中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：氫氣全球運(yùn)輸成本將低于2-3美元/千克 隨著制氫成本的下降?？稍偕茉粗茪涞拇笠?guī)模部署將需要開(kāi)發(fā)GW規(guī)模的制氫項(xiàng)目。2030年可再生制氫成本可能降至1.4-2.3美元/kg 隨著GW級(jí)規(guī)模項(xiàng)目出現(xiàn)。
目前，在全球范圍內(nèi)，價(jià)值鏈上有228個(gè)氫項(xiàng)目，85%的全球項(xiàng)目來(lái)自歐洲、亞洲和澳大利亞，美洲、中東和北非正在加速部署。此外，綜合來(lái)看，預(yù)測(cè)顯示，到2030年，可再生制氫成本可能降至1.4-2.3美元/kg。
近日，國(guó)際氫能委員會(huì)（Hydrogen Council）發(fā)布《Hydrogen Insights: A perspective on hydrogen investment, market development and cost competitiveness》報(bào)告，北極星氫能網(wǎng)翻譯摘要部分如下：
在全球監(jiān)管機(jī)構(gòu)、投資者和消費(fèi)者轉(zhuǎn)向脫碳的背景下，氫能正吸引前所未有的關(guān)注和投資。在2021年初，已有超過(guò)30個(gè)國(guó)家發(fā)布了氫能路線圖。工業(yè)界已宣布了200多個(gè)項(xiàng)目和雄心勃勃的投資計(jì)劃，各國(guó)政府承諾提供超過(guò)700億美元的公共資金。這種勢(shì)頭存在于整個(gè)價(jià)值鏈中，并正在加速氫氣生產(chǎn)、傳輸、分銷、零售和終端應(yīng)用的成本降低。
此外，自2020年以來(lái)，氫能理事會(huì)的成員從60個(gè)增加到100多個(gè)，目前在全球擁有超過(guò)6.6萬(wàn)億的市值和超過(guò)650萬(wàn)的員工。
本報(bào)告由氫能理事會(huì)和麥肯錫公司聯(lián)合發(fā)布，基于行業(yè)真實(shí)數(shù)據(jù)，提供以事實(shí)為依據(jù)的，全面、定量分析，概述了氫能生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展，包括氫能解決方案、相關(guān)投資、氫能技術(shù)以及終端應(yīng)用的成本競(jìng)爭(zhēng)力。
全球正加速投資布局氫能項(xiàng)目
目前，在全球范圍內(nèi)，價(jià)值鏈上有228個(gè)氫項(xiàng)目，85%的全球項(xiàng)目來(lái)自歐洲、亞洲和澳大利亞，美洲、中東和北非正在加速部署。
在這些項(xiàng)目中有17個(gè)GW級(jí)項(xiàng)目（即可再生能源超過(guò)1GW，每年可產(chǎn)20萬(wàn)噸低碳?xì)洌?，其中最大的?xiàng)目在歐洲、澳大利亞、中東和智利。
如果所有項(xiàng)目都能實(shí)現(xiàn)，到2030年，總投資將超過(guò)3000億美元，相當(dāng)于全球能源資金的1.4%。然而，目前只有800億美元的項(xiàng)目可以被視為“成熟項(xiàng)目”，這意味著該投資要么處于規(guī)劃階段，要么已通過(guò)最終投資決策（FID），要么在建、已投產(chǎn)或正在運(yùn)營(yíng)。
在公司層面上，氫能理事會(huì)成員計(jì)劃到2025年將其總氫投資增加6倍，到2030年將增加16倍。他們計(jì)劃將大部分投資用于資本支出（capex），其次是并購(gòu)（M&A）和研發(fā)（R&D）。
在政府財(cái)政和監(jiān)管的支持下，全球向脫碳方向的轉(zhuǎn)變正支撐這一勢(shì)頭發(fā)展。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值占據(jù)世界一半以上的75個(gè)國(guó)家有零碳發(fā)展目標(biāo)，30個(gè)有氫能規(guī)劃。
