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绿氢与绿氨的王霸之战

前言:当前世界公认最清洁的能源,肯定非氢能源莫属,尤其是日韩等国坚持这么认为。这更是日韩等国一直的坚持,它们赌国运式的笔直地奔向远方,也因此完美错过了动力电池特别是动力锂电池的风口。笔者坚信,能源的战略转型是可以规划出来,但在实践中还是要摸着石头过河,用实践验证和反推战略的正确性。近期,氢能源又迎来了一个劲敌。 

一、绿氨大有后来居上之势?

对于绿氢,我们发表过很多文章,再此不做赘述,而对于绿氨方兴未艾,我们简要做下描述。氨能源是一种以氨为基础的新能源,以无碳化合物作为清洁能源来代替化石燃料。氨可由水中的氢和空气中的氮合成,并在氨燃料电池或氨内燃机或氧化燃烧时还原为水和空气。因此,氨也被视为除氢以外最宜生产的可再生燃料,具有非常重要的战略资源价值。

在来源方面,氢的来源为天然气、煤炭、石油、生物质及水,而目前普遍采用的工业化合成氨需的氮可从空气中直接获得。随着未来天然气的供不应求,氢的来源将最终依赖生物质与水,其结果是必然带来的非能源性物理消耗大幅增加,不可避免地与能源性功用产生巨大的冲突。但这些问题,在制氨方面并不存在。

二、二者更像是一对CP?

笔者认为,尽管绿氨的优势非常明显,但从现有能源结构现状之下,绿氢和绿氨之间不是简单地谁替代谁的问题,二者之间存在着密切的生产应用关系,或者说是上下游关系。这是因为绿氨的直接生产原料除了要用空气中的氮之外,还要使用大量的绿氢,而绿氨的物理属性又让它有望成为绿氢的储运载体。

随着绿氨应用的扩大,对绿氢的需求也将同步增加;绿氢的产业链发展也将推动绿氨的生产和应用,二者之间有可能形成一种相互促进、共同发展的良性循环。根据制备来源的不同,氢气可划分为灰氢、蓝氢和绿氢,合成氨也是如此。由于氢气是氨的主要生产原料,因此《报告》根据类似的标准也将氨分为了灰氨、蓝氨、蓝绿氨和绿氨。其中蓝绿氨是指甲烷热解过程将甲烷分解为氢和碳,并使用绿电将该过程中回收到的氢气作为原料制氨。 

众所周知,氢气的制取成本高、储存及运输困难(安全性要求极高)等问题,一直是制约氢能产业发展的瓶颈。而氨的储存和运输技术已经相当成熟,若将LNG站改造为加氨站将大大提高市场竞争力。目前通过液氨运输1千克氢的远洋运输成本为0.1-0.2美元,远低于通过管道和轮船的氢运输渠道。同时,以氢气为原料制成的液氨,比液氢具有更高的体积能量密度,且氨比氢气更容易液化。常压下氨气在-33℃就可以液化,而氢气需要低于-253℃,且同体积下,液氨比液氢多出至少60%的氢,物理属性非常契合。

三、绿氢绿氨,携手减碳

氢能在当下时点风头正盛,每隔一段时间相关概念股便会被炒作一遍,交投非常活跃。据中国氢能联盟,2020年中国氢能行业市场规模为3000亿元,预计至2025和2035年,氢能行业产值将分别达1万亿和5万亿元规模。中国目前的合成氨市场规模同样不容小觑,每年需求量为千万吨级,规模位居全球第一。据国家统计局数据显示,2021年合成氨总产量5313万吨,占全球合成氨市场份额的30%左右。

从目前的取得手段看,合成氨与氢制取的生产结构也类似,均以化石燃料制氢和工业副产氢为主。国际能源署(IEA)数据显示,2021年全球制氢来源中,天然气制氢占比达62%,煤制氢占比19%,工业副产氢占比18%,电解水制氢不足1%。据机构预测,未来中日韩三国的合成氨市场增长速度领先于世界,预计2035年将达1.5亿吨,其中作为燃料的动力氨也将达到0.9亿吨,市场占比60%。如此庞大的需求爆发,倒逼着合成氨市场向绿氨加快转型,绿氨和绿氢的市场容量和发展潜力都非常巨大。

在减碳方面,无论是制氨还是制氢过程中所需的能源也势必从目前的石油天然气等化石能源最终都要走向只依风光能自然能,而制氨更可能走向风光核分布式的道路。所谓绿氢与绿氨的王霸之争,不过成本的比拼和市场分成的问题。不难想象,携手前行的绿氢和绿氨,将更加代表未来的发展方向。

       原文标题 : 分析丨绿氢与绿氨的王霸之战……

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