項目叫停、審批收緊、投資遇冷，綠氫何時破局？
【谷騰環保網訊】氫能被稱為“21世紀終極能源”，近年來備受資本與市場青睞，綠氫產業鑼鼓喧天，一路狂飆。但去年以來，全球綠氫產業正經受破局前的陣痛，項目叫停、審批收緊、投資遇冷，讓行業剛剛集聚的熱度驟然降溫。突破還有多遠？
“乍暖還寒”
綠氫已成為繼新能源和動力電池之后，又一個全球投資“新寵”。綠氫產業在經歷數年產業鋪墊后，正加速發展。全球已有30多個國家推出綠氫戰略及相關政策。
圍繞綠氫產業出爐的各類激勵政策、各類投融資項目大有“亂花漸欲迷人眼”之勢。
目前，全球已有30多個國家推出綠氫戰略，制定氫能發展路線圖，并出臺了一系列氫能產業規劃和支持政策。
日本早在2017年就推出了《基本氫能戰略》，計劃在2030年形成30萬噸/年的供應能力，建設加氫站900座。目前日本氫能和燃料電池技術專利數量居全球第一，燃料電池汽車和家用燃料電池熱電聯供系統已步入商業化推廣早期階段。
美國和歐洲部分國家氫能也從技術研發走向產業推廣階段，在氫能產業鏈上、中、下游都已出現代表性企業，加氫站等基礎設施建設也處于全球領先地位。歐盟2020年發布了《歐盟氫能戰略》和《歐盟能源系統整合策略》，希望在2050年實現碳中和目標，并向法國、德國、意大利、葡萄牙、西班牙和瑞典撥款近7億歐元補貼綠氫項目，計劃到2030年，綠氫規模擴大到1000萬噸。美國能源部宣布將向15個氫能項目提供近6200萬美元資金，加速下一代清潔氫能技術研發，包括氫燃料電池、標準化加氫站等。
在中國，大量新能源企業早在2021年就開始布局綠氫業務。
2022年，國家發展改革委、國家能源局公布《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》，引爆氫能市場。同時，中國還將氫能正式納入《能源法》管理范疇。國務院明確提出推進氫能全鏈條發展、完善相關基礎設施網絡以及建立健全氫能標準。二十多個省份及多個城市已出臺氫能產業規劃。2024年兩會，“加快氫能產業發展”首次被寫入政府工作報告，各省市也積極跟進出臺各類氫能發展政策，氫能已不容置疑地成為了國家未來能源體系的重要組成部分。工業和信息化部、國家發展改革委、國家能源局還搶在2024年的末尾，聯合發布實施了《加快工業領域清潔低碳氫應用實施方案》，《實施方案》聚焦清潔低碳氫替代，氫冶金，氫碳制綠色甲醇，氫氮制綠色氨，氫燃料電池汽車，氫動力船舶、航空、軌道交通，氫電融合工業綠色微電網等應用場景，系統提出30項具體工作任務，加快技術裝備升級，打造產業升級新增長極。
政策驅動之下，中國綠色氫氨醇項目猶如雨后春筍般不斷涌現。截至目前，已有逾50家央企、40家國企布局氫能及其裝備。同時，遠景能源、明陽集團、金風科技等民企也紛紛入局，投資風光氫氨醇一體化項目。
盡管政策支持不斷，行業熱情高亢，但綠氫豐滿的理想，最終還是撞上了骨感的市場現實。不到一年時間，綠氫市場由熱轉冷，急轉直下。
去年下半年，內蒙古、遼寧、甘肅等地收緊綠氫項目審批，強化項目落地效率，原因在于實際落地投產項目遠不及預期。部分企業為占據地方新能源消納指標，出現了大量項目備而不建的情況。截至去年6月，我國規劃的綠色甲醇項目有109個，累計年產能超過5000萬噸，但真正開工的項目卻很少。
與此同時，歐美的綠氫項目同樣驟然遇冷。普華永道報告稱，歐盟在制氫項目建設方面遠遠偏離了軌道。雖然歐盟已經宣布了205吉瓦的項目——足以實現其氣候目標——但幾乎所有宣布的清潔氫項目仍處于概念或演示階段。