各國(guó)政府已經(jīng)認(rèn)捐了700多億美元，并列入了新的產(chǎn)能目標(biāo)和部門級(jí)監(jiān)管，以支持這些氫倡議。例如，歐盟宣布2030年40GW的電解槽產(chǎn)能目標(biāo)（目前不足0.1 GW），20多個(gè)國(guó)家宣布了2035年前禁售燃油汽車。在美國(guó)，新車的聯(lián)邦排放標(biāo)準(zhǔn)落后于歐盟，但加州和其他15個(gè)州的州一級(jí)倡議制定了雄心勃勃的目標(biāo)，即到2035年乘用車和卡車達(dá)到零排放狀態(tài)。中國(guó)2021年-2024年將用50億美元支持燃料電池汽車發(fā)展，重點(diǎn)推動(dòng)供應(yīng)鏈本土化。
2030年可再生制氫成本可能降至1.4-2.3美元/kg
隨著GW級(jí)規(guī)模項(xiàng)目出現(xiàn)，制氫成本繼續(xù)下降?？稍偕茉闯杀鞠陆邓俣燃涌焱苿?dòng)了可再生能源制氫成本下降，這緣于大規(guī)模部署和較低融資成本的推動(dòng)。2030年的可再生能源成本可能比一年前的估計(jì)低15%。預(yù)計(jì)澳大利亞、智利、北非和中東等擁有最佳資源的地區(qū)降幅最大。
但較低的可再生能源成本是不夠的：對(duì)于低成本的清潔制氫，電解和碳管理的價(jià)值鏈需要擴(kuò)大。這需要進(jìn)一步加大公共支持力度，以彌合成本差距，發(fā)展低成本可再生能源能力，并擴(kuò)大碳運(yùn)輸和儲(chǔ)存場(chǎng)所。對(duì)于本報(bào)告中的成本預(yù)測(cè)，我們假設(shè)根據(jù)氫理事會(huì)的愿景，氫的使用將有一個(gè)雄心勃勃的發(fā)展。例如，對(duì)于電解制氫，我們假設(shè)到2030年部署90 GW。
這種規(guī)?；瘜⑼苿?dòng)電解槽價(jià)值鏈的快速工業(yè)化。該行業(yè)已經(jīng)宣布電解槽容量將增加到每年超過(guò) 3 GW，并需要迅速擴(kuò)大規(guī)模。這種規(guī)?；梢酝苿?dòng)系統(tǒng)成本以超此前預(yù)期的速度下降，到2025年達(dá)到480-620美元/kW，到2030年達(dá)到230-380美元/kW。系統(tǒng)成本包括設(shè)備的堆放和平衡，但不包括運(yùn)輸、安裝和裝配、建筑成本和任何間接成本。
可再生能源制氫的大規(guī)模部署將需要開(kāi)發(fā)GW規(guī)模的制氫項(xiàng)目。這種專門建設(shè)可再生能源的項(xiàng)目可以通過(guò)合并多種可再生能源（如陸上風(fēng)能和太陽(yáng)能光伏發(fā)電的聯(lián)合供應(yīng)）并在此之上建設(shè)電解槽來(lái)提高利用率。
綜合來(lái)看，預(yù)測(cè)顯示，到2030年，可再生制氫成本可能降至1.4-2.3美元/kg。（這一范圍是由于最佳區(qū)域和平均區(qū)域之間的差異造成的）。這意味著到2028年，新的可再生能源和灰色氫氣供應(yīng)可能在最佳區(qū)域達(dá)到成本平價(jià)，2032-2034年在平均區(qū)域達(dá)到成本平價(jià)。
利用天然氣生產(chǎn)低碳?xì)錃獾募夹g(shù)也在不斷發(fā)展。隨著二氧化碳捕獲率的提高和資本支出要求的降低，低碳制氫是一個(gè)強(qiáng)有力的互補(bǔ)生產(chǎn)途徑。如果大規(guī)模開(kāi)發(fā)碳運(yùn)輸和儲(chǔ)存場(chǎng)所，到本世紀(jì)末，低碳?xì)錃饪赡芘c灰色氫氣實(shí)現(xiàn)收支平衡，成本約為每噸二氧化碳35-50美元。
2030年，氫氣全球運(yùn)輸成本將低于2-3美元/千克
隨著制氫成本的下降，輸配成本是降低氫成本的下一個(gè)前沿領(lǐng)域。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，氫氣管道網(wǎng)絡(luò)提供了最具成本效益的分配方式。例如，管道可以僅花費(fèi)輸電線路1/8的成本傳輸10倍的能量，資本支出成本與天然氣相似。該行業(yè)可以部分再利用現(xiàn)有的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施，但即使是新建的管道，成本也不會(huì)太高（假設(shè)泄漏和其他安全風(fēng)險(xiǎn)得到妥善解決）。例如，我們估計(jì)，通過(guò)管道將氫氣從北非運(yùn)輸?shù)降聡?guó)中部的成本約為每千克氫氣0.5美元，低于這兩個(gè)地區(qū)本地可再生氫氣生產(chǎn)的成本差異。
