研报称绿氢项目批量落地,各国寻找天然氢新动向,美国阿贡国家实验室AI筛选氢液态载体,宝马现代本田等品牌仍坚持氢燃料车
得益于风光资源禀赋和政策大力支持,内蒙古制氢项目领跑全国
根据中国产业发展促进会氢能分会统计,2023年内蒙古新增可再生能源制氢项目达39个,新增项目规划投资2538.5亿元,占全国新增可再生能源制氢项目规划总投资的一半左右,投资规模和项目数量均领跑全国。
张家口市康保-曹妃甸氢气长输管道项目备案及超长输氢管道获批
根据河北省发改委官网,近日,张家口市康保-曹妃甸氢气长输管道项目备案获河北省发改委批复。该项目投资总额为61.0723亿元,预计于2024年6月开始建设,建设周期为三年。张家口市康保-曹妃甸氢气长输管道项目备案以及中国石化乌兰察布至石家庄管道延长,纯氢管道总长度将达1868公里。

宝武镁业跟宝钢正在共同商讨氢冶炼合作细化方案
宝武镁业1月15日在投资者互动平台表示,镁基固态储氢具备储氢密度高、安全性强、成本低、可长周期存储等特点,是推动氢能技术规模化应用的创新性氢气储运方式。氢能逐步成为全球能源转型发展的重要载体之一。
澳大利亚公司LAVO氢能科技固态储氢示范项目在山东通裕重工厂区投入使用
LAVO固态储氢示范基地建立于2022年,占地面积4500平方米,总投资超过6500万。该项目在2023年7月完成调试并正式投入使用,项目涵盖大型电解槽、燃料电池及LAVO核心的固态储氢系统,单体储氢容器可存储达上百公斤氢气,其标准化的40尺集装箱系统,在常温、低压的条件下可安全储存达1.2吨氢气(折合能量密度约40兆瓦时)。LAVO拥有多项固态储氢技术相关专利,其核心技术是利用钛铁基金属合金做储氢介质,可在低压(35公斤压力)和室温环境下安全、有效地充放和储氢,实现 “常温低压下的安全用氢”

海鸥股份新增“氢能源”概念
2024年1月15日,海鸥股份新增“氢能源”概念。入选理由是:2023年12月23日公司通过收购苏州绿萌氢能科技有限公司60%股权。绿萌氢能是一家专业从事氢能应用全产业链和氢能技术开发,生产的苏州制氢企业,产品中心包含水电解制氢设备和电解槽,海外有电解槽项目。
科威尔:国内氢燃料电池检测和制氢电解槽检测先行者
公司重点研发电机测试领域,产品涵盖测试电源、氢能检测及功率半导体测试等关键领域,针对多样的应用环境满足不同层次的需求。公司持续保持高速发展,23年第三季度销售额高达3.55亿元,同比增幅40.12%;净利润也达到0.75亿元,已超越2022年总和,保持强劲增长势头。全球小功率测试电源市场规模逾百亿元,国内市场由外资主导,本土产品替代空间巨大。公司在氢能产业链两端均有涉猎,包括氢燃料电池检测和氢气制造设备检测。公司2022年成为燃料电池检测设备占有率最高的公司,市场份额达26%。

国家重点研发计划“氢能技术”重点专项“中低压纯氢与掺氢燃气管道输送及其应用关键技术”有望全国复制推广
此前,该技术年度工作总结暨成果发布会在深圳召开,目前已成功为深圳市求雨岭生活区安全供气近200天,其经验可在全国复制推广,标志着“氢进万家”进入全新的发展阶段。我国已有天然气管道超过100万公里,其中城镇燃气输配管道超过90万公里,利用燃气基础设施进行掺氢实现“氢进万家”具有显著的减排效果。

