制氫成本降至18元每千克!中石化宣告:氫能時代要來了

這幾年,關於氫能的重磅政策是一個接着一個。

2020年4月,國家能源局關於《中華人民共和國能源法(徵求意見稿)》中正式將氫能列入能源範疇,多個省市在其“十四五”時期規劃中列入氫能發展的相關內容,初步建立了氫能發展的政策和產業大框架。

2022年3月,國家發展改革委和國家能源局聯合發布了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035)》,進一步明確了氫能在我國能源體系中的角色定位以及在綠色低碳轉型過程中的重要作用,為氫能高質量發展提供了行動指南。

就在很多人用初中物理課本上學來的知識,和網上聽到的幾個新鮮詞“氫脆”“爆炸極限高”來談氫色變的時候,最大的成品油和石化產品供應商、第二大油氣生產商——中石化,已經未雨綢繆,開始了氫能領域的布局。中石化公開表示:“中國石化致力於打造中國第一氫能公司,成為全球建設和運營加氫站最多的企業”。

為什麼中石化吃着碗里的瞧着鍋里的,好好生產汽油和天然氣不好嗎?為什麼要去蹚氫能這趟渾水?因為氫能的前景實在是太廣闊了,而中石化發展氫能的條件得天獨厚。

很多人不知道的是,氫氣分為很多種,比如說工業副產品,純度較低的灰氫,製取自化石燃料且配備CCS裝置的藍氫,通過電能電解水製成的綠氫等。而一般我們所說的氫燃料汽車使用的氫氣,需要純度在99%以上的綠氫。但是這些氫氣的製取成本,除了灰氫以外,無一例外都很高,可以參考下面這幅2019年氫氣製取成本數據,其中電解水制氫的成本高達40-50元每千克,但是這個問題,被中石化解決了,這才是中石化在氫能產業大規模布局的底氣所在。

而中石化在油氣生產過程中,會產生大量的灰氫副產品,這些副產品的成本非常低,因為是順帶生產的,如何利用好這些灰氫,就是一個難題,而隨着中石化低成本氫氣提純技術的發明,這些灰氫可以變成純度99.9%以上的綠氫,用於驅動氫燃料汽車。擁有中國石化自主知識產權的首套高純氫氣生產示範裝置今年在上海高橋石化成功投產。關於氫氣提純的成本,中石化暫時沒有透露,但是業內都認為,遠低於煤制氫的10元每千克。

除了灰氫提純以外,中石化還在新疆投產了一個大工程,這就是新疆庫車光伏制綠氫項目的施工現場,整個光伏項目佔地達到了9500多畝,相當於900多個足球場的大小,全年預計產綠氫2萬噸,中國石化塔河煉化公司副總經理曹傑透露,光伏電解水制氫成本大概是每公斤18元。

而1公斤氫氣在標準狀況(0℃,一標準大氣壓)下的體積約為11.2立方米,換算下來制氫成本大約是1.6元每標準方。而以豐田MIRAI為例,每百公里消耗氫氣0.55公斤,換算下來, 每公里的氫氣成本僅僅只有1毛錢,當然,這裡只算了氫氣製取成本,沒有計算運輸和運營成本,但是隨着氫氣的製取成本不斷下降,未來氫燃料汽車的行駛成本,低到和電動汽車相當是完全有可能的,再加上3分鐘滿血復活的充能速度,相比電動汽車,優勢明顯。

很多人都想不通一點,為什麼要用太陽能發電,再用來電解水制氫?因為太陽能發出來的電具有隨機性、波動性、階段性等問題,直接併網會加重電網調節負擔、嚴重的會造成電網失穩。而且電能不好存儲,需要數量龐大的電池建立充能站,轉化為氫氣可以更方便地儲存下來,因此,庫車項目發出來的電能,20%用來併網,80%用來電解水制氫。

除了氫氣製取方面的布局以外,中石化目前已建成83座加氫站,是全球建設和運營加氫站最多的企業,而全國的加氫站數量也不過才270座。也就是說,中石化建成了全球30%的加氫站,到2025年,中石化將建成1000座加氫站或油氫混合站,也就是說,未來3年,中石化規劃建設900多座加氫站和油氫合建站。

那麼氫能的發展,還有哪些障礙呢?當然有,比如說,氫燃料汽車的價格居高不下,就像最開始的電動汽車一樣,生產規模小,生產成本高,隨着生產規模的提高和技術的進步,成本會逐漸降低,但是這是一個漫長的過程。

再比如說,氫氣的大規模運輸和儲存的成本較高,氫氣需要低溫加壓液態儲存運輸,因此雖然製取成本已經大幅度降低,但是運輸和儲存成本依然推高了氫氣的價格。

再比如說,加氫網絡的建設依然任重道遠,參考3億輛燃油車和11.9萬座加油站的比例,氫燃料汽車和加氫站的比例至少要達到2500比1。

但是,氫能的前景非常廣闊,它的大規模應用將大大減少我們對化石能源的依賴,馬六甲海峽再也無法扼住我們的喉嚨,雖然道阻且長,但是行則必至。一個美好的氫能社會,終究向我們緩緩走來。