從短期到中期來(lái)看，大規(guī)模清潔氫氣應(yīng)用中最具競(jìng)爭(zhēng)力的設(shè)置包括在現(xiàn)場(chǎng)或附近同時(shí)進(jìn)行制氫。然后，利用這種規(guī)?；a(chǎn)向附近的其他氫氣用戶（如卡車和火車加油站）和較小的工業(yè)用戶供應(yīng)燃料。用卡車運(yùn)送燃料給這些用戶通常是最具競(jìng)爭(zhēng)力的配送方式，每公斤氫氣的成本低于1美元。
對(duì)于長(zhǎng)距離的船上運(yùn)輸，氫氣需要轉(zhuǎn)換以增加其能量密度。雖然存在幾種潛在的氫載體方法，但三種碳中性載體——液態(tài)氫（LH2）、液態(tài)有機(jī)氫載體（LOHC）和氨氣（NH3）——正在獲得最大的吸引力。成本最優(yōu)的解決方案取決于目標(biāo)最終用途，決定因素包括集中燃料和分布式燃料，再轉(zhuǎn)化的需要和純度要求。
從規(guī)模上看，到2030年，國(guó)際分銷的總成本可能達(dá)到2-3美元/千克（不包括生產(chǎn)成本），其中轉(zhuǎn)換和再轉(zhuǎn)換所需的成本占最大份額。例如，如果目標(biāo)最終應(yīng)用是氨，運(yùn)輸成本僅增加0.3-0.5美元/kg的總成本。如果目標(biāo)最終應(yīng)用是液態(tài)氫或高純度要求的氫，作為液態(tài)氫運(yùn)輸可能僅增加1.0-1.2美元/千克，從港口進(jìn)一步分銷的額外利益。這些成本水平將促成全球氫氣貿(mào)易，將日本、韓國(guó)和歐盟等未來(lái)主要需求中心與中東和北非（MENA）、南美或澳大利亞等擁有豐富低成本氫氣生產(chǎn)手段的地區(qū)聯(lián)系起來(lái)。與制氫一樣，氫氣運(yùn)輸也需要大量的初始投資，適當(dāng)?shù)谋O(jiān)管框架，以在第一個(gè)十年內(nèi)彌合成本差異。
氫能在22種終端應(yīng)用中具有競(jìng)爭(zhēng)力
從總體擁有成本（TCO）的角度（包括制氫、分銷和零售成本）來(lái)看，氫能是22種終端應(yīng)用中最具競(jìng)爭(zhēng)力的低碳解決方案，包括長(zhǎng)途卡車運(yùn)輸、航運(yùn)和鋼鐵。然而，純TCO并不是唯一驅(qū)動(dòng)因素：未來(lái)對(duì)環(huán)境法規(guī)的期望、客戶的需求和相關(guān)的“綠色溢價(jià)”，以及ESG合規(guī)投資的較低資本成本都將影響投資和購(gòu)買決策。
在工業(yè)中，較低的制氫和配氫成本對(duì)成本競(jìng)爭(zhēng)力尤為重要，因?yàn)樗鼈冋伎偝杀镜暮艽笠徊糠?。未?lái)十年，煉油有望轉(zhuǎn)向低碳?xì)錃?。?duì)于肥料生產(chǎn)，到2030年，使用可再生能源生產(chǎn)的綠色氨在歐洲應(yīng)具有成本競(jìng)爭(zhēng)力，歐洲生產(chǎn)的灰色氨每噸二氧化碳的成本不到50美元。鋼鐵是最大的工業(yè)二氧化碳排放源之一，亦可能成為成本最低的脫碳應(yīng)用之一。通過(guò)使用廢鋼和氫基直接還原鐵（DRI）的優(yōu)化設(shè)置，到2030年，綠鋼的粗鋼成本僅為515美元/噸，或每噸二氧化碳溢價(jià)45美元。
在運(yùn)輸方面，較低的氫供應(yīng)成本將使大多數(shù)道路運(yùn)輸部門在2030年之前在不考慮碳成本的情況下與傳統(tǒng)方案競(jìng)爭(zhēng)。在電池技術(shù)迅速發(fā)展的同時(shí)，燃料電池電動(dòng)汽車（fcev）正在成為一種補(bǔ)充解決方案，特別是在重型卡車和遠(yuǎn)程領(lǐng)域。在重載長(zhǎng)距離運(yùn)輸中，如果在泵處以每千克4.5美元的價(jià)格提供氫氣（包括氫氣生產(chǎn)、分配和加油站成本），F(xiàn)CEV方案可在2028年實(shí)現(xiàn)柴油盈虧平衡。此外，氫氣燃燒（H2 ICE）在功率和正常運(yùn)行時(shí)間要求非常高的領(lǐng)域提供了一種可行的替代方案，包括重型礦用卡車。
同樣，氫在火車、航運(yùn)和航空領(lǐng)域也在不斷發(fā)展。到2030年，清潔氨作為運(yùn)輸燃料將是集裝箱運(yùn)輸脫碳的最具成本效益的方式，與重質(zhì)燃油（HFO）實(shí)現(xiàn)收支平衡，每噸二氧化碳的成本約為85美元。航空業(yè)可以通過(guò)氫和氫基燃料實(shí)現(xiàn)具有競(jìng)爭(zhēng)力的脫碳。航空工業(yè)可以通過(guò)LH2直接對(duì)中短程飛機(jī)進(jìn)行最具競(jìng)爭(zhēng)力的脫碳，成本為每噸二氧化碳90-150美元。根據(jù)所選的二氧化碳原料，遠(yuǎn)程飛機(jī)可以使用合成燃料進(jìn)行最具競(jìng)爭(zhēng)力的脫碳，成本約為每噸二氧化碳200-250美元。
