鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量：637次 | 2021年10月09日
燃料動(dòng)力電池博弈“氫能量”
說(shuō)起主打環(huán)保牌的新型燃料，氫燃料并非唯一理想選擇。在彭博行業(yè)研究化工行業(yè)高級(jí)分析師JasonMiner看來(lái)，頁(yè)巖氣已經(jīng)開(kāi)始重塑全球的能源版圖，新型煤化工技術(shù)也值得注意
要讓世界變得“輕盈”起來(lái)，氫燃料或許是一個(gè)理想選擇，但并非唯一。伴隨政府扶持、風(fēng)投介入及人們相關(guān)意識(shí)的提高等因素的崛起，一批理想的新能源科技也開(kāi)始涌現(xiàn)。在彭博行業(yè)研究化工行業(yè)高級(jí)分析師JasonMiner看來(lái)，頁(yè)巖氣已經(jīng)開(kāi)始重塑全球的能源版圖，而新型煤化工技術(shù)也值得注意。
他近日在接受記者專(zhuān)訪時(shí)表示，頁(yè)巖氣加強(qiáng)了原材料的供應(yīng)能力。用頁(yè)巖氣進(jìn)行生產(chǎn)的成本要低得多，并且消耗更少資金。
他稱(chēng)，假如我國(guó)可以新增頁(yè)巖氣產(chǎn)量，對(duì)全球化工行業(yè)而言意義重大。有關(guān)我國(guó)而言，不存在很大的技術(shù)限制，所以我國(guó)可以和歐洲等地區(qū)相同，成功利用相同技術(shù)進(jìn)行頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)。更大的限制來(lái)自于政府的監(jiān)管，因?yàn)檎畵碛型恋睾烷_(kāi)發(fā)權(quán)利，這將限制頁(yè)巖氣的發(fā)展速度。不過(guò)，Miner說(shuō)，我國(guó)沒(méi)有理由不能做這個(gè)，問(wèn)題是有多快。
海外媒體報(bào)道稱(chēng)，多家國(guó)際石油公司都已經(jīng)簽訂了在我國(guó)勘探頁(yè)巖資源的相關(guān)協(xié)議，其中包括美國(guó)的?？松梨凇⒀┓瘕埡涂捣剖偷染揞^，也包括歐洲的皇家荷蘭殼牌和道達(dá)爾等。報(bào)道指出，在美國(guó)眼里，我國(guó)發(fā)展頁(yè)巖產(chǎn)業(yè)將帶來(lái)絕佳的機(jī)會(huì)。假如我國(guó)能夠發(fā)起自己的頁(yè)巖革命，我國(guó)制造商的能源成本將下降，我國(guó)油氣行業(yè)可能會(huì)成為全球市場(chǎng)上的一支生力軍。
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Miner認(rèn)為，跨國(guó)化工公司在美國(guó)頁(yè)巖氣業(yè)的投資對(duì)我國(guó)化工業(yè)而言十分有利。事實(shí)上，大部分在美國(guó)的投資來(lái)自海外公司，這為我國(guó)和其他海外公司帶來(lái)穩(wěn)定的原材料供應(yīng)，并得以進(jìn)行更多先進(jìn)的制造。
大部分供應(yīng)商預(yù)計(jì)，目前北美地區(qū)是生產(chǎn)基礎(chǔ)石化品成本第二低的地區(qū)，中東依然是成本最低的地區(qū)，這兩大地區(qū)占據(jù)全球40%的產(chǎn)量。相較于那些使用原油作為原料進(jìn)行生產(chǎn)的地區(qū)，這些地區(qū)的生產(chǎn)成本比還不到一半。目前，亞洲和歐洲大部分使用原油作為基礎(chǔ)化工品的生產(chǎn)原料，但是頁(yè)巖氣可以帶來(lái)更低的成本。
除了頁(yè)巖氣，Miner還注意到了煤化工，他稱(chēng)其非常有前途，盡管價(jià)格可能偏貴，但用煤進(jìn)行化工生產(chǎn)比用煤發(fā)電更為清潔。他稱(chēng)，可能出現(xiàn)的局面是，煤化工產(chǎn)業(yè)將對(duì)全球石油化工業(yè)出現(xiàn)重大影響。此外，他還預(yù)計(jì)全球石油化工業(yè)的產(chǎn)量在未來(lái)十年或新增四成，但這要求有3%的全球經(jīng)濟(jì)增速與之配套，而來(lái)自我國(guó)的需求非常重要。
■數(shù)說(shuō)科技
