“绿色”氢能的崛起

#WhyESGMatters“绿色”氢能的崛起H202#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起“绿色”氢能的崛起随着应对气候变化的任务变得愈加紧迫，氢能也将扮演更为重要的角色。氢作为一种元素在自然界大量存在，而氢能则极可能成为一种零排放燃料。“绿色”氢能尤为如此。“绿色”氢能是一种通过可再生能源产生的纯氢能，在转化为电能时不排放任何二氧化碳。 在本期 #WhyESGMatters 中，我们探讨了各行业氢能需求增加、可再生能源成本下降以及政府优惠政策等利好因素如何为绿色氢能的发展提供助力。我们探索了这些进展如何使得氢能在消费者日常生活中的地位得以提升。您知道吗?资料来源：欧盟氢能战略、氢能委员会、中国国务院、汇丰预测 2018 年全球使用氢燃料电池的乘用车数量为 11,200 辆 11,200欧盟计划未来 10 年投资 240 亿至 420 亿欧元安装氢电解槽240亿-420亿欧元预计到 2050 年，氢能将占全球能源需求的 18%18%全球范围内通过碳密集型方法生产的氢能占 98%98%预计 2050 年前氢能需求将以 6.4% 的年增长率增长6.4%预计电动汽车、插电式混合动力汽车和氢动力汽车占中国新车销量的比例将从目前的 5% 提高至 20%20%03#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起1. 氢能在能源转型中的角色图 1：清洁绿色经济：如果大规模生产，氢能可应用于许多领域氢气是一种多功能的无毒轻质气体，可以储存、运输并转化为清洁能源。更为重要的是，氢能具有帮助多个行业实现脱碳目标的潜力。我们认为，氢能成功的关键主要取决于其在化工原料和最终产品、运输燃料以及建筑和重工业用热等电力行业之外领域的应用（见图 1）。资料来源：BNEF、Element Energy、汇丰H2卡车轮船合成燃料汽车航空峰值发电厂钢铁水泥纸质食物铝家用和商用化肥燃料精炼塑料冶金食物钢铁玻璃产品化学品建筑物工业电力运输用于供热用作燃料用做原料04#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起从灰色氢能到绿色氢能 氢能发挥其潜力的前提是实现氢能零碳生产。目前，全球约 98% 的纯氢能是通过碳密集型方法，即使用天然气或煤为原料生产的（即所谓的“灰色”氢能）。 全球其余 2% 的氢能则通过电解方式（一种将水分解成氢气和氧气的化学反应）生产。如果电流来自可再生能源，如太阳能或风能，则作为最终产物的氢能可称为清洁氢能或“绿色”氢能。什么是“绿色”氢能？绿色氢能是一种零碳燃料，通过可再生能源电解水产生。作为清洁能源的替代来源，氢能在制造业、运输业等领域发挥重要作用。绿色氢能生产成本目前是传统碳密集型生产成本的 3-4 倍。要降低成本，电价需达到 15-30 美元/兆瓦时——比当前批发电价的 一半还低。但电解槽项目不断增加，现在已经达到 51 吉瓦——与 2020 年 1 月份时的 3 吉瓦相比大幅增加。这增强了人们的信心，认为系统规模会得以扩大，且制造成本可以较当前水平下降约 50%，从而缩小与灰色氢能生产成本之间的差距。05#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起2. 氢能需求在不断增长据氢能理事会（一家致力于促进长期清洁能源转型的全球咨询机构）预计，到 2050 年全球氢能需求将达到 5.46 亿吨。这相当于在如今 7,000 万吨的基础上，以每年 6.4% 的速度增长。我们预计，新增的绿色氢能需求将来自以下多个有望带来潜在投资机会的部门：工业氢气可以用作工业原料。大约 52% 的工业用氢需求来自炼油部门的脱硫工艺，即去除可能会释放到环境中的有害硫化合物。这加强了氢作为“清洁燃料”关键成分的作用。剩下 42% 的工业用需求来源于氨（一种基础农业肥料）和其他化学物质的生产。化工行业的用氢需求应该会扩大，而钢铁制造和其他行业也将加入用氢行列中。图 2：2018 年燃料电池乘用车库存明细（按国家/ 地区）图 3：2018 年加氢基础设施明细（按国家/地区）公用事业设施随着煤炭用量的下降，公用事业公司正在考虑用绿色氢能作为天然气的清洁替代品。氢气可以混合到现有的燃气网络中，这样就不需要升级家用设备，从而能避免可能进行的任何重大结构性改造。也可将氢气注入现有燃气配送体系中，将总碳足迹稀释高达 15%，且所需的基础设施投资很少。 运输乘用车氢能可作为电池驱动的电动汽车的替代能源。只需燃料电池和车载压缩氢气罐即可为汽车提供动力。但截至目前为止，大多数电动汽车制造商仍选择电池作为动力来源，而将氢能纳入长期战略。乘用车市场上只有丰田、现代和本田有商用氢动力燃料电池电动车，不过奔驰最近也开始出租带有燃料电池的插电式混合动力汽车。截至 2018 年底，燃料 电池乘用车只有 11,200 辆，而电池电动汽车有 510 万辆。见图 2 和图 3 中的地区明细。45%23%14%7%4%2%1%4%美国日本中国大陆韩国德国法国挪威其他美国日本中国大陆韩国德国法国挪威其他26%23%18%17%6%4%4%2%资料来源：国际能源署、汇丰资料来源：国际能源署、汇丰06#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起重型车氢能在重型运输行业正迅速发展，其能量密度高，加气时间短，因此在长途运输中比电池更具吸引力（见图 4）。2020 年 4 月，戴姆勒和沃尔沃宣布成立一家投资达 12 亿欧元的合资企业，为卡车、公交车和长途客车开发和生产燃料电池系统，我们认为这是迄今为止氢能商业化在重型商用车领域的最重大进展。氢能公交车和卡车在中国也愈加受到欢迎，它们占中国氢能汽车的 95% 以上。图 4：氢燃料电池更适合重型运输工具（卡车/火车/轮船/飞机等）10001001010.1重量（吨）0 200 400 600 2000+ 7000+两轮/三轮车小型汽车厢式货车/轻型商用车、小型卡车重型卡车电车和铁路公交车和长途客车飞机轮船总行程(km)中型/大型汽车资料来源：FCH 欧洲氢能路线图07#WhyESGMatters - “绿色”氢能的崛起美国2020 年 7 月，民主党总统竞选团队公布了他们的“气候变化和环境正义计划”。这包括承诺投资电解技术，力争到 2030 年利用化石燃料生产具有成本效益的绿色氢。美国还设定了到 2030 年 100 万辆燃料电池电动汽车和 1,000 座加氢站的目标。为了帮助实现这一目标，加州政府推出了燃料电池汽车购车返利政策，返利金额在 4,500 到 7,000 美元。英国英国商业、能源与产业战略部宣布了一项投资 2,200 万欧元以在全国推广氢能源进而减少排放的计划。当地公交车管理部门也呼吁采取更多措施提升空气清洁度，并减少对人体有害的微粒排放（会增加心血管和呼吸系统疾病发病率）。 3. 绿色氢能的政策支持我们认为政策支持对于推动绿色氢能投资至关重要。日本和南韩等亚洲市场的支持力度历来强劲，而世界其他地区的支持力度也在加大。