造氢是门好生意?

过去一年，新能源赛道最热门的看点之一，当属风电光伏+氢能这对绿色“奇兵”的强强联盟。

2021年3月底4月初，隆基股份创始人亲自挂帅，联手朱雀投资进军氢能领域的消息，一下子点燃了风电光伏跨界造氢的火热态势。

氢能板块也随之迎来大涨。4月6日，同花顺氢能源概念板块指数逆势收涨5.23%。其中，厚普股份（300471.SZ）、美锦能源（000723.SZ）、雄韬股份（002733.SZ）等龙头概念股涨停。

在隆基股份前后，阳光电源（300274.SZ）、晶科科技（601778.SH）、宝丰能源（600989.SH）和天合光能（688599.SH）等光伏企业，以及金风科技（002202.SZ）等风电企业，也纷纷进军氢能产业。

在3060双碳目标带动下，氢能产业迎来崛起。在生产、使用过程中接近零碳排放的绿氢，成为重点发展对象。而利用风能、太阳能产生的绿电通过“电解水”制氢，则被视为制造绿氢最具潜力的产业之一。

然而，资本市场的狂热难掩绿氢产业面临的诸多难题。一直以来，高企的成本使得绿氢制造迟迟未能实现规模化发展，而规模化受限又反过来制约了成本下降速度和空间。

从绿电到绿氢的跨界，对光伏风电企业而言，不仅是业务领域的拓展，更是对其技术储备、资金实力的巨大考验。

虽然政策的助力有利于打破成本与规模之间的双向制约，但在下游应用场景尚不丰富的情况下，要通过需求带动产业规模化发展，依然有不小阻力。对于积极布局的“风光”巨头们来说，跨界造氢真的是门好生意吗？

押注造氢为哪般

基于能量密度高、产物无污染等特性，氢能被认为是实现“碳中和”目标的关键抓手，在未来将逐步取代统治能源体系多年的化石燃料。

不过，氢能本身也有一个“致命”局限：作为二次能源，氢能需要通过消耗其他能源来制取。

根据氢能生产来源和生产过程中的碳排放情况，人们将对应的氢命名为“灰氢”（通过石油、煤炭等化石燃料制取）、“蓝氢”（在灰氢的基础上，应用碳捕捉、碳封存技术制取）、“绿氢”（可再生能源电解水制取）。

亿欧EqualOcean分析师刘媛介绍道：“目前主流的制氢方式是‘灰氢’，更低碳的‘蓝氢’和‘绿氢’将是更好的技术路线。其中，绿氢生产可以最大程度地减少碳排放，但现阶段仍不具备成本竞争优势。”

正是由于这个矛盾点，氢能在国内乃至全球推进多年，依然没有突破性进展。

作为“电解水”制氢的分支，风电光伏造氢在我国并非新鲜事，相关企业也早有储备。比如阳光电源方面就表示，早在2016年公司内部就成立了氢能研究小组；隆基股份总裁李振国也称，隆基在2018年就开始关注和布局可再生能源电解水制氢。

“风光+氢能”之所以能在2021年掀起一波市场高潮，离不开“碳中和”的带动。

应对气候变化、减少碳排放已成为全球主要发展议题，多个主要国家、经济体都发布了氢能产业发展战略规划。在我国，推动氢能产业发展已成既定趋势，随之而来的将是快速增长的氢能源需求。而制取过程无碳排放的绿氢，也将迎来更广阔的市场。

根据中国氢能联盟预测，到2030年，我国氢气的年需求量将达到3715万吨，在终端能源消费中占比约为5%。到2060年，我国氢气的年需求量将增至1.3亿吨左右，在终端能源消费中的占比约为20%。

市场蓝海在前，企业自然有押重注的动力。不过，对光伏风电企业而言，跨界造氢不仅是为自身发展找到新的业务增长点，更是对原有绿电业务的优化、补充。

近几年，风电光伏行业在政策带动下取得快速发展。随着产业规模化推进，风电光电的成本也在不断降低。在2021年，风电光电跨入平价上网时代，这也意味着，成本将不再成为行业规模化发展的主要障碍，而一直以来存在的电网消纳问题将是行业接下来要面临的主要矛盾。

现阶段，国家主管部门主张风电光伏就地消纳，但现实是，我国规模化的风电和光伏基地都在欠发达省份（包括新疆、甘肃、内蒙古等），对风光电的消纳非常有限。

基于这一背景，储能被视为解决风电光伏遇到的消纳问题的有效途径。

刘媛指出：“氢能作为一种储能介质，具有比锂电池储能更高的能量密度，将风电光电转换为氢能，能以低于化学储能的成本，实现跨天、跨周甚至跨月跨季度的储能。”

因此，在风电和光伏发电的聚集区建设大规模风电/光伏制氢基地，不但可以消纳不稳定的风光电，在氢能巨大的市场需求面前，风电光伏企业也能借此抢占先机。然而，跨界造氢，是否真如想象中的美好？

能源“永动机”成本之困

理想状态下，风电光伏制氢，就类似一台清洁能源“永动机”：将可再生能源（太阳能、风能）转化为绿电，在电解水设备里产生绿氢，氢气在终端场景应用产生热量，过程中不产生温室气体，从源头上实现零碳。

按理说，风光制氢是互利双赢的绝佳环保发展路径。然而，理想丰满，现实往往骨感。

现阶段，氢气的制取主要有三种技术路线：一是以煤炭、天然气为代表的化石能源重整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产气制氢；三是电解水制氢。

