根据天然气开发的经验,方便、廉价的储运方式是氢气成为大宗能源的关键环节,因此如何降低氢气储运成本是氢气大规模应用的前提。 国内电解制氢设备、燃料电池设备成本快速下降,降本路径相对清晰只有氢气储运设备**长期居高不下。 目前,国内氢能运输成本占氢能终端售价的40%至50%,储运环节成为“产、储、运、用”中最后的成本障碍。
本文将从氢气储运的难点和突破方向、氢气储运的市场潜力、市场竞争的核心三个方面,重点探讨如何突破氢气储运存在的问题以及龙头企业应具备哪些特点。
1、氢气运输的两大问题
氢气储运包括氢气运输和终端储氢。 氢气储运成本并非体现在所有环节,可以认为中长途储氢运的曙光已经出现,短途运输不断探索。
按照“两桶油”管道氢气运输的惯例,每公斤运输100公里氢气的成本为05元,这意味着未来从内蒙古到北京的氢气成本基本在3-4元。 此外,液氨和甲醇等氢基燃料也为海上运输氢气提供了替代方案。 在此背景下,氢云链认为,当前氢气储运问题主要体现在短距离氢气运输和终端储氢两个链接。
1.氢气运输问题。 各种储氢运输技术各有优缺点,从图1可以看出,现阶段存在氢气运输设备成本、运输成本、转换成本“不可能的三角”。
长途运输基础设施施工缓慢,短途运输难以降低成本。 虽然长途交通基础设施建设时间长,投入高,但方向已经明确。 然而,对于短途运输,目前还没有理想的技术方法和解决方案。 目前,高压气态氢运输是主要的短途运输方式,如何降低设备成本和高压气态运输成为关键。
因此,氢云链认为现阶段氢气储运问题可以缓解,但难以完全解决,特别是在短途运输环节。
图1 设备成本、运输成本、转换成本的“不可能三角”
氢云链。
2.终端应用中的氢气携带问题。 如图2所示,终端应用储氢容器存在“纯氢易用不易携带,氢基燃料易携带不易使用”的问题,储氢设备布局与氢应用的成本和便利性之间存在矛盾。
高压气瓶之所以成为最常见的终端储氢方式,是成本、易用性、安全性、技术成熟度等因素折衷的结果。 理想的终端储氢方案仍有待进一步探索。
图2 最终用途应用中的氢气携带问题。
氢云链。
3.IV型储氢瓶是一个突破。 对短距离氢气运输和终端氢气运输两个环节问题,氢云链认为有两大突破点:
关键突破点 (1)。:增加运输端一次运输的氢气量。 短途运输是终点站氢气销量高的核心原因,也成为现阶段的核心突破点。 由于氢气卡车运载的氢气重量远小于车辆的重量(目前20MPa长管拖车的运输效率约为1%),因此提高氢气质量对运输成本影响不大,因此增加单次氢气运输量可以有效降低氢气运输的单价。 目前,增加运输压力和大型储运设备是提高氢气运输车辆储氢的主要途径。
关键突破点(2):减轻设备方面的重量和成本。 增加终端氢气的承载重量、减少储氢设备的体积、降低设备成本是提高氢能终端应用竞争力的三大关键。 如果III型瓶的重量过大,将对氢无人机的性能产生重大影响。 车载储氢系统的成本降低速度远远落后于燃料电池,燃料电池的成本已达到1 3甚至1 2,严重阻碍了整车成本的降低。
IV型瓶在储氢密度、重量轻、成本、寿命等方面具有突出优势,成为两大关键突破点的重点发展方向,有望在短距离氢气运输和终端装氢中取代IV型瓶和III型瓶,成为高压气态储氢运输的主流。
2. 储氢罐的市场规模是多少?
2021年,全球氢气需求量达到9400多万吨,中国氢气市场规模约为3300万吨。 按15元公斤氢气计算,全球市场规模达到15万亿元。 到2050年,全球氢气需求量将超过5亿吨,中国氢气市场规模将超过1亿吨。 按氢气**10元公斤计算,全球市场规模达到5万亿。
巨大的氢气供需市场对应着对氢气运输设备的巨大需求。 广阔的市场前景促使众多企业继续深耕储氢市场。
一家储氢罐公司告诉氢云链:“仅考虑氢能运输场景,储氢瓶的市场规模可以达到1000亿的水平。 公司认为,到2030年,将形成1000亿辆汽车储氢瓶市场和2000亿辆氢储能市场,预计到2030年,氢能汽车数量将达到150万辆,氢能汽车将需要15万吨氢气,转化为约500万个高压储氢瓶。
即使是相对保守的机构也估计,储氢容器的市场规模将达到1000亿个的水平。 据海外机构Research and Markets数据显示,2030年氢气压力容器市场规模将达到198亿美元,2023-2030年复合年增长率高达50%9%。
3. 如何抢占市场?
根据天然气行业的经验,无论是长管拖车还是车载压力容器,市场集中度都很高。 事实上,目前储氢容器市场集中度高,“快鱼吃慢鱼”现象更为明显。
最后,如何打通企业静脉瓶市场,如何抢占先机? 氢云链认为,在保证产品安全的前提下,凭借“三快”的特点,在前期市场获得优势。
快速给药。 安全是压力容器的生命线,实践是检验产品的唯一标准。 在与下游终端厂商的紧密配合下,在IV型瓶整体进入市场的前期快速完成大规模验证的企业,有望引领行业。 比如,塑奥全蓝能源等企业年产数万条IV型储氢罐生产线就蓄势待发。
快速响应。 凭借丰富的应用场景和多样化的模式,能够快速响应客户对不同类型产品需求的企业有望率先细分,并将优势延伸到其他模式和场景。 例如,中材在无人机市场取得了垄断。
快速降低成本。 成本是制造业永恒的话题,储氢容器的成本降低速度将迅速成为市场竞争的核心,拥有材料优势和设备优势的企业有望获得成本优势。
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