國際能源署署長法提赫·比羅爾強調應加大措施刺激需求。他警告稱，當前的需求目標遠遠落后于政府的生產目標。根據數據，全球綠氫的需求不足規劃產能的10%，很多此前規劃十分“美好”的大型綠氫項目都告擱淺。2024年4月，德國能源公司Uniper推遲在荷蘭鹿特丹港口的綠氫示范項目；5月，德國RWE公司宣布海上風電制氫項目AquaVentus暫停；7月，德國漢諾威的綠氫項目宣布取消；8月，丹麥風電開發商沃旭能源中止歐洲綠色甲醇項目；10月，丹麥政府宣布丹德綠氫管道項目推遲；德國鋼鐵巨頭蒂森克虜伯考慮停止價值數十億美元的氫冶金項目；西班牙石油巨頭Repsol宣布暫停西班牙350兆瓦的綠色氫項目。
這些消息導致市場情緒空前低迷，投資人信心受挫。咨詢機構Aurora Energy Research歐洲氫能市場負責人EmmaWoodward表示，總的來說，去年上半年新建氫能項目遇到的實際問題，要比各公司2-3年前預期的要困難得多。美國氫能設備制造商PlugPower的首席執行官AndyMarsh表示，大家最初對綠氫的發展速度抱有不切實際的期望。施羅德主題股票主管MarkLacey則直言：綠氫仍然不可投資，“就投資而言，它是垃圾。”
痛定思痛，全球都在關注，綠氫產業何時能夠實現真正意義上的突破？從產業發展角度，實現突破首先必須要有經濟競爭力，綠氫成本要降到10元/千克左右，經濟性優于藍氫；要形成規模效應，在工業、交通、能源各領域全面應用，年消費總量超過1000萬噸；形成較為完整的氫能產業鏈供應鏈和產業體系，產業布局合理有序，不需補貼等政策支持，即可良性自我循環，實現由政策和市場雙重驅動向市場驅動轉變。
實現突破，首先要理清綠氫“乍暖還寒”的困局背后，到底隱藏著哪些難言之隱？
困局何在？
當前商業化的綠氫項目主要采用堿性電解槽和質子交換膜電解槽。堿性電解槽技術最為成熟，制氫效率在70%左右，近年來成本快速下降，國內招標價格已降至1500元/千瓦左右，制氫系統成本約2000元/千瓦，是綠氫項目主要采用的技術路線。但堿性電解槽調節能力有限，無論調節范圍和調節速度都無法適應新能源的波動。質子交換膜電解槽調節性能好，可較好地適應新能源，效率可達70%~80%，但設備成本高，成本約6000~7000元/千瓦，是堿性電解槽的 3倍以上。
現有綠氫項目按照全部采用堿性電解槽簡單進行成本計算，綠氫、綠氨已經具備經濟性。但這種簡單的理想測算并未考慮實際工況，理想的成本測算與新能源實際運行中的成本情況不符，是綠氫氨醇項目“看起來很美，做起來很虧”的主要原因。
以新疆某地規劃建設的1.2吉瓦風電制氫氨項目為例，當地風資源年利用小時數可超過3300，若按風電場單位投資2000元/千瓦測算，則風電度電成本已經低至0.08元/千瓦時；如簡單采用堿性電解槽（2500元/千瓦）制氫，則綠氫成本約為12元/千克，綠氨成本約為2600元/噸。從2017年至2024年，液氨市場價格在2500元-5000元/噸左右波動，據此價格測算，該項目經濟性似乎較為理想，但這種簡單的理想測算并未考慮實際工況。實際運行中，由于風電波動性極大，制氫、氨設備均無法適應，必須加裝大量新型儲能、PEM電解槽、儲氫罐等配套設施，或接入大電網進行調節。對比電網調節、儲能+儲氫以及儲氫+燃料電池三種方案，電網調節方案經濟性最優，但綠氫成本也要增加至近20元/千克，綠氨成本則升至約3800元/噸；如完全脫離電網，僅采用電池儲能來維持工程運行，則綠氫成本要達到超過40元/千克，綠氨成本接近8000元/噸。