根据中国氢能联盟《中国氢能源及燃料电池产业白皮书 2020》，目前，我国氢气供给结构中，约77.3% 来自于化石能源制氢，21.2%来自工业副产氢，仅1.5%由电解水制氢提供。

利用光伏风电等可再生能源的弃电造氢，在碳排放量方面虽然具有绝对优势，但现阶段绿氢生产的经济性相比灰氢、蓝氢并不突出。于氢能消耗方而言，当环保任务还不是硬指标的时候，经济性自然成为选择的首要参考要素。

对于风电光伏制氢而言，成本竞争力无疑是决定行业发展的关键。

此前，隆基股份相关负责人曾提到：光伏制氢的主要成本在于电费价格、设备制造成本及能耗，其中70%的成本构成受电费影响。晶科能源副总裁钱晶也在接受媒体采访时指出：光伏电价若超过0.35元一度电，光伏制氢优势就不大。

参考中国氢能联盟数据，以每千克制氢成本来看，化石能源制氢和工业副产氢有明显优势。而只有当用电价格在0.1元/kwh的水平时，电解水制氢才具有可与前两者PK的成本优势。

如前所述，电解水制氢的经济性取决于电费价格，这也成了光伏风电企业进军氢能的一大优势。

数据显示，2020年我国陆上风电度电成本约为0.32元／kwh，较2010年下降27％；光伏的度电成本虽然还是较高，但近几年也来到0.3－0.5元／kwh的水平。

不过，除了制氢环节的用电成本、设备成本之外，实际应用中，氢能储存、运输等环节的成本也是不小的挑战。

由于我国光伏风电站都在较为偏远的地区，产生的氢气要加以应用，必然需要通过交通管道运输到东部地区等氢能需求较大的地方。

然而，目前我国氢能源车载运输的基础设备还不完善，加氢站也主要依赖进口，这让氢能的交付、应用成本居高不下，现阶段还需要依赖政策补贴来推进产业发展。

对于跨界布局的企业而言，发展前期大规模的成本投入将不可避免。

绿氢还不是一门好生意

眼下，风光制氢还谈不上太好的经济效应，但该模式在全球范围内越来越受重视。

据国际能源署（IEA）的报告，目前全球绿氢生产正在快速推进中。数据显示，2020年全球电解制氢项目的装机规模合计为300兆瓦，相应的氢气产能约为2.3万~4万吨。

从IEA《全球氢能项目数据库》中几十个国家的1317个氢能项目数据来看，到2026年，全球已规划建设的电解制氢产能规模可达到16.7吉瓦（1吉瓦=10亿瓦=1000兆瓦=1百万千瓦），即2021~2026年的年均增长率为123%。

2021年以来，我国“风光制氢”产业推进步伐也在加速。

目前，张家口的冬奥风光互补制氢项目已经启动，我国首个万吨级光伏绿氢示范项目也是全球在建的最大光伏绿氢生产项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目，也在2021年11月30日正式启动建设，投产后年产绿氢可达2万吨。

跨入2022年，国家政策推动力度也在明显加大。1月4日，国家能源局、工信部、住建部、交通运输部、农业农村部联合印发《智能光伏产业创新发展行动计划（2021-2025年）》提出，支持智能光伏制氢等试点示范项目建设，加快开展制氢系统与光伏耦合技术研究。

然而，“风光制氢”无法一蹴而就，除了在技术上寻求突破之外，更要以需求带动产业规模化发展，争取进一步降低成本的空间，如此一来，电解水制氢才能较化石燃料制氢更具备成本优势。

过去几年，氢能的终端应用场景在日渐丰富，其中，交通运输领域的应用规模更是在稳步提升。氢燃料电池相比动力电池，在续航能力、低温环境耐受力、加注速度等方面更具优势，未来将在货用卡车、长途汽车等领域有广阔的应用空间。

目前，我国正在大力推进氢燃料电池汽车产业发展，示范城市群的落地也成为推动氢燃料汽车发展的关键。

但不可回避的是，在电动车已大行其道的当下，氢燃料汽车普及或许没有想象中的顺利。而氢能在能源、工业等领域的应用也还处于起步阶段，这也意味着，氢能特别是绿氢的产业化、规模化发展还有很长的路要走。

写在最后

尽管行业尚处于发展早期，但在全球应对气候之战的大背景下，氢能作为实现“碳中和”的重要抓手已是全球共识，国内氢能产业发展也已进入快车道。风电光伏企业选择跨界制氢，正是对未来既定趋势的押注。

在全球多个主要国家的积极推动下，风光造氢技术将逐步走向成熟，产业成本也将迎来进一步下降空间。当然，国内氢能产业实际的发展状况还没到理想水平，短期来看，风光造氢未必是一门好生意。

而隆基股份等光伏风电巨头入局绿氢赛道，不管能否复制其在绿电领域的成绩，大企业们的到来，对产业的发展都有正向示范作用，将带动更多企业参与到这场造氢活动中来，加速行业发展。

参考资料：

1、国联证券，《绿氢——风正帆悬，平价在望 》

2、徐硕、余碧莹，《中国氢能技术发展现状与未来展望》

3、银河证券，《氢能源专题报告：新能源、轻能源、氢能源》

4、中国氢能联盟，《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》

5、世纪新能源网，孙凌伟，《隆基、协鑫、阳光纷纷入局，行业规模超10万亿 光伏巨头的另一个战场》

标签： 氢能 新能源 环保