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氫能走到哪一步了?氫燃料電池系統從2萬/KW降至3000/KW!

2024-04-20 來源:氫能匯 瀏覽數:558

最近的電動汽車百人會上,歐陽明高一方面用很大的篇幅解釋了歐美放緩了新能源汽車的發展節奏,是不是代表我們走錯了路這個問題,

最近的電動汽車百人會上,歐陽明高一方面用很大的篇幅解釋了歐美放緩了新能源汽車的發展節奏,是不是代表我們走錯了路這個問題,另一方面還重點強調了碳中和、低碳化這個很久不太被人關注的口號。

碳中和這東西,跟自由貿易一樣,是強者的通行證,弱者的墓志銘。誰在喊,就說明誰是強者。以牙還牙,以眼還眼,聽上去快意恩仇,可從收益的角度來說,遠遠比不上維護一個對自己有利的體系更重要。

在俄烏危機之前,碳中和的大旗是歐盟在扛。我們大學的時候學國際貿易課程,知道了隱性貿易壁壘這個概念,碳中和就是一個赤裸裸的陽謀。一是可以降低發展中國家的低成本優勢,收一圈稅,二可以利用收到的碳稅反手發展自己的新能源行業。面子里子都有了,簡直就是個無解的陽謀。

問題就是,德不配位,必有災殃。碳中和的前提是自己的工業能力得真的行,但自從北溪管道出問題之后,歐盟的能源價格暴漲,新能源成本又降不下來。

碳中和是不是口號我們先不談,碳中和的背后的光伏+綠氫的成本聯動,確實是實實在在的利益。氫能的大邏輯就嵌在這聯動中。

氫能推廣的大前提

華泰證券最近有篇報告,畫了一張光伏和綠氫成本聯動的圖。核心的意思就是光伏降本遵循摩爾定律,而綠氫由光伏電解水制成,光伏降本會帶來綠氫成本的不斷下降,隨著綠氫成本的下降,就會解鎖越來越多的應用,反過來又會帶動光伏的需求。這是一個循環。

人類美好的生活從哪里來?對個人而言,我們的第一反應是從奮斗中來。但對于一個社會而言,物質生活的根本來源是能源,能源的利用總量決定了財富的總量。

越來越便宜的能源,是推動一個社會經濟增長的根本動力。我們平時經常關注的房地產、AI、人口、教育、醫療這些,不是不重要,只是相對于能源,這些都可以往后靠。

從國際比較的角度看,尤其是相比發達國家,中國的電價相當的便宜,一度電8美分左右。比較高的像德國,一度電0.41美元,折合人民幣將近3塊。

中國發展光伏,推廣電動車到今天,政策鼓勵不過是錦上添花,消費者是實實在在得到利益的。

上圖是山東居民電動充電樁的分時段電價。由于光伏發電的大規模推廣,在春秋冬三季,中午11點到14點,出現了深谷電價,每度電只有0.222元,假如家庭自備充電樁,在深谷充電,純電汽車按百公里電耗15度計算,每百公里電動車電費是3.33元,折合一公里不到4分錢。如果用油,家用車一般百公里8升,按照8塊錢每升,折合一公里要6毛4分錢,中間差了10倍還要多。

一般的家用車每年大概跑1萬公里,深谷用電可以讓你一年省下6000塊,假如你開滴滴,一年十萬公里,你能省下6萬塊,別說宏大敘事LOW,這跟我們月薪3000確實有關系。

在光伏進入發電序列之后,電力價格易跌難漲,我們還會見到越來越低的電價。歐陽明高和王傳福,都預測2024年新能源汽車的占比超過50%,這可能根本不是個問題,對于那些根本不缺充電樁的三四線城市以及縣城鄉村,一旦讓他們體會到電動車的性價比,油車就徹底回不去了。

車就是個交通工具,所謂的品牌調性、底盤素質,歷史沿革,在極致的性價比面前,不過是一盤散沙,不用吹就倒了。

氫能推廣需要邁過的門檻

有句話這么說,“手中沒得一把米,叫雞都不來”,氫能的推廣,不能光靠環保低碳的吆喝,需要降本。

氫氣的價格依賴于光伏發電的電價。理論上制備1kg氫氣需要電39.7度,但扣除損耗實際需要50度,按物料成本占80%,制備成本可以用下面的這個公式簡單計算:

度電價格*50/0.8。

當光伏電價到0.48元每度時,對應的綠氫價格就是30元每公斤,這個時候,氫能重卡實現了與柴油平價,氫燃料重卡開始進入推廣期。當然這個價格并沒有考慮到氫氣運輸和分發的成本,但是這個差價可以通過補貼撐過去。

當光伏電價降到0.19元每度時,對應的綠氫價格是12元每公斤,這個時候的綠氫價格跟最便宜的煤制氫價格打平,一些單獨需要氫氣的化工流程,可以選擇綠氫,雖然整體應用并不多。

光伏電價繼續向下,到0.16元每度時,化工行業的門檻級應用綠氨就出場了。氨是可以國際交易的品種,全球需求量1.7-1.8億噸,對應著3000-3200萬噸的氫當量,每年國際交易量占10%,當氫氣價格對應到10元每公斤時,氫氣制備的氨用來生產硝酸銨、磷酸銨開始進入平價區間。

再往下,光伏電機降到0.11元每度,對應的氫氣價格是7元每公斤,這個時候氫能的應用基本就成了,綠氫開始在化工行業普遍而廣泛的應用。最后是光伏電價0.06元每度,氫氣價格4元每公斤,連氫氣冶金都具備了性價比。到了這個階段,光伏就和綠氫一起,徹底改變了這個世界最根本的面貌。

對于這個宏偉大藍圖,產業界其實并沒有多少爭議。如果有爭議,那基本就是屁股問題。問題就出在怎么能夠在這個過程中占據一個關鍵的生態位,還有就是如何加速這個過程的實現。

歐盟的政策是很有持續性的,他們愿意承受高電價,是因為這其中蘊含了很大一部分稅收,就是為了給新能源補貼。包括碳稅,也是這么一個思路。但這個前提是歐盟的工業相對其他有地區有優勢,高能源成本所帶來的對制造業的損害可以控制在能夠接受的范圍內。

俄烏危機打破了這個進程,高企的能源價格,讓歐盟的財政和工業繃不住了。HyDeal Ambition,這個歐盟最大的綠色氫氣項目最近正式停擺,因為在財政補貼不到位的前提下,項目內部供給和需求方對價格根本談不攏。綠氫制備商提出的價格是每公斤 4.20 歐元,但需求方鋼鐵企業安賽樂·米塔爾能夠接受價格只有每公斤 1.50 歐元。

最接近平價的應用:燃料電池重卡

綠氫的應用,是一個系統工程。前期要么通過財政補貼,要么就是資本市場燒錢,把這一整個生態鏈先建起來。

目前已經處于0-1階段的綠氫應用,就是燃料電池重卡。

成長股投資,要的是0-10和80-100的階段。鋰電池已經走過了0-10的階段,后面還有半固態、固態電池,但現有的技術完全夠用,再往后只不過是錦上添花,因此下一波大行情需要行業走到80階段,在此之前行業周期性更明顯。光伏走過了財政補貼的0-1階段,但是還沒有走出擺脫儲能約束的1-10階段。

氫能是目前可見的,0-1階段已經成熟,但股價顯然還在沉睡的行業。

在最近的電動汽車百人會上,中石化的劉會友,展示了一張氫能重卡的經濟性測算表。香橙會也有類似的測算,結果大差不差。結論都是,目前氫燃料重卡,處在一個微妙的盈虧平衡點上。從5年全生命周期的角度,已經跟燃油重卡打平。但是,從終端使用者的角度,目前還沒有感受到。這個時候,需要政策往前推一把。

政策早就有了,《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035)》里面提到,2025年要完成5萬輛氫燃料汽車的保有量。

按理說,這個規劃2022年就出了,2022、2023年氫能應該風風火火才對,何況2022年新能源汽車購置補貼已經取消,從支持鼓勵新興產業的角度,補貼政策重點轉向氫能應該是一個水到渠成的結果。

這個原因其實并不難理解,你看看國房景氣指數最近幾年的走勢就行了。2021、2022年賣出去的那些氫燃料重卡,到現在才剛剛申報中,拿到錢估計得今年下半年。

假如到2025年完成5萬輛的保有量,未來兩年需要燃料電池汽車銷量翻倍,2024年1.2萬輛,2025年2.4萬輛。市場上很多人質疑這個目標是不是能完成。

個人認為,這個目標問題不大。大的邏輯很簡單,在房地產之后,能夠看到光明的新興行業,還需要再扶一把的,就剩下氫能了。鋰電、電動車、光伏,都已經過了需要扶持的階段。

氫燃料重卡,降本的速度很快,真的是給點陽光就燦爛。占到整車成本60%的燃料電池系統,整體價格從2020年以前的2萬元/KW降到了2024年初的3000元/KW,目前市場比較激進的預測是,只要保有量能到5萬輛,系統可以降到1000元/KW。你可以想象一下,2020年的時候,一輛功率110KW的重卡,光燃料電池系統就需要220萬,但是到了2025年,這個系統價格降到了11萬,成本降了95%!