三種策略成本分析
總體而言，綠氫在發展中主要面臨：經濟競爭力不足，需求不足以及支持政策與補貼不足三大方面問題。
經濟性方面，實際運行電解水制氫成本達30元/千克，遠高于灰氫（天然氣制氫或煤制氫）7-10元/千克的制氫成本，與藍氫（化石能源制氫+CCS）約20元/千克的成本也還有差距。從成本構成分析，綠氫中電耗成本最高，占到74%，折舊成本占18%，這兩項就占到了總成本的90%以上。
需求方面，目前94%的氫氣和70%的綠氫消費集中在化工領域，氫主要作為原材料使用；而在能源領域消費需求微乎其微。因此，氫能消費規模的不足，限制了產業發展。
政策支持方面，我國將氫氣列為危化品管理，制氫項目審批嚴格，限制了綠氫的生產和應用。同時，我國尚未出臺綠氫補貼政策，僅有內蒙古、新疆等部分地區實施補貼。與歐盟4.5歐元/千克和美國最高3美元/千克的補貼相比，支持力度明顯不足。
此外，我國碳市場目前僅覆蓋電力行業，而鋼鐵、化工等高排放行業尚未納入，降低了這些高碳排放行業實施綠氫改造的積極性。且我國碳價平均在60-100元/噸，遠低于歐洲的600-800元/噸的水平，低廉的碳價仍無法改變綠氫過于“高貴”的現實。
綠氫市場化邁出關鍵一步
盡管面臨嚴峻挑戰，但綠氫產業并非沒有發展前景。事實上，2024年全球范圍綠氫氨醇產業已經邁出了市場化的關鍵一步，并收獲了一些節點性、標志性交易，讓整個產業為之鼓舞。
例如，全球首例綠氨定價方案正式出爐，阿布扎比的化肥制造商Fertiglobe成功中標國際組織H2GlobalFoundation在德國的綠氫衍生物項目，將從H2Global獲得3.97億歐元的資金支持，用于生產綠氨，并銷售到歐洲。中標價格顯示，每噸可再生氨大約為811歐元，加上運輸等附加成本，進口成本估算約為每噸1000歐元，相較于傳統合成氨價格高出約1.9倍。此次競標不僅促成了綠氨的首次定價，也為未來的可再生氨交易提供了重要價格基準。
同時，綠色甲醇作為船用燃料也很被看好。世界著名航運巨頭馬士基2023年歲末已經與國內企業金風科技簽訂了年產50萬噸/年的綠色甲醇長期采購協議，以支持其首批12艘大型甲醇雙動力船舶低碳運營，這一協議也是全球首個大規模綠色甲醇采購協議，有效期將持續至2030年后。根據挪威船級社（DNV）統計，截止到2024年6月底，全球新建甲醇動力船235艘，此外改造甲醇動力船不到200艘，共計約400余艘，以16000TEU船為例，按照綠色甲醇船用使用50%比例，每個月航線23天計算，預計4-5年后綠色甲醇需求量約為1100萬噸/年。目前被廣泛報道國際航運巨頭對綠色甲醇的采購價格高達1000美元/噸以上。但是這一價格并非規模化之后的定價，市場普遍預測規模化之后，航運巨頭對綠色甲醇的采購價格很可能會在4000-5500元/噸左右。
一系列實質性市場交易的達成，猶如給綠氫產業注入了一針強心劑，再次點燃了市場對綠氫產業的信心。使人們相信，全球綠氫市場爆發的奇點不久將至。
破局之路
然而，從0到1固然難得，從1到N卻仍是挑戰。怎樣才能讓綠氫不再僅限馬士基等巨頭來消費，而是成為能源、化工等各個領域的普通消費品？
首先，要讓綠氫“用得起”，比藍氫更便宜。