国泰君安最新研报:顶层设计蓝图已成,减排及绿氢补贴和促进绿电绿氢消纳具体行动,绿氢项目批量落地
宁东地区绿氢补贴及内蒙古新能源促消纳三级政策持续催化,宁东和内蒙古作为绿氢的产能/项目最多的地区政策具有牵一发而动全身的效果。受益企业有科威尔,石化机械、华电重工、华光环能、中材科技、冰轮环境。
《中共中央国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》发布,表明美丽中国建设正式从党的执政理念转化为目标明确措施具体的战略路线图。绿色建材、绿色船舶发布高质量发展方案,宁东补贴绿氢以及内蒙古发文可再生能源消费不纳入能耗总量和强度控制促进绿电绿氢消纳。
自上而下的政策不断要求节能减碳,加大绿氢替代,推动现代煤化工、冶金、化工等行业开展“煤+绿氢”耦合、绿氢冶金、绿氢替代化石能源原料等绿色低碳改造升级。宁东和内蒙古作为绿氢项目最先落地和规模最大的地区,将为全国行动提供范本,叠加美丽中国建设规划有望开启全国绿氢行情。
国内外绿氢项目接连落地,电解槽进入放量期。2023年国内共计发布32个电解槽公开招标,中标量1.7GW,同比增加135%,在建项目80个,规划387个,预计24-25年电解槽出货进入了快速落地期,中标量将连续同比翻倍增长。
全球在建项目共14.1GW,可研项目共275GW,出口订单进入签约期,重视中东/北非地区项目开发。
2024年伊始,新疆俊瑞温宿规模化制绿氢项目EPC招标40套电解槽,中石化10万吨绿氢项目获批,预计年内招标200套电解槽,经过2023年小规模化建设运行,绿氢项目将进入1到10的放量阶段。
各国寻找“天然氢”新动向
法国被认为是迄今发现天然氢气储量最多的国家之一。2023年5月,法国洛林地区意外发现大量天然氢矿藏。该矿床最高储量可达2.5亿吨氢,该国能源转型部表示,目前共收到6个勘探天然氢矿床的申请,还有5个申请正在审查。
美国丹佛一家天然气公司首席执行官、地球化学家维亚切斯拉夫·兹贡尼克发表论文称,关于天然氢的第一次科学讨论可以追溯到1888年,当时元素周期表之父德米特里·门捷列夫记录称,氢气从乌克兰煤矿的裂缝中溢出。100多年中,世界各地已记录数百起氢气泄漏事件。
马里一家天然气公司老板阿利乌·迪亚洛于2007年获得该国布拉凯布古周边地区的勘探权。2012年,勘测团队发现当时井眼中流出的物质是98%纯度的氢气。几个月后,安装了一台发动机燃烧氢气为村庄发电。目前,马里也是世界上唯一一个开采天然氢的国家。
美国初创公司Natural Hydrogen Energy2019年在内布拉斯加州的玉米田和大豆田中钻探了美国第一口氢井,目前计划开发新井,第一个天然白氢商业项目的投运预计很快就会实现。
**澳大利亚:**南澳大利亚于2021年2月扩大石油法规适用范围以允许钻探氢气,澳大利亚初创公司Gold Hydrogen联合创始人卢克·泰特斯随即提交申请,希望在约克半岛和坎加鲁岛近8000平方公里的土地上进行勘探。2023年10月,该企业在南澳约克半岛的拉姆齐项目试钻了第一口白氢井。
西班牙初创公司Helios Aragon首席执行官伊恩·蒙罗也在探寻自己的气体“金矿”。西班牙比利牛斯山脉的核心部位由富含铁的海洋岩石构成,Helios Aragon公司计划在2024年底钻一口探井。不过,由于该企业的租约是根据西班牙石油法签订的,2021年西班牙气候法出台后,新业务被暂停,该企业无法进行商业生产。

