氫能儲(chǔ)運(yùn)市場誰更有優(yōu)勢？

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　　近日，國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃固態(tài)儲(chǔ)氫開發(fā)項(xiàng)目率先在廣東廣州和云南昆明實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。這是我國首次利用光伏發(fā)電制成固態(tài)氫能并成功應(yīng)用于電力系統(tǒng)，不僅解決“綠電”與“綠氫”轉(zhuǎn)換難題，而且實(shí)現(xiàn)了常溫狀態(tài)下氫能存儲(chǔ)。

　　據(jù)主持項(xiàng)目的南方電網(wǎng)科研人員解釋，裝置利用了儲(chǔ)氫合金，工作原理是通過氫氣與新型合金材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而吸引氫原子進(jìn)入金屬空隙，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)目的。如果將合金的環(huán)境溫度升高，其間的氫氣就會(huì)被釋放出來，通過燃料電池轉(zhuǎn)化為電能。

　　這是我國吸附儲(chǔ)氫技術(shù)和儲(chǔ)氫材料的一次大飛躍。

　　目前我國儲(chǔ)氫設(shè)備依舊存在成本高的難題。民生證券近期所發(fā)布的報(bào)告《“氫”風(fēng)陣陣，制儲(chǔ)運(yùn)全鏈多點(diǎn)開花》中對(duì)氫能儲(chǔ)與運(yùn)現(xiàn)狀進(jìn)行了市場和技術(shù)的詳細(xì)研究。

　　1　儲(chǔ)氫：技術(shù)升級(jí)能夠拓寬未來降本空間

　　氫的儲(chǔ)存主要有氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種方式。

　　1）氣態(tài)儲(chǔ)氫：技術(shù)成熟，是目前應(yīng)用最廣泛的方式，但單位體積儲(chǔ)氫密度低、安全性較低。

　　2）低溫液態(tài)儲(chǔ)氫：具有儲(chǔ)氫密度高等優(yōu)勢，但液氫裝置一次性投資較大，液化過程中能耗較高，儲(chǔ)存過程中有一定的蒸發(fā)損失，國內(nèi)液氫已在航天工程中成功使用，但受制于設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的缺失，且投資高，能耗大，目前仍有局限性。

　　3）固態(tài)儲(chǔ)氫：具有儲(chǔ)氫密度高、儲(chǔ)氫壓力低、安全性好、放氫純度高等優(yōu)勢，其體積儲(chǔ)氫密度高于液氫，但還需解決吸放氫溫度偏高、循環(huán)性能較差等問題，且技術(shù)復(fù)雜、投資成本較高，目前尚鮮有規(guī)模化應(yīng)用。

　　2　主要儲(chǔ)氫方式和企業(yè)

　　以下是各類技術(shù)相關(guān)企業(yè)：

　　高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫：中國石油、中集安瑞科、科泰克、天海工業(yè)、中材科技、富瑞氫能、斯林達(dá)；

　　低溫液態(tài)儲(chǔ)氫：空氣產(chǎn)品公司、普萊克斯、林德、航天101所、國富氫能、鴻達(dá)興業(yè)、中集圣達(dá)、中科富海；

　　有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫：氫陽能源、HydrogeniousLOH、御氫科技、中車西安、武漢氫陽、日本千代田化工建設(shè)公司；

　　吸附儲(chǔ)氫：廈門鎢業(yè)、北京浩運(yùn)金能、遠(yuǎn)建集團(tuán)、澳大利亞科技生活公司 Lavo。

　　儲(chǔ)氫設(shè)備技術(shù)壁壘較高，市場格局較為穩(wěn)定。國內(nèi)儲(chǔ)氫瓶企業(yè)僅有國富氫能、中材科技、天海工業(yè)、奧揚(yáng)科技、科泰克、中集氫能、斯林達(dá)7家企業(yè)。從儲(chǔ)氫瓶市場占有率上看，儲(chǔ)氫瓶市場中TOP5占據(jù)了80%左右的市場。2021年市場集中度96%，2022年市場集中度85%，市場集中度略有下滑但仍保持較高水平。

