氫能競賽打響:另一個綠色能源戰(zhàn)場
編譯 | 楊玉科
編輯 | Jane
出品 | 幫寧工作室(gbngzs)
10年前,全球太陽能電池板需求開始飆升,中國憑借低廉的價格擊敗西方競爭對手,主導了太陽能制造業(yè)。10年后,在氫能領域,美國和歐洲決心不再重蹈覆轍。
隨著全世界都在加速脫碳,下一輪競賽將圍繞一種名為電解槽的設備展開。將電解槽接入太陽能等清潔電力,就可以從水中提取氫氣,而且不產(chǎn)生任何溫室氣體。要創(chuàng)造一種能為鋼鐵、水泥或航運等行業(yè)脫碳的綠色燃料,這是關鍵一步。
世界各地的公司已經(jīng)加快電解槽的生產(chǎn),綠氫工廠也在籌建中,氫能行業(yè)終于實現(xiàn)從試點項目到工業(yè)規(guī)模的飛躍。清潔能源研究集團BloombergNEF估計,到2030年,全球電解槽產(chǎn)量需要增長91倍才能滿足需求。但是,許多西方清潔技術老手,還在以一種似曾相識的嫌惡態(tài)度看待新興的競爭。據(jù)BNEF數(shù)據(jù),目前全球40%以上的電解槽來自中國。
雖然中國生產(chǎn)的電解槽效率不及歐美,但成本卻低得多,約為西方企業(yè)價格的四分之一。中國電解槽企業(yè)仍主要服務于中國國內(nèi)市場,但已經(jīng)開始擴大海外銷售。
BNEF氫能分析師王曉亭(音譯)表示:“我聽過太多政府官員說,我們不能再重復太陽能的經(jīng)歷。”
在中國占據(jù)太陽能制造業(yè)領先地位的關鍵年份,喬·拜登(Joe Biden)當時擔任美國副總統(tǒng)。當選總統(tǒng)之后,他把中國視為競爭對手,而不是供應商,他準備把清潔技術制造業(yè)帶回美國,作為他氣候政策的一個支柱。美國決心不讓中國控制這一新的能源熱潮,拜登去年簽署的《削減通脹法案》(IRA)將大量資金用于鼓勵美國國內(nèi)的氫氣生產(chǎn)。
“美國將提供非?犊难a貼,以確保當?shù)毓⿷躺嫦氯!蓖鯐酝ふf。
歐洲當然也要在這個新興產(chǎn)業(yè)中分一杯羹。
俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā)以來,歐洲生產(chǎn)的燃料價值縮水,也加大了歐洲大陸對氫能的雄心。然而,一些氫能倡導者認為,歐盟沒有將雄心貫徹到底,這使它在與美國和中國的競爭中處于不利地位。歐盟已經(jīng)設定了綠氫生產(chǎn)的目標——到2030年每年1000萬噸,但尚未決定哪種方法符合“綠色”標準。這使得企業(yè)很難致力于推動電解槽訂單的大型制氫項目。
作為游說組織氫能歐洲(Hydrogen Europe)首席執(zhí)行官,約爾戈·查齊馬卡基斯(Jorgo Chatzimarkakis)表示:“我擔心電解槽業(yè)務的市場份額將從歐洲轉移到其他地區(qū)。歐盟這是在搬起石頭砸自己的腳——不,不是腳,而是頭!
與此同時,許多分析師預計中國電解槽的效率將會提高,繼而削弱歐美企業(yè)目前擁有的技術優(yōu)勢。“我毫不懷疑中國正在研發(fā)更好的電解槽,”伍德麥肯茲研究咨詢公司(Wood Mackenzie)高級氫氣分析師布里吉特·范·多斯滕(Bridget van Dorsten)說,“中國決定不再當落后者的那一天,就是他們不再落后的開端!
