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【原创】开创6大氢能应用“新格局”
氢能多元化应用 文章来源自:高工氢电网
2022-06-29 09:37:25 阅读:7406
摘要以无人机、船舶、热电联供、两轮车、轨道交通、氢储能等为代表的多元化应用市场同样“大有可为”。
燃料电池汽车是氢能应用的重要突破口,但并非唯一出口。以无人机、船舶、热电联供、两轮车、轨道交通、氢储能等为代表的多元化应用市场同样“大有可为”。今年上半年,众多企业在这些领域取得了显著进展,详情如下:


1

氢能无人机


燃料电池无人机具有能量密度高、飞行时间长等优势,同等条件下飞行航时可达锂电无人机的4-5倍,能够解决锂电无人机的续航短板。工业级无人机对续航时间、稳定性、信号强度、抗风能力、对温度和湿度的适应能力等有更高要求,将成为燃料电池的新蓝海市场。
 
基于此,氢能无人机的巨大发展潜力已经引发政策、资本、企业等多方面关注。继2020年,国家市场监督管理总局发布了全球首个国家级无人机用氢燃料电池标准——《无人机用氢燃料电池发电系统》后,今年3月国家发展改革委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》中再次提到,要“积极探索燃料电池在航空器领域的应用,推动大型氢能航空器研发”。
 
资本方面,今年上半年,多家氢动力无人机企业完成融资,并且融资金额都在千万级别,包括氢航科技、济美动力、新创氢翼等。
 
应用层面,近一两年,燃料电池无人机已经在国内多个领域展开示范应用。尤其是2022年以来,氢能无人机在奔向规模化、商业化的道路上进展迅速,相关动态如下:
 

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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能

 
国家电网等企业也已表示,十四五期间将加大氢燃料电池无人机的示范规模。燃料电池无人机市场机遇凸显。
 

2

氢能船舶


在燃料电池企业和船舶企业的联合推动下,国内氢能船舶迈向产业化的节奏正在加快,燃料电池端武汉众宇、大连化物所、中船712所、国氢科技、未势能源、国鸿氢能、喜玛拉雅、明天氢能、氢蓝时代、攀业氢能等多家企业及机构都开始布局和关注氢能船舶市场,氢能船舶距离初步产业化示范也越来越近。
 
企业竞相布局下,上半年氢能船舶的发展进展如下:
 
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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能
 
我国支持氢能船舶产业发展的政策体系正在不断完善。去年11月,由中国船级社编制的《氢燃料动力船舶技术与检验暂行规则》在武汉通过专家评审;今年6月,交通运输部、国家铁路局、中国民用航空局、国家邮政局四部门联合印发《贯彻落实<中共中央 国务院关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见>的实施意见》:有序开展氢燃料电池车辆、船舶试点,探索氢、氨等新型动力船舶应用。
 
多方势力加速推进氢能船舶产业化的背后,巨大的蓝海市场尚待挖掘。
 
相关统计数据显示,世界范围内,船舶用燃料电池的市场容量大约有160GW。根据交通运输部水科院的数据和专家预计,2025年氢燃料电池系统改造船数量和新建氢燃料电池船舶数量分别约400艘和200艘,氢燃料电池系统市场规模将达到200亿元。

3

热电联供


燃料电池热电联供,是利用燃料电池发电技术向用户供给电能和热能的生产方式,能源综合利用效率超过80%,与传统的火力发电相比,总效率提高了近2倍左右。
 
从全球范围来看,日本、美国在燃料电池热电联供领域技术更加成熟,推广规模更大,发展走在世界前列。截止到2021年,日本“ENE-FARM”项目已经部署了超过40万台燃料电池热电联供设备,欧洲也已经推广了超过1万台设备。
 
我国燃料电池热电联供的发展稍显落后。不过,随着以豫氢动力、清能股份、铧德氢能、东方氢能、贵州氢能效率、舜华新能源、中集安瑞科等为代表的企业在燃料电池热电联供领域展开持续的探索布局,以及日本爱信、松下、韩国斗山的外资企业在国内市场促动技术合作、市场竞争,该领域已经进入示范应用阶段。
 
今年上半年,燃料电池热电联供领域新进展如下图所示:
 
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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能
 
除了企业发力,目前国内部分地区已经明确了热电联供的装机量目标,例如山东省“氢进万家”项目就提出,通过燃料电池向城市社区供热供暖,建设超过10万户的氢能社区;燃料电池热电联供的氢气使用量不低于1万吨;北京市提出分布式能源系统装机规模10MW;佛山市规划2025年和2030年分布式能源装机规模分别为2MW和10MW;四川省提出到2025年实现热电联供示范应用,建设氢能分布式能源站和备用电源项目5座。
 