在纯电动车渗透率如日中天之际,日韩汽车仍然执着开发氢燃料电池乘用车市场
不久前,本田联手通用汽车,在美国和日本发布了基于CR-V底盘的氢燃料电池版车型。本田预计,氢燃料电池普及时代或许要到2030年甚至2040年才能到来。目前,本田将氢燃料业务重点转向大型车辆和工业应用,因为这些交通工具大部分使用柴油,燃料电池能有效代替。丰田也已将燃料电池业务战略转向商用车和工业应用领域,旗下Mirai轿车销量下滑归咎于氢燃料基础设施薄弱,加氢站稀少,普及难度较大。丰田近期在日本推出了氢燃料电池版的皇冠豪华轿车。与此同时,现代汽车致力于到2040年“实现氢燃料普及”。

巴西哈恩大学和圣保罗大学研究小组从藤蔓芽中获取氢气用于生产生物燃料
该研究小组证实,可以通过不需要化石燃料且不排放污染物的过程从藤蔓芽中获取氢气,他们设法给葡萄酒行业的废弃物赋予新的价值。葡萄收获期间产生的残留物中几乎 93% 都是由藤蔓芽组成,这些碎片一直被用来生产有机肥或用作木柴。研究小组认为,与其它处理方法相比,它能将氢气产量提高近250%。

日本三菱称将投6.9亿美元在荷兰建可能是世界最大的绿氢工厂
《日经亚洲》报道称,该工厂的预计年产能为8万吨绿氢。中国新疆库车的电解水制氢工厂是在运营的世界上最大,产能2万吨。三菱重工和荷兰公司Eneco的合资企业的这个800兆瓦的项目被称为“Eneco Electrolyzer”,计划是利用风能和太阳能来保持电解槽的运转。绿氢可存储和运输,有助于增强电力供应的弹性和灵活性。新的绿氢工厂将位于鹿特丹,项目预计将于 2026 年施工,2029年投入运营。荷兰的目标是到2030年将绿氢产能提高到4吉瓦。

宝马称其慕尼黑工厂还在继续测试氢燃料汽车,同时也引入更多的人工智能
宝马最近宣布其慕尼黑旗舰工厂将从2027年起专门生产电动汽车。然而,董事会成员Milan Nedeljković证实,正在建设的新装配线将保持对氢燃料的灵活性。他们有一支氢动力汽车车队正在进行测试,也是我们正在加紧努力进一步改进技术的原因。需要考虑替代方案;这就是为什么我们保持我们的设施对氢气和其他技术的灵活性。该厂的装配大厅将展出宝马的第二款全新 Neue Klasse 车型,预计2026年下线,一年后,将有另一款 SUV在匈牙利生产。而人工智能将用于确保宝马的细节质量,确保以微米精度安装和各部件完美粘合。

挪威Hexagon Purus公司计划筹集约8850万欧元,并与绿氢生产商将协议延长至 2024 年
Hexagon Puru计划采用德国卡塞尔制造的增强聚合物 (CFRP) 压力罐,这将用于为欧洲的交通和工业应用提供绿氢。框架协议的价值至少10亿挪威克朗(1700万欧元),计划于2024年第一季度开始交付。Hexagon Purus还从战略投资者三井物产和Hexagon Composites新募集约10亿挪威克朗(约 8850 万欧元)。据称是全球最大的清洁氢专业投资者Hy24也参投。

IDTechEx报告氢能源的未来十年:氢经济的现状与野心
目前,全球超过98%的氢气来自化石燃料制造的灰氢和黑氢,为此,许多公司正在开拓低碳氢生产技术,重点在蓝氢(通过二氧化碳捕获进行天然气重整)或绿氢(使用可再生能源电解水)。
能源转型需要新的低碳氢设施。因此,各国政府正在制定未来几年的明确生产目标。例如,英国的目标是到 2030 年生产10GW 的低碳氢(每年250万吨蓝色氢气,5GW绿色氢气),而美国的目标是每年1000万吨。
目前,源自天然气的蓝氢是最具成本效益的低碳制氢方法,估计氢气平准成本 (LCOH) 约为 2-4 美元/kg。相比之下,绿氢的 LCOH 更高,为 4-10 美元/kg,蓝氢被视为一种过渡解决方案,直到绿氢变得商业可行。
通过可再生能源驱动的水电解生产的绿色氢正在引起人们的极大兴趣。其生产有多种技术。最成熟的是碱性水电解槽 AWE,它使用氢氧化钾 (KOH) 碱性电解液。受益于价格实惠的催化材料,如镍和钢、碱性水电解槽AWE拥有比其他路线更低的成本。但其动态可操作性较差,常压下效率较低。因此,市场上出现了加压AWE,大多数厂商都提供此类系统。
质子交换膜电解槽PEM是最受欢迎的技术,因为它可以与可再生能源完美集成,在几分钟内提高或降低产量。该技术依赖铂族金属 (PGM) 电催化剂,特别是阳极的