■氫燃料動(dòng)力鋰電池可以安靜并且在接近零碳排放的狀態(tài)下發(fā)電。燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)的尾氣管僅排放少量水蒸氣，美國(guó)能源部稱(chēng)，燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)排放的溫室氣體比汽油車(chē)低三到五成
IP67防水，充放電分口 安全可靠
標(biāo)稱(chēng)電壓：28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
■美國(guó)加州政府制定了一項(xiàng)嚴(yán)格計(jì)劃：到2025年，重要汽車(chē)廠商新售汽車(chē)的22%必須為零排放汽車(chē)或插電混合動(dòng)力汽車(chē)。加州空氣資源委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2018年，該地區(qū)將有5萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)或是氫燃料車(chē)
■只要10分鐘時(shí)間，一輛燃料動(dòng)力鋰電池巴士就可以加滿能量，而行駛距離則可以高達(dá)320至390公里。這種理想的行駛方式在美國(guó)舊金山近郊成為現(xiàn)實(shí)。到2016年，這種巴士的數(shù)量有望從目前的12輛新增到40輛。
■研究機(jī)構(gòu)Navigant近期預(yù)測(cè)，除了石油以外的非常規(guī)應(yīng)用及化工行業(yè)的氫耗量將從2013年的約1.68億公斤加碼到2030年的接近35億公斤;日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所公布的報(bào)告顯示，全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)規(guī)模到2050年將達(dá)到約160萬(wàn)億日元，而2015年還只有7萬(wàn)億日元左右
■燃料汽車(chē)目前仍然面對(duì)著諸多挑戰(zhàn)。其中一項(xiàng)是缺乏基礎(chǔ)設(shè)施。美國(guó)政府曾提出要建設(shè)“氫高速公路”，然而目前美國(guó)的公用氫燃料加氣站還不到15處。此外，成本和安全性的問(wèn)題也有待考量。氫與汽油相比在成本上被認(rèn)為達(dá)到兩倍以上
■日本最大石油批發(fā)商JX控股公司計(jì)劃開(kāi)發(fā)新型氫運(yùn)輸技術(shù)，并在2020年之前開(kāi)始建設(shè)采用新技術(shù)的供應(yīng)網(wǎng)，使供給成本降低30%左右，使氫的價(jià)格降至汽油的水平
博弈“氫社會(huì)”
氫——用這一宇宙中儲(chǔ)量最豐富的元素來(lái)做燃料，讓地球變得“輕”起來(lái)，這主意聽(tīng)上去不錯(cuò)。
現(xiàn)在，數(shù)十億美元資金正密集涌向該領(lǐng)域，演繹出一波接一波的資本好戲——大漲24.67%、暴跌41.51%、反彈13.7%——僅在本周，美國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池巨頭Plug能源的跌宕走勢(shì)就令投資者瞠目結(jié)舌。
這背后，其實(shí)是各國(guó)對(duì)氫燃料關(guān)注度的不斷升溫。權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)，2015年全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)規(guī)模在7萬(wàn)億日元左右，而到2050年，這一數(shù)字將飆升至160萬(wàn)億日元。
我們對(duì)氫社會(huì)的探索，剛剛開(kāi)了個(gè)頭。
上世紀(jì)九十年代，通用制造了第一款燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)，為新型燃料的出現(xiàn)打開(kāi)想像空間。此后幾十年間，數(shù)十億美元的資金密集涌向這一領(lǐng)域，資本游戲不斷涌現(xiàn)。
大漲24.67%、暴跌41.51%、反彈13.7%，美國(guó)氫燃料動(dòng)力鋰電池巨頭Plug能源本周前三天跌宕的走勢(shì)讓人們跌破眼鏡。做空機(jī)構(gòu)香櫞的一紙研究報(bào)告，更讓投資者分裂成兩大陣營(yíng)。