一些中國公司已經(jīng)領先一步。中國的化學設備制造商多年來一直在生產(chǎn)電解槽,為太陽能電池多晶硅生產(chǎn)等各種制造業(yè)安裝大型水電解系統(tǒng)。
電解槽利用電力將水分解成氫氣和氧氣,自1920年代以來,各種電解槽就已經(jīng)上市了。對于那些不容易依靠電力運行的行業(yè)來說,氫能成為許多國家脫碳的最佳選擇。如果電解槽的電力來自太陽能或風能設施,或核反應堆,那么生產(chǎn)氫能的過程也是無碳的。
電解槽有好幾個種類,各有優(yōu)缺點。中國企業(yè)大多生產(chǎn)堿性電解槽,這種電解槽的前期成本較低,但生產(chǎn)抗鍇餛璧牡緦Ρ繞淥際醺唷C攔團分薜墓咀ㄗ⒂詮燙逖躉锏緗獠酆橢首詠換荒ぃ≒EM)電解槽,這兩種電解槽的初始成本較高,但用電量較少——這在電力昂貴的地區(qū)是一大賣點。
目前,中國制造商正在開發(fā)PEM電解槽并精煉其堿性電解槽。他們正著眼于海外市場以尋求增長。
總部位于西安的隆基綠能是世界上最大的太陽能設備制造商,該公司于2021年3月建立了一個氫能裝置,并已在中國建造了1.5吉瓦的電解槽制造能力。隆基綠能副總裁王英歌表示,該公司正在開發(fā)PEM電解槽,但預計堿性電解槽將在未來5年主導行業(yè)。該公司預計在3年內(nèi),海外市場將占其銷售額的一半以上。
“歐洲和美國對氫能產(chǎn)業(yè)有最積極的激勵政策,而中東和非洲擁有規(guī)模最大、最經(jīng)濟的可再生能源,”王英歌分析道,“因此上述區(qū)域的綠色氫能項目具有良好的盈利能力!
與此同時,據(jù)BNEF報道,中船派瑞氫能科技有限公司在2022年收到了來自澳大利亞、美國和韓國等7個國家的訂單。山東賽克賽斯氫能是少數(shù)幾家專門從事PEM技術的中國制造商之一,其項目總監(jiān)黃方表示,該公司目前約有10%至15%的銷售額來自海外。公司目標是增加歐洲和澳大利亞的需求,從而提高海外銷售比例。
雖然電解槽對于綠色氫能的重要性,就像太陽能電池對于太陽能的重要性一樣,但兩者之間存在一些關鍵的區(qū)別。
太陽能電池板本質上是一種成品技術。無論它們是安裝在屋頂上,還是組裝在巨大的沙漠陣列上,面板以及連接到它們的系統(tǒng)都沒有太大的變化。但氫能的生產(chǎn)卻不是這樣。電解槽只是制氫裝置的一部分,其規(guī)格和設計將由其能源來源和客戶需求決定。普拉格能源(Plug Power)首席執(zhí)行官安迪·馬什(Andy Marsh)透露,該公司正在美國建造一批綠色氫氣生產(chǎn)工廠,每個工廠都是獨一無二的。
馬什說:“德克薩斯州的工廠不同于紐約州的工廠,紐約州的工廠又不同于佐治亞州的工廠。這一切都非常本地化。”普拉格能源總部位于紐約萊瑟姆,也生產(chǎn)和銷售PEM電解槽。
本地化生產(chǎn)電解槽是有優(yōu)勢的。比利時John Cockerill集團在中國成立了一家合資企業(yè)考克利爾競立,為中國市場生產(chǎn)電解槽,而非為其他國家。該公司還在歐洲以及美國和印度投資了兩家工廠。
John Cockerill的氫主管拉斐爾·泰樂特(Rapha?l Tilot)表示,該設備復雜且笨重,需要為每個客戶進行大量的現(xiàn)場定制!鞍堰@些東西從中國運到世界其他地方并不是那么簡單,現(xiàn)場工作水平與客戶的訴求相融合,是非常重要的!
盡管中國太陽能行業(yè)多年來一直享受著政府的慷慨補貼,幫助太陽能設備制造商主導了全球供應鏈,但氫能尚未得到同樣水平的政策支持。2022年年初,中國首次出臺了氫能開發(fā)國家計劃,但沒有出臺補貼等財政支持政策。
與此同時,丹麥Topsoe A/S的首席執(zhí)行官Roeland Baan指出,美國的激勵制度現(xiàn)在比歐盟的更容易操作。他的公司正在開發(fā)一個500兆瓦的工廠,生產(chǎn)固體氧化物電解槽,這種電解槽在高溫下工作,比堿性電解槽或PEM電解槽效率更高。“我們決定把工廠建在丹麥,至于第二家工廠,我們得走著看,估計是在美國。”Baan說。
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