具體來看，一方面要“降成本”。電費成本是絕對大頭，占綠氫成本構成的70%以上。據測算，當電價為0.3元/千瓦時，堿性電解水制氫、PEM電解水制氫成本分別為19元/千克、28元/千克；電價下降到0.2元/千瓦時，成本分別下降到13和23元/千克。隨著風光新能源發電成本的快速下降，預計到2030年，我國西部、北部地區的風、光發電成本將降至0.1-0.13元/千瓦時，綠氫成本有望降至15元/千克以下，相比藍氫（17-20元/千克）更加便宜。
電解槽是另一個降本主體。據研究機構香橙會研究院統計，國內堿性電解槽公開招投標均價已從2021年的300萬/兆瓦降至當前140萬/兆瓦的成本線；PEM電解槽中標均價也從2021年的1000萬/兆瓦降至當前約600萬/兆瓦的成本線。不過電解槽仍然有巨大技術進步和成本下降空間。
數據來源：H2 Plus Data
在傳統化工行業，灰氫轉綠氫的生產流程改動小，部分基礎設施可通用。化工行業有望率先實現綠氫的推廣應用，成為產業發展突破口。預計到2030年，化工行業綠氫用量將達300萬噸，占綠氫總消費量的60%。
到2035年，隨著新能源發電成本下降和制氫技術成熟，綠氫成本有望降至10元/千克，與灰氫相當。
另一方面要“提技術”。以制氫為突破，以各領域用氫和大規模儲輸氫為重點，實現新能源的構網型電解水制氫技術，寬負荷波動的柔性合成氨、甲醇工藝等技術突破，引領全產業鏈、各環節技術升級。
例如，堿性電解槽需更靈活，更好適應風光發電波動性；PEM電解槽降低貴金屬催化劑負載量，開發性能更優異的隔膜、雙極板等關鍵材料，降低成本；高溫固體氧化物電解槽提高材料耐久性，實現從試驗示范向商業化的突破；優化新能源與多種制氫設備的協同控制技術，實現更好匹配。
此外，還要“增收益”。將綠氫移出危化品范疇，列為常規能源消費品加強政策引導。出臺稅收優惠、補貼等激勵措施，完善碳市場建設。因地制宜對綠氫提供補貼，根據風光資源、產業基礎條件，提供1-3美元/千克的補貼。推動綠氫化工、氫能交通以及綠氨、綠甲醇等綠色氫基能源的商業化和產業化，加快構建綠色氫能制儲輸用全產業鏈的良性生態圈。
第二是要“用的足”，近期，以化工產業為突破口，實現綠氫替代藍氫、灰氫，擴大綠氫消費量，從而吸引投資，帶動技術、產業快速發展。隨著能源、交通行業脫碳進程的深入，氣電摻氫、煤電摻氨、船用綠色甲醇燃料、綠色航煤等新應用得到開發，有望成為拉動綠氫需求的主要增長點。到2030年后，綠氫應用將進一步在工業、發電等領域全面爆發，綠氫產能全面釋放，屆時，綠氫產業可逐步脫離政策性補貼，實現全面商業化。
第三是要“用得好”，實現電氫協同，規模化發展。盡早規劃綠氫管道網絡，做好頂層設計。近期考慮現有天然氣管道摻氫運輸，遠期依靠綠氫管網高效運輸。對于長距離輸氫成本太高的地區，考慮輸氫輸電協同。2035年后，綠氫產業將全面成熟，綠氫工業將進一步實現與新能源的有效配合，應用也將日益廣泛。綠氫產業的全面成熟也將帶來全國范圍內的綠氫能源的配置需求，推動構建全國范圍的電氫協同能源配置網絡。
總體看，我國綠氫產業正處于產業培育向全面突破邁進的關鍵階段。隨著新能源發電成本的下降和技術成熟，綠氫將逐漸具有經濟優勢，在政策推動、示范效應和產業降本三重驅動下，預計到2030年至2035年，將實現真正意義上的突破，如果政策支持力度大，還有望更早實現突破。
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