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氢储运难题如何攻克?“三快”企业竞争优势明显

氢云链| 2024-2-18 17:47 阅读 165 评论 0

根据天然气发展经验,便利且低廉的储运方式是氢成为大宗能源关键环节,所以如何降低氢储运成本是氢的规模化应用前提条件。国内电解制氢设备、燃料电池设备成本下降快速快、降本路径也相对明确,目前仅有氢储运设备价格长期居高不下。目前国内氢能运输成本占氢能终端售价的比例高达40%~50%,在“制储运加用”中储运环节已经成为最后的成本壁垒。

本文将从氢储运难点及突破方向、氢储运市场潜力、市场竞争核心等三个方面,对氢储运难题如何突破、领先企业应具备哪些特点进行探讨。

一、氢气运输的两大难题

氢储运包括了氢气运输和终端氢气存储。氢储运成本并非体现在所有环节,可以认为,中长途氢储运曙光已现,短途运输持续探索。

根据“两桶油”管道输氢实践,每公斤氢运输100公里成本0.5元,这意味着未来内蒙古氢气送至北京,成本基本在3-4元/公斤。此外液氨、甲醇等氢基燃料也为海上运氢提供了备选方案。在此背景下,氢云链认为,目前氢储运难题主要体现在短途氢气运输与终端氢气存储两个环节。

1、氢气运输难题。氢储运各类技术各有优劣,从图1可见,现阶段氢气运输存在设备成本-运输成本-转化成本的“不可能三角”。

长途运输基础设施建设慢、短途运输降本难。尽管长途运输存在基础设施建设周期长,投入高,但方向已经明确。但短途运输目前尚未出现理想的技术途径和解决方案。现阶段高压气态运氢是主要的短途运输方式,如何降低高压气态的设备成本与运输成为关键。

因此氢云链认为,现阶段氢储运的难题可缓解而难以彻底解决,尤其是在短途运输环节。

图1 设备成本-运输成本-转化成本的“不可能三角”

图片来源氢云链

2、终端应用氢气携带难题。如图2所示,终端应用的储氢容器则存在“纯氢好用不好携带,氢基燃料好携带不好用”的问题,储氢设备布置与氢气应用在成本与便利上均存在矛盾。

高压气瓶成为最常见的终端储氢模式是综合成本、使用便利、安全性、技术成熟度等因素的折中结果。理想的终端储氢方案仍有待进一步探索。

图2 终端应用氢气携带难题

图片来源氢云链

3、IV型储氢瓶为突破口。针对短途氢气运输与终端氢气携带两个环节难题,氢云链认为两个突破点:

关键突破点(1):运输端提升单次运氢量。短途运输是终端站售氢气价格高企的核心原因,成为现阶段核心突破点。由于运氢车搭载的氢气重量远小于汽车自重(目前20MPa长管拖车运输效率约为1%),提高氢气质量对运输成本影响微小,因此提升单次氢气运输量可有效降低氢气运输单价。目前提升运输压力、储运设备大型化等是提升运氢车储氢主要的方式。

关键突破点(2):设备端减重降本。提升终端氢气携带重量、减小储氢设备体积、降低设备成本是提升氢能终端应用竞争力的三大关键。如III型瓶自重过大,对氢无人机性能影响明显;车载储氢系统降本速度远落后于燃料电池,已达燃料电池成本1/3甚至1/2,严重阻碍整车降本。

IV型瓶在储氢密度、轻量化、成本、寿命等方面优势凸显,成为两个关键突破点的重点发展方向,有望在短途氢气运输、终端氢气装载等环节替代Ⅱ型瓶和III型瓶,成为高压气态氢储运的主流。

二、储氢罐市场规模几何?

2021年全球氢气需求达到超过9400万吨,中国氢气市场规模约为3300万吨。按照氢气15元/公斤,全球市场规模达到1.5万亿元。到2050年,全球氢气需求将超过5亿吨,中国氢气市场规模将超过1亿吨。按照氢气价格10元/公斤,全球市场规模达到5万亿。

庞大的氢气供需市场对应着庞大的氢气运输设备需求。广阔的市场前景推动多个企业持续深耕储氢市场。

某储氢罐企业向氢云链表示:“仅考虑氢能交通场景,储氢瓶市场规模就能够达到千亿级别。”该企业认为,到2030年将形成1000亿车载储氢瓶市场和2000亿氢气储能市场,其中预计到2030年氢能汽车保有量150万辆,氢能汽车需求氢气15万吨,折算到高压储氢瓶约500万只。

即使是相对保守的机构,对储氢容器的市场规模预估也达到千亿级别。根据海外机构Research And Markets数据,2030年氢压力容器市场将达到198亿美元,而2023年—2030年预测期内复合年增长率高达50.9%。

三、如何抢占市场?

根据天然气行业经验,长管拖车与车载压力容器均有很高的市场集中度。实际上目前储氢容器市场已高度集中度,“快鱼吃慢鱼”的现象较为明显。

最后,讨论企业IV型瓶市场如何突围,如何抢占先机?氢云链认为,在保障产品安全的前提下,具备“三快”特点将在早期市场取得优势。

上量快。安全是压力容器的生命线,实践是检验产品的唯一标准。与下游终端厂商紧密配合,在IV型瓶整体进入市场的初期就快速完成规模化验证的企业有望领跑行业。如彼欧蓝能等企业的年产数万支IV型储氢罐产线已经蓄势待发。

响应快。储氢容器应用场景丰富、型号多样,能够快速响应客户对不同型号产品需求的企业有望在细分环节取得先机,并将优势延伸至其他型号与场景。如中材在无人机市场已取得垄断式的领先。

降本快。成本是制造业永恒的话题,储氢容器降本速度将快速成为市场竞争核心,具备材料优势、设备优势的企业有望获取成本优势。

编辑:氢氢我心 校对:风氢扬 审核:氢云小仙女

来源:北京商报、氢云链整理

声明:文章内容仅供参考,并不代表氢云链赞同其观点或证实其描述,部分图文来源网络,氢云链整理发布,如有侵权请联系作者删除

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