美股市場(chǎng)上，燃料動(dòng)力鋰電池另外兩大巨頭巴拉德動(dòng)力系統(tǒng)和燃料動(dòng)力鋰電池能源的股價(jià)，也都出現(xiàn)了類(lèi)似情形。資本炒作的背后，是人們對(duì)氫燃料關(guān)注度的不斷升溫。
如今，對(duì)氫的利用正在多個(gè)國(guó)家掀起熱潮。歐洲利用可再生能源的剩余電力生成氫，而美國(guó)則為降低能源對(duì)海外的依賴(lài)，開(kāi)始構(gòu)筑氫基礎(chǔ)設(shè)施。
伴隨氫社會(huì)美妙圖景的展望不斷出現(xiàn)，問(wèn)題也無(wú)從防止：氫只是一種能量載體，運(yùn)輸非常困難，且還要克服高成本及安全性等方面的問(wèn)題。有關(guān)“氫社會(huì)”的博弈，才剛剛開(kāi)場(chǎng)。
構(gòu)建環(huán)保氫社會(huì)各國(guó)爭(zhēng)相入伙
在自然界中，基本沒(méi)有單獨(dú)存在的氫元素，它重要以碳化氫及水等化合物的形式存在。因此，找到向這些化合物施加能量以轉(zhuǎn)換出氫的方法成為關(guān)鍵。
在歐洲，利用剩余電力電解水生成氫的做法成為主流。丹麥羅蘭島便嘗試?yán)蔑L(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電的剩余電力電解水制造氫，然后將氫儲(chǔ)藏在氫氣罐中。當(dāng)電力供應(yīng)不足時(shí)，這些被儲(chǔ)藏起來(lái)的氫便有了用武之地——讓燃料動(dòng)力鋰電池發(fā)電。
利用太陽(yáng)能發(fā)電的電力制造氫的嘗試在法國(guó)同樣盛行。據(jù)海外媒體披露，法國(guó)科西嘉島的“MYRET平臺(tái)項(xiàng)目”正在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，利用太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)的剩余電力對(duì)水進(jìn)行電解來(lái)制造氫，在電力需求達(dá)到高峰時(shí)，利用燃料動(dòng)力鋰電池進(jìn)行發(fā)電。
德國(guó)Greenpeace等能源公司則將目光轉(zhuǎn)向風(fēng)力發(fā)電的剩余電力電解水生成氫，然后供應(yīng)給現(xiàn)有的燃?xì)夤艿谰W(wǎng)絡(luò)，從而削減氮氧化物等有害物質(zhì)的排放。把利用風(fēng)力發(fā)電剩余電力生成的氫用于熱電聯(lián)產(chǎn)的項(xiàng)目也已經(jīng)啟動(dòng)。位于德國(guó)勃蘭登堡州普倫茨勞的風(fēng)力發(fā)電公司Enertrag從2011年十月開(kāi)始把風(fēng)力發(fā)電的電力并入電網(wǎng)。
除了上述這些來(lái)自大自然的能源，日本藍(lán)色能源公司自主開(kāi)發(fā)出了高效生物質(zhì)氣化設(shè)備。該設(shè)備可以使木質(zhì)片材高效實(shí)現(xiàn)氣化，利用出現(xiàn)的一氧化碳和甲烷氣等混合氣體，制造高純度氫。
托馬斯.摩爾則注意到了樹(shù)葉。他和他在美國(guó)亞利桑那州立大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)制造除了一種仿真樹(shù)葉，通過(guò)模仿植物的光合用途，這種葉子可以利用陽(yáng)光將水分解成氫和氧。一開(kāi)始，他們?cè)斐龅娜~子并不理想，但隨后他們注意到反應(yīng)流程中的一個(gè)反應(yīng)步驟拖慢了整個(gè)流程，于是科學(xué)家們決定仿照自然界里的中間反應(yīng)，朝著制造出可循環(huán)的燃料更進(jìn)一步。
無(wú)論是政府層面還是公司層面，這種變化都在發(fā)生。倫敦氫網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張(LHNE)項(xiàng)目便獲得了來(lái)自英國(guó)政府的部分資金由英國(guó)技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)贊助，這一項(xiàng)目旨在把新的氫燃料站供應(yīng)給公眾。
