“绿氢”制造设备正拉开量产序幕

2022/05/27


      利用可再生能源制造氢气的水电解设备的量产已在欧洲拉开序幕。由于俄罗斯进攻乌克兰导致原油和液化天然气(LNG)价格上涨,可再生能源的价格竞争力提升,投资意愿迅速加强。作为可再生能源先进地区的欧洲领先一步,美国也寻求卷土重来。日本明显行动迟缓。日本经济新闻(中文版:日经中文网)追踪了显现出“胎动”的氢能新时代。

      

耐欧的新工厂利用机器人推进自动化(挪威南部的heroya)

      电解设备是绿氢普及的关键

 

      “绿氢占全球用于工业和出行的氢气消费量的比率现在仅为1%,但新工厂处于将1%提升至100%的竞争的最前线”,挪威耐欧氢气 (NelHydrogen)于4月公开了在该国南部哈略(heroya)建设的水电解设备的量产工厂。

 

      耐欧的新工厂里排满了德国库卡(KUKA)等的工业机器人。将构建基于自动化机器人的大量生产体制,产能定为年产50万千瓦,增至此前的10倍以上。还将与日本伊藤忠商事展开合作。力争在2025年之前在美国和欧洲分别构建400万千瓦、在亚洲构建200万千瓦的生产体制。

 

      氢燃烧后不排放二氧化碳(CO2),被视为新一代能源的首选。利用可再生能源电解水来制造的被称为“绿氢”。利用化石燃料制造、通过封存于地下等方式减少制造时产生的二氧化碳的称为“蓝氢”。不采取任何减排措施的则是“灰氢”。

 

      受俄罗斯进攻乌克兰影响,希望减少对化石燃料依赖的欧洲作为新一代能源,有意增加氢气的采购。尤其将能利用可再生能源实现自给的绿氢作为首选。各企业之所以积极参与电解设备的量产竞争,也是因为电解设备是绿氢普及的关键。


 

      德国西门子能源3月发布消息称,到2023年在柏林工厂开始量产数百万千瓦级的设备。德国蒂森克虏伯集团则将在2025年之前将产能增至500万千瓦,达到目前的5倍。英国ITM Power将在英国国内建设第2座工厂,在2024年之前形成总计500万千瓦的生产体制。

        

      在绿氢的制造成本之中,电解设备被认为占到2~3成。在英国壳牌石油负责氢能相关业务的保罗·博格斯(Paul Bogers)指出“要将绿氢的制造成本降低一半,需要推进以电解设备为代表的供应链的大规模化和可再生能源的低价化”。按订单生产导致成本偏高的电解设备成为瓶颈。

 

      耐欧的首席执行官(CEO)洛克(Jon André LØKKE)指出“成本降低的一半将通过生产扩大和效率提高来实现”,西门子能源的CEO克里斯蒂安·布鲁赫(Christian Bruch)表示“新生产设备将很快为提高氢的竞争力作出贡献”。着眼于氢能新时代的到来,欧洲企业将描绘像风力发电的风车那样、借助量产和设备的大型化来降低成本、以获得市场份额的“取胜模式”。

 

      日本企业未能充分利用技术

 

      陷于被动的美国也在展开行动。燃料电池厂商美国普拉格能源(PLUG Power)将投资1.25亿美元,新建水电解设备的研发基地。同行业的美国Bloom Energy也于2021年夏季推出了据称能源效率比竞争对手最多高出45%的电解设备。该公司联合创始人KR Sridhar表示“有望与投放市场的任何代替品相比,都能以低成本制造氢”。

  

        

      回过头来看日本。可再生能源的普及迟缓,市场几乎没能培育起来,在此背景下来之不易的尖端技术并未得到充分地利用。

 


      旭化成将开发每个单元的最大输出功率达到1万千瓦的大型设备。该公司负责人植竹伸子表示“将通过耐久性、可操作性和维护管理的综合实力赢得需求”。实用化的时间预计为2025年,似乎仍稍需时日。日立造船计划在老挝推进绿氢制造的验证试验。预计电解设备的量产时间最快要等到2030年前后。

    

      国际能源署(IEA)2021年5月发布的预测显示,在低碳氢之中,绿氢的份额2020年为5%,2030年将达到54%,2050年达到62%,将分阶段逐步增加。以俄乌冲突为契机,天然气价格高居不下的可能性很高。随着电解设备进入量产阶段,绿氢市场迅速扩大的环境正在形成。

 

      另外,不依赖化石燃料的绿氢在加强能源安全保障方面也非常重要。可再生能源的普及迟缓的日本将重点放在蓝氢上。蓝氢的价格受化石燃料影响,显得不够稳定。此外,欧美寻求提高蓝氢的二氧化碳减排标准,打造为国际标准。按现状来看,日本的氢气甚至面临不被认可为蓝氢的风险。

 

      日本政府提出了使氢气价格从目前的1立方米约100日元(1公斤约为1100日元)到2030年降至30日元(约360日元)的目标。这一目标即使成功实现仍显得偏高。日本有必要增加可再生能源,构建在避免浪费的前提下使用电力的供电网,推动电解设备的国产化。如果不充分动用日本的国家政策,将难以赢得价格竞争。

 

      日本经济新闻(中文版:日经中文网)外山尚之、冲永翔也

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