建筑和電力等其他終端應(yīng)用將需要更高的碳成本才能具有成本競(jìng)爭(zhēng)力。然而，隨著大規(guī)模和長(zhǎng)期解決天然氣管網(wǎng)脫碳問(wèn)題，它們?nèi)詫⒖吹綇?qiáng)勁的勢(shì)頭。例如，在英國(guó)，多個(gè)具有里程碑意義的項(xiàng)目試點(diǎn)正在將氫氣混合到天然氣管網(wǎng)中，用于住宅供暖。氫氣作為一種備用電源解決方案，尤其是在數(shù)據(jù)中心等高功率應(yīng)用中，也越來(lái)越受到重視。
實(shí)現(xiàn)：抓住氫的希望
在財(cái)政支持、監(jiān)管和明確的氫氣戰(zhàn)略和目標(biāo)的支持下，政府對(duì)深度脫碳的堅(jiān)定承諾，在氫氣行業(yè)引發(fā)了前所未有的勢(shì)頭。現(xiàn)在需要保持這一勢(shì)頭，并制定長(zhǎng)期監(jiān)管框架。
這些雄心勃勃的戰(zhàn)略現(xiàn)在必須轉(zhuǎn)化為具體措施。政府應(yīng)在企業(yè)和投資者的投入下，制定部門一級(jí)的戰(zhàn)略（例如鋼鐵脫碳戰(zhàn)略），制定長(zhǎng)期目標(biāo)、短期里程碑和必要的監(jiān)管框架，以實(shí)現(xiàn)過(guò)渡。該行業(yè)必須建立設(shè)備價(jià)值鏈，擴(kuò)大制造規(guī)模，吸引人才，建立能力，并加快產(chǎn)品和解決方案的開(kāi)發(fā)。這種規(guī)模的擴(kuò)大將需要資金，投資者將在發(fā)展和推動(dòng)規(guī)模經(jīng)營(yíng)方面發(fā)揮巨大作用。所有這些都需要新的伙伴關(guān)系和生態(tài)系統(tǒng)建設(shè)，企業(yè)和政府都將發(fā)揮重要作用。
為了開(kāi)始工作，戰(zhàn)略應(yīng)該針對(duì)關(guān)鍵的“解鎖”，比如降低氫氣生產(chǎn)和分配的成本。我們估計(jì)，在理想條件下，需要大約65 GW的電解規(guī)模才能使成本與灰色氫氣達(dá)到收支平衡，這意味著這些資產(chǎn)的資金缺口約為500億美元。在擴(kuò)大碳運(yùn)輸和儲(chǔ)存、氫運(yùn)輸、分銷和零售基礎(chǔ)設(shè)施以及終端應(yīng)用方面也需要支持。
支持部署的一個(gè)地方是發(fā)展以大型氫氣承運(yùn)商為核心的集群。這將推動(dòng)設(shè)備價(jià)值鏈的規(guī)?；?，降低制氫成本。通過(guò)合并多個(gè)承購(gòu)商，供應(yīng)商可以分擔(dān)投資和風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)建立積極的強(qiáng)化循環(huán)。在這些集群附近的其他較小的氫氣承購(gòu)商可以依靠較低成本的氫氣供應(yīng)，使他們的運(yùn)營(yíng)更快地實(shí)現(xiàn)盈虧平衡。
我們看到有幾種集群類型越來(lái)越受歡迎，包括：
-用于燃料加注、港口物流和運(yùn)輸?shù)母劭趨^(qū)域
-支持精煉、發(fā)電、化肥和鋼鐵生產(chǎn)的工業(yè)中心
-資源豐富國(guó)家的出口中心
成功的集群將可能涉及整個(gè)價(jià)值鏈的參與者，以優(yōu)化成本，挖掘多種收入來(lái)源，并最大限度地利用共享資產(chǎn)。它們應(yīng)向其他參與者開(kāi)放，基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)允許在可能的情況下隨時(shí)訪問(wèn)。
未來(lái)幾年將對(duì)氫生態(tài)系統(tǒng)的發(fā)展、實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型和實(shí)現(xiàn)脫碳目標(biāo)起決定性作用。如本報(bào)告所示，過(guò)去一年的進(jìn)展令人印象深刻，勢(shì)頭空前。但未來(lái)還有更多機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