而包括沃爾瑪在內(nèi)的許多期望降低成本和碳排放量的世界500強(qiáng)公司，已經(jīng)購(gòu)買(mǎi)了Plug公司的燃料動(dòng)力鋰電池產(chǎn)品GenDrive，以替換現(xiàn)有的液壓搬運(yùn)車(chē)，并在他們的倉(cāng)庫(kù)和配送中心使用。
博弈碳減排汽車(chē)業(yè)成主戰(zhàn)場(chǎng)
環(huán)保是氫燃料的優(yōu)點(diǎn)之一。通過(guò)分離氫氣中的電子，出現(xiàn)電流，氫燃料動(dòng)力鋰電池可以安靜并且在接近零碳排放的狀態(tài)下發(fā)電。這有關(guān)碳排放“大戶(hù)”——汽車(chē)業(yè)而言，是一大福音。燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)的尾氣管僅排放少量水蒸汽，美國(guó)能源部曾指出，燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)排放的溫室氣體比汽油車(chē)低三到五成。
在美國(guó)加州，氫燃料汽車(chē)正迅速聚集，在“監(jiān)管”壓力之下，多家汽車(chē)廠商都準(zhǔn)備推出采用氫燃料動(dòng)力鋰電池而非汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的零排放汽車(chē)。韓國(guó)的現(xiàn)代汽車(chē)、日本的豐田汽車(chē)公司和本田汽車(chē)公司都躍躍欲試。
加州政府制定了一項(xiàng)嚴(yán)格的計(jì)劃：到2025年，重要汽車(chē)廠商新售汽車(chē)的22%必須為零排放汽車(chē)或插電混合動(dòng)力汽車(chē)。其法規(guī)要求汽車(chē)生產(chǎn)商通過(guò)出售電動(dòng)汽車(chē)或燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)來(lái)滿足這個(gè)要求。加州空氣資源委員會(huì)預(yù)計(jì)，到2018年，該地區(qū)將有5萬(wàn)輛電動(dòng)汽車(chē)或是氫燃料車(chē)。
只要10分鐘的時(shí)間，一輛燃料動(dòng)力鋰電池巴士就可以加滿能量，而行駛距離則可以高達(dá)320至390公里。這種理想的行駛方式在美國(guó)舊金山近郊成為現(xiàn)實(shí)。據(jù)外媒披露，到2016年，這種巴士的數(shù)量有望從目前的12輛新增到40輛。
燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)自身所具備的優(yōu)勢(shì)也成為各大車(chē)企爭(zhēng)相搶奪這一市場(chǎng)的動(dòng)力。這種車(chē)輛依靠促使氧和氫發(fā)生化學(xué)反應(yīng)出現(xiàn)的電力來(lái)驅(qū)動(dòng)馬達(dá)。相比純電動(dòng)汽車(chē)，燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)的燃料補(bǔ)給時(shí)間更短，但行駛距離更長(zhǎng)。
韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)計(jì)劃在2016年推出首款以電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)，為了應(yīng)對(duì)美國(guó)等市場(chǎng)日趨嚴(yán)格的排放規(guī)則，該公司傾向于把氫燃料動(dòng)力鋰電池汽車(chē)作為下一代汽車(chē)的選擇。豐田曾推出HyGrid的構(gòu)想，具體方法是使用剩余電力，對(duì)水進(jìn)行電解制造氫，然后將這些氫液化，存儲(chǔ)在氫罐中。這將幫助大幅拉低成本。
日產(chǎn).雷諾聯(lián)盟、德國(guó)戴姆勒以及美國(guó)福特則宣布聯(lián)手開(kāi)發(fā)燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)，計(jì)劃最早于2017年推出量產(chǎn)車(chē)。日本、歐洲及美國(guó)三大經(jīng)濟(jì)體的汽車(chē)巨頭聯(lián)姻，令車(chē)企在這一市場(chǎng)的爭(zhēng)奪戰(zhàn)白熱化。三者希望通過(guò)共同開(kāi)發(fā)來(lái)削減成本并掌握燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)價(jià)格方面的話語(yǔ)權(quán)，此外也計(jì)劃在加氫設(shè)施建設(shè)以及氫氣充填規(guī)格等基礎(chǔ)設(shè)施層面攜手合作。
