綠氫,是清潔氫的頂級形式,是制備或生產過程中全程實現零排放的氫能。如今,全球實現能源轉型面臨的主要問題有兩個:一是太陽能發電和風能發電一直無法解決固有的間歇性問題;二是部分行業難以通過電氣化實現減碳。綠氫或清潔氫被多國政府和很多行業視為這兩個問題的最終解決方案。
綠氫市場超萬億規模
綠氫的到來將改變各國的生產制造體系,發掘新的價值源泉,為可持續經濟發展奠定基礎。其用途廣泛,既可以直接用作燃料電池或發電,也可以作為原料生產更適合運輸和存儲的衍生物,如氨、甲醇或可持續航空燃料。這樣既解決了儲能問題,也可以突破特定工業和運輸版塊的轉型技術瓶頸。綠氫未來或將重繪全球能源和資源版圖。
然而,目前的氫氣供應幾乎完全依賴天然氣重整和煤炭氣化,碳排放量相當高。相關數據表明,氫氣生產每年排放的二氧化碳超過1吉噸。要實現去碳化,必須釋放綠氫潛力,即大規模通過可再生電力電解制氫;而通過天然氣和碳捕集與封存(CCS)相結合生產的藍氫,如果符合嚴格的甲烷排放和碳捕集標準,也可以被標記為“綠”氫。
據德勤《綠氫:通過激勵實現凈零排放》測算,氫能市場將從2030年的6420億美元增至2050年的1.4萬億美元,其中綠氫占比將高達85%,綠氫中的20%將在全球范圍內交易。這充分展現了綠氫交易對世界經濟低成本脫碳的重要性。對綠氫的需求最初將來自現有工業用氫(9500萬噸氫當量),如化肥生產等,轉換為脫碳老大難行業,如鋼鐵、化工、水泥和高溫加熱等。通過對現有用氫終端進行脫碳和開發新的用氫途徑,到2050年,可累計減排85吉噸碳當量,約是2021年全球碳排放量的兩倍多。
據測算,到2030年,清潔氫經濟每年可創造100萬個新工作崗位,并在接下來的20年里以翻番速度增加更多新工作崗位。而綠氫生產和出口還將調節亞非拉等地區域發展中國家、新興經濟體與歐美等發達國家可持續發展步調。不過,全球各國在可再生能源稟賦和土地可用性上存在多樣性,這將在綠氫生產成本和規模上造成巨大差異。
從資源稟賦和生產潛力來看,南美的智利北部擁有全球最強太陽輻射,具備可再生能源出口潛力;北非的摩洛哥擁有豐沛的太陽能和風能,又兼具靠近歐盟市場的便利;沙特則將受益于強太陽輻射和廣袤的土地,該已參與了幾項綠氫出口國際貿易協定,未來將成為重要的綠氫出口國。西班牙擁有極為豐富的太陽能資源與絕佳地理位置,可通過與摩洛哥的管道大量進口北非綠氫,再通過泛歐運輸基礎設施輸往歐洲的需求端。
英國的風能較豐富,雖具備年產約750萬噸綠氫潛力,但其2030年后對綠氫的需求將出現強勁增長,預計2050年英國可能需要1200萬噸綠氫,未來還成為綠氫進口國之一。而日本由于受到有限的可再生能源和過度稠密的沿海人口雙重限制,無法生產綠氫,而其高度的經濟工業化卻將推高綠氫需求水平,因此將是主要的氫能進口國之一。
海外龍頭Nel業績持續暴增、擴產提速
在能源轉型背景下,歐洲、美國、日本等海外國家及地區針對其綠氫目標規劃了涵蓋補貼、免稅等多維扶持政策,綠氫產業將進入實質性的高速發展階段。
作為一家歷史悠久的全球性的氫服務企業,Nel ASA(Nel)的歷史可以追溯到1927年,主要從事氫電解槽制造與加氫站業務,是全球最大的氫電解槽供應商、加氫站供應商。氫能產業在全球范圍內的重視程度正快速提升。2020年起,在歐盟和美國在凈零排放計劃向市場投入數千億美元刺激下,氫能裝備市場需求激增。2022年,Nel電解槽產能和訂單規模普漲翻倍。
近日,Nel發布了其2023年2季度業績報告。財報顯示,Nel二季度完成了4.75億挪威克朗營收(人民幣約3.34億元),同比增長159%。其中電解槽業務營收同比增長202%,加氫站相關業務營收同比增長56%,電解槽和加氫站相關業務均實現了強勁增長。2023年上半年,Nel總營收達8.34億挪威克朗(折合人民幣約5.86億元),同比增長110%。
值得關注的是,Nel堿性電解槽營收暴增383%至歷史新高,達到PEM槽營收的兩倍。而公司堿性電解槽訂單的激增也使其在手訂單實現了創新高。2022年公司訂單量達22.75億挪威克朗,同比增長135%,訂單積壓量達26.13億挪威克朗,同比增長112%,創歷史最高紀錄,總量達到48億挪威克朗。訂單積壓的增加主要來自兩筆大規模的堿性電解槽交付訂單,分別為與Woodside簽訂的價值6億挪威克朗訂單和用于美國工業應用的價值4億挪威克朗訂單,上述收入預計于2023年和2024年確認。
自去年二季度位于挪威的500MW堿性電解槽工廠交付后,Nel產能布局也在加速。預計到2024年5月,其挪威工廠產能將達到近2GW;其位于美國的500MW的PEM電解槽工廠預計于2025年投產。
2023年1月,Nel宣布將向德國公司HH2E提供高達120MW的電解槽容量。兩家公司同意進行前端工程設計和設計研究,并簽署了一份關于在德國建設兩座60MW電解槽工廠的意向書。
隨后,Nel收到了來自HH2E的3400萬歐元訂單(約合3000萬英鎊),該公司已成功簽訂了堿性電解設備供應合同。HH2E將在德國的氫氣項目中使用Nel的電解槽,例如其位于梅克倫堡-前波莫瑞州的Lubmin站點,該項目將于2025年開始生產氫氣,并于2030年擴大規模。
目前,Nel正在規劃于美國密歇根建設4GW的電解槽超級工廠,但該項目尚未做具體的投資計劃。不過近日,有媒體報道,Nel的子公司已從美國國防部獲得560萬美元資金,用于擴大先進材料和工藝規模。通過加速PEM電解槽技術的發展,Nel將能夠實現低成本氫存儲和彈性應用,并與工程師研究和開發中心-建設工程研究實驗室(ERDC-CERL)合作。