“双碳”目标下,燃料电池热电联供巨大的市场潜力尚待挖掘。

4

氢能两轮车


对比氢能汽车等应用,氢能两轮车(包括氢能摩托、氢能自行车等)轻量级应用在推广上有贴近消费者生活、市场规模大、试错成本较低等特点,属于重要的氢能应用领域。
 
国际上对于氢能两轮车的研发已经较为成熟。铃木早在2006年就始投入具备环保面向的燃料电池摩托车的开发工作。2017年,铃木首台燃料电池摩托车BURGMANFuel-Cell作为伦敦市警务执勤车投放;世界上首辆氢能自行车可以追溯到2013年,由法国Pragma打造,后续法国、日本、德国等多家公司,也曾生产过氢能自行车。
 
而国内拓展这一领域的代表企业有永安行、畔星科技、九号公司、宗申氢能、攀业氢能、安泰创明研究院等。一众企业持续发力下,今年上半年国内氢能两轮车的推广运营按下“加速键”:
 
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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能
 
据相关数据统计,两轮车作为重要的交通工具之一,全球每年的销量接近2.5亿辆,市场空间超过5000亿元。我国作为两轮车的生产大国,每年生产1.1亿辆,销售0.6亿辆,占全球销售额的1/4。
 
自2019年新国标正式实施起,两轮车市场迎来了新一轮换购利好。如果氢能两轮车能够实现量产化规模效应,将成为两轮车市场的有力角逐者。

5

氢能轨道交通


国内氢能轨道交通领域的探索自2015年开始,彼时世界首列氢能有轨电车在南车青岛四方机车车辆股份有限公司竣工下线。到2019年,佛山高明低地板有轨电车成为世界首条商业运营的氢能有轨电车示范线,氢能轨道交通的发展愈发受到社会各界的广泛关注。
 
而参与氢能轨道交通的主要企业中,以中国中车为代表的央企主导,在国内除了山西之外,佛山、湖北、成都、上海等地也有氢能轨道交通相关项目。
 
从实现方式来看,当前燃料电池在轨道交通领域的应用主要通过氢能机车、氢能有轨电车实现。今年上半年国内氢能轨道交通相关进展如下:
 
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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能
 
统计数据显示,目前中国国家铁路集团有限公司保有20000多台机车,其中内燃机车7000台,直流电力机车2800台,交流电力机车10200台,考虑未来“一路一带”沿边国家和其他海外市场交通低碳化改造项目,氢能轨道交通替代市场空间巨大。

6

氢储能


氢储能技术,即将富余的电力用于制造可长期储存的氢气,然后在常规燃气发电厂中燃烧气体发电,或用燃料电池进行发电用于交通、热电联供等场景。1Nm³氢气大约可产生1.35kWh电能。燃料电池系统发电时,工作温度约为80℃~90℃,应用于热电联供时,可将水加热到50℃~60℃。广义上可再生能源制氢都可以算是氢储能;狭义上氢储能是电-氢-电。
 
目前我国已有多座在建和示范运行的氢储能设施,如安徽六安兆瓦级分布式氢能综合利用站、山西首座氢储能综合能源互补项目、浙江平湖“氢光储充”一体化新型智慧能源站、张掖市光储氢热产业化示范项目、湖北省秭归县新型电力系统综合示范县配套项目、西安市西部氢都实验基地项目、广西上思县“风光储氢”1GW一体化基地等。
 
企业方面,已有首航高科、鸿达兴业、明天氢能、鲲华科技、高成绿能、众宇动力、东方氢能等代表企业布局。今年上半年氢储能领域相关进展如下:
 
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备注:根据公开信息整理,存在遗漏可能
 
政策端对氢储能的关注与支持也在升温。今年1月,国家发改委、能源局正式印发《“十四五”新型储能发展实施方案》,提出到2025年,包括氢储能在内的新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段、具备大规模商业化应用条件;到2030年,新型储能全面市场化发展。
 
3月,国家发改委发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035 年)》指出,研究探索可再生能源发电制氢支持性电价政策,完善可再生能源制氢市场化机制,健全覆盖氢储能的储能价格机制,探索氢储能直接参与电力市场交易。
 
氢储能作为一种能与可再生能源进行天然匹配的能源技术方式,正在被看见。


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