去年七月，本田也宣布和通用公司合作，共同開(kāi)發(fā)新一代燃料動(dòng)力鋰電池系統(tǒng)，并開(kāi)發(fā)小型、輕量、高性能、低成本的儲(chǔ)氫系統(tǒng)，他們同樣希望進(jìn)一步拉低成本。
提速商業(yè)化諸多難題仍待解
從歷史上看，氫能源市場(chǎng)一直集中在煉油廠和化學(xué)制造業(yè)。但自2011年以來(lái)，氫能源存儲(chǔ)市場(chǎng)以及電池領(lǐng)域氫燃料的使用率大大新增。
研究機(jī)構(gòu)Navigant近期公布報(bào)告預(yù)測(cè)，在未來(lái)16年，這一領(lǐng)域?qū)⒖焖偕仙?。除了石油以外的非常?guī)應(yīng)用及化工行業(yè)的氫耗量將從2013年的約1.68億公斤加碼到2030年的接近35億公斤。
“氫在歷史上常常被看作是一個(gè)有價(jià)值的商品氣體，但如今越來(lái)越多的人將它視作是一種重要的燃料和一種未來(lái)的能源儲(chǔ)備?！盢avigant的研究主管克里-安.亞當(dāng)森說(shuō)，“越來(lái)越多的能源需求、對(duì)可再生能源提出的需求、清潔能源備用電力市場(chǎng)的上升以及越來(lái)越多燃料汽車(chē)的部署將助推整體需求?！?/p>
日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所公布報(bào)告顯示，全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)規(guī)模到2050年將達(dá)到約160萬(wàn)億日元，而2015年還只有7萬(wàn)億日元左右。其中規(guī)模最大的，將是液化氫基地和管道等周邊基礎(chǔ)設(shè)施市場(chǎng)。報(bào)告稱(chēng)，隨著燃料動(dòng)力鋰電池車(chē)和固定式燃料動(dòng)力鋰電池等的普及，全球氫消費(fèi)量今后將快速上升。在2015年至2050年的35年間，按照體積計(jì)算的消費(fèi)量將新增約60倍。
但是，燃料汽車(chē)目前仍然面對(duì)諸多挑戰(zhàn)。其中一項(xiàng)是缺乏基礎(chǔ)設(shè)施。美國(guó)政府曾提出要建設(shè)“氫高速公路”，然而目前美國(guó)的公用氫燃料加氣站還不到15處。
此外，成本和安全性的問(wèn)題也有待考量。氫燃料的生產(chǎn)目前是在利用石油生產(chǎn)化學(xué)品的過(guò)程中提取，因此成本很高。據(jù)海外媒體測(cè)算，假如換算為相同行駛距離的價(jià)格，氫與汽油相比在成本上被認(rèn)為達(dá)到2倍以上，這在普及過(guò)程中將是頭號(hào)難題。
此外，氫具有可燃性，還有爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。在現(xiàn)有的燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電站，氫氣被作為燃料使用，但由于氫氣體積增大易于引發(fā)火災(zāi)。非營(yíng)利性調(diào)查網(wǎng)站ProPublica的統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)，近年來(lái)美國(guó)有37起涉及氫燃料車(chē)或是燃料站的事故。
這也給儲(chǔ)藏和運(yùn)輸新增了難度。一些針對(duì)此方面的課題就此展開(kāi)。日本最大石油批發(fā)商JX控股公司計(jì)劃開(kāi)發(fā)新型氫運(yùn)輸技術(shù)，并在2020年之前開(kāi)始建設(shè)采用新技術(shù)的供應(yīng)網(wǎng)，使供給成本降低30%左右，使氫的價(jià)格降至汽油的水平。
利用宇宙中儲(chǔ)量最豐富的元素做燃料，這個(gè)主意聽(tīng)起來(lái)很不錯(cuò)，但在此之前技術(shù)壁壘也難免形成阻礙。拿汽車(chē)行業(yè)預(yù)測(cè)師杰夫.舒斯特的話說(shuō)，現(xiàn)在還只是實(shí)驗(yàn)?！翱傄?0年后才能見(jiàn)分曉?！?/p>
