氢能时代来临,产业链如何布局?
对于一般的投资者,就不用考虑这个问题!
一个氢产业链至少涉及到以下几个环节:燃料电池系统、电堆、触电极、质子交换膜、催化剂、空压机、储氢瓶、燃料电池车、加氢站……
一般投资者哪有那么大资金量全面覆盖。如果采用“每个公司都买一点”的方式,即使买到牛股,也因为资金分散,实际收益并不高,还不如买个行业指数基金。
所以,最好集中使用。优先考虑:
电池、电堆——氢能源核心部件;
交换膜、催化剂——公司规模不大,技术上一点革新,就是行业大变化;
加氢站——不用多分析了吧!
因氢能具有安全、高效、可再生、清洁、低碳等特点,世界终将走向以氢能源为主的时代。
对于我国而言,发展氢能,一方面可以丰富绿色低碳能源体系,助力解决风、光、核等新能源的消纳难题;另一方面,可以作为煤炭清洁化利用的极佳途径,推动化石能源清洁转化和替代,这对于我国这个煤炭大国来说尤具现实意义。
“氢气应用较为广泛,在石化领域,它是用量最大的化工原料之一,可用于合成氨、合成甲醇、石油炼制等;在交通领域,随着我国油品质量升级步伐不断加快,多数炼厂采用全加氢方式制油;新能源 汽车 蓄势待发,对氢燃料的需求稳步提升。”
“另外,氢能在农业、 健康 医疗等领域的应用也越来越广泛、深入。”中国国际经济交流中心信息部副部长景春梅表示,随着时代的进步,氢气的应用场景将越来越多,对氢气的需求越来越大,用氢缺口也逐渐加大。
实现大规模制氢需求迫切,那么,哪种制氢路径堪当大任?通常而言,工业化制氢路线主要包括水电解制氢、煤炭气化制氢、天然气制氢、生物质气化制氢、可再生能源制氢等。
从我国能源禀赋及能源利用现状等因素出发,煤炭气化制氢、可再生能源制氢前景广阔。其中,又以煤炭气化制氢最受青睐。
氢能源是全世界都在努力争取研究开发的迄今最为高效,环保及持久的新能源,相比电动车优势很明显,电动车虽然节省了石油资源,但是废旧电池对环境的破坏很大,但是氢能源是真正的零污染,李克强总理去年专门去日本丰田公司考察,显示出国家最高层对此新能源的高度重视,并于今年写入了政府工作报告,坚持看好该产业的未来,产业资本已经大规模进去这个行业,预计五到十年实现量产
先上答案: 氢能目前在交通领域应用较多,尤其是氢燃料电池 汽车 ,除了 汽车 ,氢能在多种交通方式都有应用,在作为交通动力来源之外,氢能作为一种重要的二次能源形式,在储能、应急电源、分布式供能等领域也有很多应用 。
先看交通领域 ,氢燃料电池 汽车 其实是一个很宽泛的概念,氢燃料电池 汽车 除了 乘用车 ,还包括 公交车/大巴、物流车、叉车、重型卡车 等多种车型。国外目前乘用车应用较多,约30000辆,而我国选择了公交车/大巴以及物流车等车型作为前期的推广车辆,一是因为其行驶路线和范围较为固定,有利于加氢站的建设规划,二是因为与乘用车相比车型空间较大,技术难度有所降低,有利于我国的技术起步,截至2019年底,我国氢燃料电池车辆约6000辆,加氢站60座, 今年加氢站已超100座 。
氢能叉车 是氢能在交通领域的一个亮点,目前国外的应用已超过25000辆,氢能叉车比锂电池叉车的优势在于燃料加注时间段、燃料电池比锂电池占用空间小、重量轻、续航时间长,与叉车工况匹配度很好,具有显著优势。
说完了氢能在车辆领域的应用,下面介绍一下氢能在其他交通领域的应用,如 氢燃料电池列车、氢能船舶、氢能飞机 等。
氢燃料电池列车 最早在2002年由美国公司研制开发,为质子交换膜燃料电池驱动,净功率达17KW,随后日本德国西班牙等国家均推出了原型车辆,促进了产业发展。2016 年,法国阿尔斯通基于柴油列车Coradia Lint 54 研发成功氢能列车CoradiaiLint,2018 年在德国正式投入商业运营,这也是世界上第一次正式投入商业运营的氢能列车。我佛山市高明区有轨电车示范线是国内首条采用氢能源燃料电池的线路,目前已实现示范运行。