——铱是一种昂贵且稀缺的矿物。因此,一些科研人员在研究如何最大限度地减少铂族金属的使用并开发替代催化剂。
其他技术包括利用陶瓷电解质的固体氧化物电解槽(SOEL)和旨在融合AWE和PEMEL优点的阴离子交换膜电解槽(AEMEL)。
然而,IDTechEx 预测碱性电解槽和质子交换膜PEM未来十年将引领市场。削减电解槽工厂成本(资本支出/运营支出)以及扩大电解槽制造能力对于未来至关重要。
全球约有5000公里的氢气管道,主要集中在美国墨西哥湾沿岸和欧洲部分地区。这些工厂由空气产品公司、林德公司和液化空气公司等工业气体巨头管理,主要向附近的炼油厂等工业设施供应氢气。管道可能是大规模、长距离运输最具成本效益的解决方案,因此建设网络至关重要。改造利用现有的天然气管道是可能的,但需要进行广泛的模拟、测试和风险评估来确定合适的管道。HyDeploy等项目证明20%氢气的混合物在现有管道中是安全的。然而,更高比例的混合物将需要对住宅和工业领域的许多电器和设备进行改造。
IDTechEx 预计,低碳氢市场将大幅扩张,根据预计产量,到2033年估值将达到 1300 亿美元。

美国能源部的科学家评估了1600亿个分子,目标是筛选这些分子是否适合作为氢的液体载体,目前已将液氢载体候选数量从数十亿减少到约40种
计算科学家Logan Ward指出,纯氢在常态下以气体形态存在。若想使其作为燃料,需面临关键性挑战,如如何安全运送至加油站并储存。液态氢载体化合物拥有更好的安全性能及更高的能量密度,便于储存和运输。
化学家、阿贡国家实验室主任Rajeev Surendran Assary表示:液态化合物有助于解决纯氢气所带来的问题,尤其是在具备完备的基础设施的环境下,储存和运输汽油和其他液体化学品皆可行。典型的液态氢载体化合物是水——两个氢原子和一个氧原子的结合体。另一种则是有机分子,包含众多氢和碳原子组合的可能性,除了氮和氧外。借助人工智能技术,人类可与催化剂在低成本反应间进行氢的释放和添加,以此作为燃料。
该团队的计算工作依靠于全球少数拥有超级计算机的场所,包括阿贡国家实验室的超级计算机用户设施——阿贡领导计算装置。此外,Bebop计算集群也为他们提供了必要支持。

团队根据四个标准筛选候选分子。首先,参考已知液态氢载体的结构;其次,关注理想物理特性,例如熔点和沸点,即液体在添加或提取氢气时应维持液态状态;第三,液体应有能力在单位体积中存储大量氢气;最后,从液体中释放氢气所需的能量应尽可能低。
“我们首先检索了化学数据库中的有机分子数据,”化学科学与工程部门的博士后Sarah Elliott解释道,“我们共发现了超过1600亿个此类分子,因此将人工智能与最新的理论计算方法相结合以挑选最佳分子是必要且关键的。”
通过此方式,团队将候选分子的数量从超过1600亿降低到仅剩41个。接下来,实验人员将对这些有潜力的候选分子展开测试。团队的计算方式为可持续能源研究打开了新的大门,为创新性解决方案提供了可能。