被低估的儲氫環節

在氫燃料重卡這個環節,燃料電池系統降價的速度可以說是一日千里。氫能重卡本質上是一個增程式商用車,燃料電池系統是發電機,除了這個發電裝置之外,還自帶一套三電和儲氫系統。

一般來說,氫燃料重卡需要配上100度左右的電池,兩個大電機,還有8個儲氫瓶。電池如果用磷酸鐵鋰,成本現在能降到4萬,2個大電機2萬,大頭出在這8個儲氫瓶上。

儲氫瓶目前主流的是Ⅲ型瓶,壓力35Mpa的一個瓶子大概2萬左右,一輛車要用8個,也就是16萬。

從儲氫瓶的發展趨勢看,70Mpa的Ⅳ型瓶將是主流,最主要的成本大頭是碳纖維。

一般來說,一個70Mpa的Ⅳ型瓶,大概需要60公斤碳纖維,遠期按每公斤100元計算,需要6000塊,對應的一個儲氫瓶造價大約在1萬人民幣左右。整車8個,一套8萬。

儲氫瓶的制造技術包括很多人提到的閥門并不是成本的重點,這些在大工業生產之后都可以攻克。需求的核心是碳纖維。

從量上看,現在碳纖維的市場并不大。根據賽奧碳纖維的數據,2022年全球碳纖維需求量是13.5萬噸,中國的年需求量是7.44萬噸,占到一半以上。

從應用領域看,中國碳纖維需求的大頭是體育休閑,主要是一些釣魚竿、羽毛球網球拍之類的,2.3萬噸,占到需求的31%;其次是風電葉片,1.75萬噸,占24%;再次航天軍工,這是碳纖維最早的應用領域,7800噸占10%。其他還有碳碳復材、壓力容器等。

現在我們算一筆賬,一個儲氫瓶需要60公斤碳纖維,一輛車8個儲氫瓶,總計需要碳纖維480公斤,0.48噸。2024年按照1.2萬輛氫能重卡計算,新增碳纖維需求5760噸,2025年2.4萬輛,新增碳纖維需求1.15萬噸,這相當于2022年中國碳纖維需求的15%。

從中長期看,現有的燃油重卡大概率都會被替換成氫能重卡,對應著每年大概100萬輛的需求。

對于碳纖維行業來說,這意味一年48萬噸的需求量,是2022年全球碳纖維需求量13.5萬噸的3.6倍。而且,碳纖維的需求還不止儲氫瓶這一個方向。當碳纖維價格不斷下降之后,各種應用會像夏天雨后的蘑菇一樣的冒出來,首當其沖的就是風電葉片。而且遠期乘用車的應用會更廣,現在全球每年6000萬輛乘用車銷量,假如單車100公斤碳纖維消耗量,對應的年碳纖維需求量是600萬噸。

氫能的A股映射

說到股價,讓我們先看億華通,這個燃料電池系統的龍頭。自2020年上市之后,公司的收入雖然增速一般,但還是跟著電力設備行業漲了很長一段時間,一直到2022年初見頂,然后就是隨著行業,股價一路向下。當然從收入增速上看,2022、2023兩年,收入同比增速顯然是下臺階的。原因就是雖然燃料電池系統的銷量是漲的,但是架不住單價下的太快,2020年單KW還能有個1.5-2萬,到了2023年就只有3000,這個降幅顯然太快了。

A股當下的主題炒作,總結起來主要就是美股映射。制造業已經拉跨的美國,目前能夠炒作的就剩下軟件了,造成了現在的概念指向,往往偏虛,真正的產業發展方向反而不怎么受重視。

從產業角度看,氫燃料重卡行業即將完成0-1的階段,疊加現在整體氫能行業不太受待見,估值也不高。

基本面向上的因素在不斷的聚集,現在等的只不過就是一個契機。

股價只要合理,就沒有兌現不了的基本面。


閱讀上文 >> 北京2023-2025年度燃料電池汽車示范應用項目開始申報!
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