氢能船舶 在世界上已有多个应用。“Alsterwasser”内河游船2009年完成建造,总长25.5m、总宽5.36m、吃水1.33m、最大速度8kn,载客量超过100人,配备2 50kWPEMFC燃料电池和120Ah胶体铅酸电池。欧盟资助的Methapu项目以瓦锡兰(Wärtsilä)制造的250kWSOFC燃料电池作为船舶辅助动力和推进动力,项目应用的滚装船于2003年建造。2017年7月,由双体豪华赛艇“FormuleTag”改建的完全依靠可再生能源驱动的氢燃料电池船“EnergyObserver”投入航行,该船总长30.5m、总宽12.8m、总重28t,由太阳能光伏、风能和燃料电池构成混合动力系统,采用推进/发电一体化电机推进。
氢能飞机 是氢能在交通领域的另一项重要应用。氢能飞机可有效解决目前航空燃油的污染问题和碳排放问题。目前有两种技术路线,一是氢作为燃料直接燃烧,与目前的飞机系统类似,改动工作小;另一种技术路线类似燃料电池 汽车 ,先通过氢燃料电池系统发电,在用电驱动飞机发动机做功推动飞行。今年10月,一架经过改装的 Piper M 级六座飞机从位于英国克兰菲尔德的公司研发机构起飞,并完成了全图案的环形飞行并成功降落。ZeroAvia 称该飞机是目前世界上最大的氢动力飞机。
以上是氢能在交通领域的主要应用,可以看出不仅局限于 汽车 领域,氢能在多个领域中都发挥着重要作用。
另一方面, 氢是一种能量密度很高的二次能源,具有储能的功能 ,比常规的化学储能的储存时间周期长,可跨日、跨周甚至跨月、跨季度进行能量储存, 实现能量的生产端和消费端相匹配 。利用氢能的能源特性,氢能在 储能、应急电源、分布式供能等领域 也发挥着重要作用。
就在前几天,美国能源部(DOE)发布了储能大挑战路线图Energy Storage Grand Challenge Roadmap,这是美国发布的首个关于储能的综合性战略。 氢储能作为一种重要的储能技术被提及 ,主要形式为电氢双向转化储能和盐穴存储两种,其中电氢双向转化储能为主要利用方式。
在应急电源和分布式供能领域 ,氢能也已有多项应用。近日,全球第一个兆瓦级大型燃气发电系统在德国汉堡的热电联产厂开始现场测试,该技术最吸引人的是,可以将现有机组转换为使用100%氢气运行,为30栋住宅楼、一个 体育 中心、一个日托中心和公园休闲综合体供暖,产生的电能可供电动 汽车 充电及当地电网。英国能源监管机构Ofgem日前宣布,将为苏格兰地区一个可再生能源制氢供热项目提供2412万美元的资金支持。这是该项目继获得苏格兰政府支持后,再度获得英国监管方的“首肯”。
综上所述,氢能不仅应用于 汽车 领域,在交通其他领域也发挥着重要作用,同时氢的能源特性,也是其在储能、分布式供能等领域取得了许多应用。在未来低碳排放、碳中和的趋势下,氢能将发挥更多的作用。
产业链,我觉得自己也只是纸上谈兵。但我可以说一下观点以及看法:氢能源的战略制高点国家已经提出。包括总理在会议上也多次提及。可见已经上升到国家层面。在当下环境改善乏力,作为清洁能源的氢会逐步走上 历史 的舞台。氢作为燃烧能源当然是动力系统。所以第一布局应该在 汽车 方向:发动机,以及附属产业。如果你想要打通产业,那么要围绕这个点,像上游,以及下游延伸。以及未来的发电厂,热力公司。
当然当下最好的选择,就是和氢能源的科研团队展开合作,核心价值才是最重要的。
说到ESS储能系统,就避不开蔚来。蔚来旗下的XPT蔚来驱动科技公司,之前就研发了一套高性能ESS储能系统。简单来说,ESS储能系统就是将动力电池封包成组后加入到了控制系统中去,让它在为汽车提高能源的同时,自己本身也变成一套独立的储能机构。在汽车动力电池系统进入寿命末期后,可以利用其本身的储能实现剩余电池梯次利用的效果,从而实现动力的最大化,是非常实用的一项系统。
储能系统也许是当今用于使电网现代化和脱碳的最通用的一种能源资产,从而实现可再生能源的整合,增强电力供应的弹性和质量,并降低电网运营成本。
