綠氫與綠氨的王霸之戰(zhàn)
前言:當(dāng)前世界公認(rèn)最清潔的能源,肯定非氫能源莫屬,尤其是日韓等國堅持這么認(rèn)為。這更是日韓等國一直的堅持,它們賭國運(yùn)式的筆直地奔向遠(yuǎn)方,也因此完美錯過了動力電池特別是動力鋰電池的風(fēng)口。筆者堅信,能源的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型是可以規(guī)劃出來,但在實(shí)踐中還是要摸著石頭過河,用實(shí)踐驗證和反推戰(zhàn)略的正確性。近期,氫能源又迎來了一個勁敵。
一、綠氨大有后來居上之勢?
對于綠氫,我們發(fā)表過很多文章,再此不做贅述,而對于綠氨方興未艾,我們簡要做下描述。氨能源是一種以氨為基礎(chǔ)的新能源,以無碳化合物作為清潔能源來代替化石燃料。氨可由水中的氫和空氣中的氮合成,并在氨燃料電池或氨內(nèi)燃機(jī)或氧化燃燒時還原為水和空氣。因此,氨也被視為除氫以外最宜生產(chǎn)的可再生燃料,具有非常重要的戰(zhàn)略資源價值。
在來源方面,氫的來源為天然氣、煤炭、石油、生物質(zhì)及水,而目前普遍采用的工業(yè)化合成氨需的氮可從空氣中直接獲得。隨著未來天然氣的供不應(yīng)求,氫的來源將最終依賴生物質(zhì)與水,其結(jié)果是必然帶來的非能源性物理消耗大幅增加,不可避免地與能源性功用產(chǎn)生巨大的沖突。但這些問題,在制氨方面并不存在。
二、二者更像是一對CP?
筆者認(rèn)為,盡管綠氨的優(yōu)勢非常明顯,但從現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀之下,綠氫和綠氨之間不是簡單地誰替代誰的問題,二者之間存在著密切的生產(chǎn)應(yīng)用關(guān)系,或者說是上下游關(guān)系。這是因為綠氨的直接生產(chǎn)原料除了要用空氣中的氮之外,還要使用大量的綠氫,而綠氨的物理屬性又讓它有望成為綠氫的儲運(yùn)載體。
隨著綠氨應(yīng)用的擴(kuò)大,對綠氫的需求也將同步增加;綠氫的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展也將推動綠氨的生產(chǎn)和應(yīng)用,二者之間有可能形成一種相互促進(jìn)、共同發(fā)展的良性循環(huán)。根據(jù)制備來源的不同,氫氣可劃分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫,合成氨也是如此。由于氫氣是氨的主要生產(chǎn)原料,因此《報告》根據(jù)類似的標(biāo)準(zhǔn)也將氨分為了灰氨、藍(lán)氨、藍(lán)綠氨和綠氨。其中藍(lán)綠氨是指甲烷熱解過程將甲烷分解為氫和碳,并使用綠電將該過程中回收到的氫氣作為原料制氨。
眾所周知,氫氣的制取成本高、儲存及運(yùn)輸困難(安全性要求極高)等問題,一直是制約氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸。而氨的儲存和運(yùn)輸技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟,若將LNG站改造為加氨站將大大提高市場競爭力。目前通過液氨運(yùn)輸1千克氫的遠(yuǎn)洋運(yùn)輸成本為0.1-0.2美元,遠(yuǎn)低于通過管道和輪船的氫運(yùn)輸渠道。同時,以氫氣為原料制成的液氨,比液氫具有更高的體積能量密度,且氨比氫氣更容易液化。常壓下氨氣在-33℃就可以液化,而氫氣需要低于-253℃,且同體積下,液氨比液氫多出至少60%的氫,物理屬性非常契合。
三、綠氫綠氨,攜手減碳
氫能在當(dāng)下時點(diǎn)風(fēng)頭正盛,每隔一段時間相關(guān)概念股便會被炒作一遍,交投非常活躍。據(jù)中國氫能聯(lián)盟,2020年中國氫能行業(yè)市場規(guī)模為3000億元,預(yù)計至2025和2035年,氫能行業(yè)產(chǎn)值將分別達(dá)1萬億和5萬億元規(guī)模。中國目前的合成氨市場規(guī)模同樣不容小覷,每年需求量為千萬噸級,規(guī)模位居全球第一。據(jù)國家統(tǒng)計局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2021年合成氨總產(chǎn)量5313萬噸,占全球合成氨市場份額的30%左右。
從目前的取得手段看,合成氨與氫制取的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也類似,均以化石燃料制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫為主。國際能源署(IEA)數(shù)據(jù)顯示,2021年全球制氫來源中,天然氣制氫占比達(dá)62%,煤制氫占比19%,工業(yè)副產(chǎn)氫占比18%,電解水制氫不足1%。據(jù)機(jī)構(gòu)預(yù)測,未來中日韓三國的合成氨市場增長速度領(lǐng)先于世界,預(yù)計2035年將達(dá)1.5億噸,其中作為燃料的動力氨也將達(dá)到0.9億噸,市場占比60%。如此龐大的需求爆發(fā),倒逼著合成氨市場向綠氨加快轉(zhuǎn)型,綠氨和綠氫的市場容量和發(fā)展?jié)摿Χ挤浅>薮蟆?/p>
在減碳方面,無論是制氨還是制氫過程中所需的能源也勢必從目前的石油天然氣等化石能源最終都要走向只依風(fēng)光能自然能,而制氨更可能走向風(fēng)光核分布式的道路。所謂綠氫與綠氨的王霸之爭,不過成本的比拼和市場分成的問題。不難想象,攜手前行的綠氫和綠氨,將更加代表未來的發(fā)展方向。
原文標(biāo)題 : 分析丨綠氫與綠氨的王霸之戰(zhàn)……
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