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氢能与燃料电池产业的投资机会

钜大LARGE  |  点击量:805次  |  2019年06月26日  

氢能与燃料电池优点

氢能源有多种形态,常见的为气态,也就是氢气。类似的能源如天然气,主要由甲烷气组成,氢能也是主要由氢气组成。

与天然气相比,氢能的第一个优势是燃烧热值高。它的燃烧热值要天然气要高很多。第二个是清洁无污染。氢气无毒无色无味,燃烧不会产生有害气体。第三个是安全性。有研究表明,氢气的安全性高于汽油和甲烷。第四个是利用形式多,它有各种各样的利用形式。而且来源非常广泛,整个宇宙最丰富的元素就是氢元素,我们可以从各种途径去获取氢气。还有一个优势是可储能。氢气可以装在氢罐里运输,也可以通过管道运输。

然后先解释一下什么是燃料电池。燃料电池其实是一个发电机构,并不是氢气进去烧,然后变成热量,本质上是一个发电系统。燃料电池的第一个优点是效率高。燃料电池的理论效率可以达到100%,实际的效率大概有50%-60%。第二个优点是原料清洁。燃料电池的原料就是氢气和氧气,生成的产物就是电和水,几乎没有污染。第三个优点是无噪声。燃料电池在运行时没有声音。第四个优点是排放少。如果是纯氢的话,几乎没有氮化物和硫化物的排放。

氢能与燃料电池应用

目前讨论最多的是乘用车,对商用车讨论的比较少。其实现在所有的汽车动力系统都可以用氢燃料电池。无论乘用车还是商用车或是城市扫地车洒水车还是电动自行车。较有名的如丰田的公交大巴车、韩国的天然电池叉车。车辆用的是车载的加氢系统,现在加氢系统有很多,车载的、固定式的、撬装式的都有。

第二个重要应用是无人机。消费级的无人机,比如说像大疆这种,飞行时间最多不会超过半个小时,但是氢气电池可以飞两个小时,因此长续航的氢气电池会被用在各种各样的直播航拍、电力电网巡检和农业领域。所以它的发展潜力其实是非常大的,那么中国也有几家企业在做氢燃料电池无人机。

第三个重要领域是船用。比如说像集装箱用船,船的排放非常大,船用领域降低排放的需求非常强烈。我们国家的特种也在研究如何把燃料电池系统运用到轮船上。

第四个运用领域,也是我们国家所有的能源央企国企最关注的一块,就是发电的。H2One是一个集制氢气、储氢和用氢气的一体式系统,这个系统大概是一百千瓦。这是一个非常好的分布式制能和储能的系统,这种系统非常适合在西藏和甘肃地区使用。因为西藏这种地方地广人稀,铺设电力线路的成本非常高。但是如果你用这种系统的话,用光伏通过电解水装置来制备氢气,将氢气先储存在罐里,等到有需要的时候,通过燃料电池系统产生电力,同时把多余的电力会储存在蓄电池。还有一个好处,就是可以产生热水。它在产生电的时候同时会放热产生热水,热水大概有60度。所以该系统非常适合在发生灾情或者在偏远地区使用,可以同时解决电力和热源热水的问题。

氢能与燃料电池发展背景

第一个背景是巴黎协定。氢能和燃料电池不是这几年才火起来的,早在1970年代第一次石油危机的时候就已经开始火了。因为当时不成熟,所以火了以后又降温了。最近这一次火起来最重要的原因就是巴黎协定,世界各国达成一致要把全球的温度变化控制在2℃范围,降低全球的碳排放。目前世界上把氢能和燃料电池定为国策的有两个国家,一个是韩国,一个是日本。中国目前还没有这个政策,只是把氢能和燃料电池放在新能源汽车的范畴。

第二个是能源安全。中国的能源依存度是70%,其实是非常高的。中国如果要降低能源依存度的话,光发展核电是不够的,必须要有一种新的能源。而且氢能是一种非常好的能源中介,可以提高整个能源的利用效率。因为氢可以储能,可以风力发电,电解水变氢,光伏发电电解水变氢,天然气重整变氢,各个石化厂也可以变氢。当你不需要时候可以将氢储存起来,需要用的时候可以将氢气进行运输。

第三个是环境改善。氢能是清洁能源,没有碳排放。氢分为三种类型,一种叫灰氢,一种叫蓝氢,一种叫绿氢。其中氯氢是真正的清洁能源,是来自于可再生能源,譬如风力、光伏,现在的目标就是要加大氯氢的比例,通过可再生能源来制氢。

第四个是技术进步助力新能源汽车的发展。所以综合四个方面,氢能和燃料电池是一个非常值得投资的一个领域。

氢能与燃料电池产业链

整个氢能燃料电池的产业链,主要可以分成两块,一块是跟燃料电池相关的产业链,另一块是跟制氢、储氢、运氢相关的产业链。

其中标椭圆形的部分是我觉得是值得各位投资人去投资的领域。因为这几个领域产业还不成熟,很多需要进口,涉及到的企业其实非常多。现在中国做系统组装的公司比较多,但关键性部件材料几乎都是进口的,所以这些东西我相信都值得投资人去投资。

下面这些其实是不值得投资的。一个是氢的储存运输。对投资人来说,水电解的设备可以投资,因为目前部分加氢站需要水电解设备,水电解是站内制氢的主流方式。但是现在储存运输技术也受到业界的关注,大家都非常关注。还有一个就是液氢,液氢在航天系统里早有应用,火箭的推进燃料大多是液氢,但液氢的要求非常高,液氢的液化温度要零下253度。所以它对材料以及对各种设备的要求非常高。

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