当电力价格低廉时,电池储能系统可以在非峰值期间采用电网的电力充电,或者从可再生能源发电设施充电。它们可以快速放电以平衡电力供需或维持电网的运行频率。
储能系统可以减少化石燃料的使用,并且可以大大减少或推迟对输配电基础设施的建设。电池储能系统对那些向可再生能源转型行动迟缓的行业领域来说可能是更具价值的使用案例。
为了能够智能地为这些应用程序提供服务,并且不会导致储能资产的过度损耗和退化,采用智能管理软件与选择正确的电池和其他储能硬件一样重要。
那么,究竟怎样才能将储能系统的硬件与软件完美结合呢?虽然现在市面上打着新能源与储能建设的公司越来越多,但绝大部分都是趁着这两年新能源概念火热来横插一脚,骗国家补贴的。不仅经验不足,技术欠缺,安全也得不到保障,真正能将两者结合的企业其实并不多,在此我推荐乐驾智慧能源。
乐驾智慧能源管理平台可以利用数据为企业提供节能分析和新能源使用策略,为企业微电网开源降耗提供改造方案。
在硬件方面:乐驾科技储能系统产品包括电芯、模组/电箱和电池柜等,可用于发电、输配电和用电领域,涵盖太阳能或风能发电储能配套、工业企业储能、商业楼宇及数据中心储能、储能充电站、通信基站后备电池、家用储能等。
在软件方面:公司在电池材料、电池系统、电池回收等产业链关键领域拥有核心技术优势及可持续研发能力。不仅有着自研的先进储能系统与微电网系统,更有着由智慧能源AI算法支持的能源数字化平台与物联网平台,有着多项经过国家认证的发明专利与专利证书,有深厚的技术储备。
有!
国际上能够批量生产钛酸锂电池的厂家并不多,主要以美国奥钛与日本东芝集团为代表。钛酸锂电池的应用市场主要有电动车、储能市场及工业应用。
美国奥钛 Altair Nano(美国奥钛纳米技术有限公司)的钛酸锂电池制造方面有其独特的核心技术,在国际上大规格钛酸锂电池制造方面仍处于领先地位,并已解决了所谓的“胀气”问题。目前其第4代65Ah单体钛酸锂电池已用于储能系统,在65℃循环上万次仍无明显的容量衰减。
2010年,珠海银隆耗资5750万美元(约4亿人民币)收购了美国奥钛53.3%的股份。
奥钛公司总部位于美国内华达州雷诺市,占地10万平方英尺,在印第安纳州有一个占地7万平方英尺的生产制造厂。
在钛酸锂电池系统应用方面,奥钛为美国加州提供的混合电动巴士已于2008年投入运行至今。其燃油经济性指标为106.4kg/L远高于普通柴油发电机的23.8kg/L。公司为夏威夷自然能源所的10.5MW风力发电场提供了1MW的存储系统并与当地电网的并网,同时提供为期3年的技术支持服务。此钛酸锂电池储能系统主要用于调控可再生能源的电压波动,并将机组的负荷变化率控制在1MW/min以内。
奥钛的1MW大容量高功率储能机组是目前在美国电网中唯一得到2年多实地商业运作和性能质量检验通过的大容量钛酸锂电池产品。储能系统循环次数超过500000次,充放电总电量超过3300MWh,系统容量损失小于2%,且功率并没有明显的衰减。
日本东芝批量生产以“SCiB”为品牌的钛酸锂电池。其中3.2Ah、10Ah及20Ah铝壳方形电池主要用于电动摩托、电动汽车及汽车启停电池。SCiB电池有着快速充电和长寿命的优势,10分钟即可充电90%以上,反复充放电3000次电量容量衰减不足10%,已经批量应用于“EV—neo”电动摩托车上。
在储能方面,东芝借日本新阳光计划之东风正在将钛酸锂电池应用到大规模储能电站及家庭储能系统。另一家日本企业村田已开发了采用5V镍锰酸锂为正极的新型钛酸锂电池。其电压差为3.2V,能量密度可达到130Wh/K歌,超过了目前磷酸铁锂电池的水平。
国内在钛酸锂电池生产方面已有多家,如湖州微宏、珠海银隆、深圳博磊达、天津市捷威动力工业有限公司、四川兴能、中信国安盟固利电源技术有限公司、湖南杉杉及安徽和深圳周边的多家规模较小的钛酸锂电池生产厂家。