方式,如果有机液体加氢脱氢可以实现多次循环,对氢能的储运可能会有很大的贡献。

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 法国:应用端依然选择燃料电池汽车

自20世纪70年代石油危机开始,法国就选择了采用核电来解决能源问题,目前,法国的核电依然占据电力供应70%。

我此次访谈了法液空战略发展部的MACKEY Peter,在他跟我描述的氢能战略里,应用端特别是燃料电池汽车以及满足应用的氢气储运、加氢站显然是法国氢能产业的重点,法液空在巴黎有3-4座加氢站,他们的氢气目前主要来自天然气制氢,因为俄乌战争导致天然气涨价,所以氢气成本也大幅上涨。

我到法液空在埃菲尔铁塔附近的加氢站价格是24.3欧元/kg,但他们的加氢站占地面积很小,两个压力标准(35MPa和70MPa)的加氢枪各一把,加氢量10kg-216kg/h,占地面积大概只有中国加氢站的1/4-1/3,且建在市中心,这个站经过了技术更新,为巴黎奥运会的车队服务。

Peter称他们今年500-1000kg的加氢站增加了一倍,主要为巴黎周边的轻型车服务。因为乘用车部分加氢站关闭,他们也在考虑重点发展固定路线的燃料电池商用车,并计划在法国、比利时、荷兰和德国特别是重型车辆市场建立多达100座站点的网络。

因为欧洲本土的可再生能源成本比较高,所以他们希望通过管道和其他液体的方式从阿曼等中东国家进口氢气,但Peter说这将是一个成本逐步下降的过程,所以壳牌、BP放缓绿氢项目的节奏主要是因为这一阶段的成本太高,他们仍然有项目在推进,只是进度放缓。

Peter说中国在氢气成本上比较欧洲几乎是十倍的优势。他们已经采购中集30MPa的长管拖车,法液空在中国重点布局的城市是北京、天津和上海地区。

我想这正是我目前的判断:欧洲其实与日本韩国有相似之处,他们在氢能领域并没有来自氢气资源方面的优势,他们的优势是应用端的技术,其中日韩是在燃料电池上,而欧洲是在氢气的制备、加氢站和储运技术上,因为没有规模,他们燃料电池汽车并没有进入产业化,而是通过进口日韩产品来推进氢能的基础建设。

法液空在法国北部的诺曼底与西门子合作了电解槽项目,Peter评价西门子的PEM电解槽技术在全球领先,他们非常看好双方的合作前景。

除法液空外,法国的道达尔、阿尔斯通、空客等世界500强企业都致力于能源与交通领域的脱碳,在氢能领域投入了较多的资源。

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 思考:氢能产业化需要全球合作推进

1、对氢能有需求,但现阶段成本太高

我本次出行并没有让工作充满整个旅途,而是企图用专业的目光边走边看,就像前一段时间去新疆感受吐鲁番炽烈的阳光和达坂城年初刮到年末的风,我也需要从自然天气中感受欧洲的环境,确定这个对全球氢能产业发挥着重要作用的区域在氢能领域中更准确的定位。

德国和荷兰可再生能源发展很快,已经占据发电量的50%以上,但由于气候条件,风电是这两个国家主要的电力来源,由于可再生能源的季节性与波动性,使得欧洲弃风严重,电力供应出现阻塞和负电极的极端现象,这为氢能发展提供了必要性条件,但与此同时,可再生能源的波动性又给制氢带来了技术挑战,而且欧洲主要国家的电价在0.4欧元/度左右,如果利用网电制氢,价格会高得离谱,差不多要170元/kg;如果利用离网制氢,则系统还需要磨合,需要等待时间。

2、与中国合作可以让欧洲氢能产业化推进更顺利

尽管今天中国的氢能依然还在经历很多的挫折,在商业模式的建立过程中存在较大认知误差,但我们越来越清楚地看到距离氢源更近的地区更容易达成市场化目标。

潘恩反复强调中国的成本优势和产业生态建设的完整性优势,她强调,欧洲氢能产业只有中国加入才能更顺利。

除了我们肉眼可见的物价、电价差别以外,有一个细节让我印象非常深刻:我到达汉堡当天从机场到酒店30分钟,出租车费将近60欧元,但海德氢能的小伙伴们在汉堡租车,一天的费用仅为500元人民币,这让我很吃惊。他们告诉我,欧洲最贵的是人力,车对他们来说没有那么值钱,出租车司机的时间更值钱,所以打车比租车贵很多。

于是,这又一次提示我氢气作为能源的制造业质,中国必然在世界氢能行业发挥的重要作用

2、解决储运,期待氢能贸易

考虑到成本,除了海上制氢,欧洲从中东地区进口太阳能制绿氢的确是他们一个重要的选择,这就需要解决储运的问题,预计氢气管道建设需要十年甚至更长的时间,这一个过程,欧洲与日本、韩国一样,需要寻求长途储氢的解决方案,有机液体储氢、氨或液氢对欧洲来说是比中国更加迫切的需求。

3、产业链不闭环,需要全球合作

相比亚洲国家,欧洲在氢能作为能源的动作比燃料电池汽车的动作更大,尽管道达尔、壳牌、法液空、林德这些实力强大的能源企业和氢气供应商可以提供技术和发起氢能项目,但一个现实的问题是下游新增的应用端代表企业如蒂森克虏伯、空客、阿尔斯通等都还处于研发阶段,而传统的化工企业替代价格又相差巨大,唯一可以期待批量化消纳氢能的是宝马汽车的量产。

如果没有中国供应链的加入以及国际市场的倾力合作,欧洲的氢能产业推进将会落后于亚洲。

表1 德国、法国、荷兰三国氢能产业链代表企业

4、欧洲加氢站法规与标准值得中国学习

刚刚到达德国,就找到了国内氢能行业的伙伴们,邢子义先生带着团队先后考察了欧洲20多座加氢站,他感叹说,如果中国也依照欧洲的建站的技术和标准(没有安全距离,占地面积小),中国的加氢站成本估计可以下降2/3。我看了法液空巴黎的加氢站,感觉无论是在固定资产投资、还是在安全认知上,欧洲都值得我们学习,巴黎的加氢站就建在巴黎市中心,占地面积不大,因为加氢站本身的设计和技术安全,所以,行人不会害怕加氢站。

这是我第一次单独出国调研,以为不依靠专业的访问团会更加自由,其实给更多的朋友增添了麻烦。感谢东方锐吉陈斌先生、东德实业邢子义先生和孙晶晶女士、海德氢能杜嘉恩博士和邓泽西博士给予我在德国行程中的帮助;感谢荷兰氢能协会刘洋先生和潘恩女士、感谢荷兰留学生张少华博士和李巍博士给予我在荷兰期间的照顾和氢能信息上的沟通;感谢法液空赵伯伟先生和战略发展部Peter先生给予法液空氢能战略方面的咨询。

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