　　碳纖維復(fù)合材料占儲(chǔ)氫成本76%，為儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)降本的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫容器共有四類，為純鋼制金屬瓶（Ⅰ型）、鋼制內(nèi)膽纖維纏繞瓶（Ⅱ型）、鋁內(nèi)膽纖維纏繞瓶（Ⅲ型）及塑料內(nèi)膽纖維纏繞瓶（Ⅳ型）。壓力為35Mpa的III型高壓容器是市場上的主流儲(chǔ)氫瓶，技術(shù)成熟可靠，70Mpa的IV型氫瓶憑借安全、高儲(chǔ)氫密度、輕量化、低成本等顯著優(yōu)勢，被國內(nèi)外廠商廣泛關(guān)注。35MPa高壓儲(chǔ)氫瓶中碳纖維復(fù)合材料成本2194美元，占比約76%，70MPa高壓儲(chǔ)氫瓶中碳纖維復(fù)合材料成本2721美元，占比約78%，碳纖維復(fù)合材料是儲(chǔ)氫瓶制造的關(guān)鍵原材料，其成本和性能對(duì)儲(chǔ)氫瓶的成本和使用性能影響重大。

　　儲(chǔ)氫瓶百億市場蓄勢待發(fā)，未來放量在即。據(jù)高工氫電預(yù)計(jì)，2025年國內(nèi)車載儲(chǔ)氫瓶市場規(guī)模34億元，到2030年國內(nèi)車載儲(chǔ)氫瓶市場規(guī)模為722億元。IV型瓶取代III型瓶被大規(guī)模應(yīng)用，短期儲(chǔ)氫瓶市場規(guī)模增長迅速。

　　3　輸氫：運(yùn)輸液態(tài)氫比運(yùn)輸氣態(tài)氫更經(jīng)濟(jì)

　　運(yùn)氫：氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)是主流，未來液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)在大規(guī)模、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸上的經(jīng)濟(jì)性有望體現(xiàn)。

　　1）氣態(tài)運(yùn)輸：分為長管拖車和管道輸運(yùn)，高壓長管拖車是氫氣近距離輸運(yùn)的重要方式，技術(shù)較為成熟，管道輸運(yùn)是實(shí)現(xiàn)氫氣大規(guī)模、長距離運(yùn)輸?shù)闹匾绞剑哂休敋淞看蟆⒛芎男『统杀镜偷葍?yōu)勢，但建造管道投資較大。

　　2）液態(tài)運(yùn)輸：通常適用于距離較遠(yuǎn)、運(yùn)輸量較大的場合。在長距離環(huán)境下，采用液氫儲(chǔ)運(yùn)能夠減少車輛運(yùn)輸頻次，提高加氫站單站供應(yīng)能力。日本、美國已將液氫罐車作為加氫站運(yùn)氫的重要方式之一。

　　3）固態(tài)運(yùn)輸：將低壓高密度固態(tài)儲(chǔ)罐僅作為隨車輸氫容器使用，加熱介質(zhì)和裝置固定放置于充氫和用氫現(xiàn)場，可以同步實(shí)現(xiàn)氫的快速充裝及其高密度高安全輸運(yùn)，提高單車運(yùn)氫量和運(yùn)氫安全性。

　　高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫為主流，國內(nèi)普遍采用20Mpa氣態(tài)高壓儲(chǔ)氫與集束管車運(yùn)輸?shù)姆绞剑瑔诬囘\(yùn)氫約300-400kg，這種方式技術(shù)成熟、成本較低，近距離運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)性較高。但隨著用氫規(guī)模擴(kuò)大、運(yùn)輸距離增加，液氫槽車儲(chǔ)運(yùn)的競爭力隨之提高。

　　液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的儲(chǔ)氫密度約64kg/m3，單次載氫量可達(dá)7000kg，約是氣氫長管拖車單車運(yùn)量的20倍，極大地提高了運(yùn)輸效率，適合大批量、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。當(dāng)前液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)主要受限于氫氣液化環(huán)節(jié)的初始投資和能耗較大，未來隨著液化技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模效應(yīng)，液化環(huán)節(jié)的設(shè)備投資和能耗有望降低，大批量、遠(yuǎn)距離液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)的成本優(yōu)勢顯現(xiàn)，經(jīng)濟(jì)性有望進(jìn)一步提高。