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氫能源在氣候競賽中落後。但不要把它排除在外。

氫能源被許多人稱讚為全球能源轉型不可或缺的一部分,在埃克森美孚XOM ) 和雪佛龍CVX ) 等公司的碳中和戰略中佔有重要地位。豐田汽車TM )、本田HMC ) 和現代HYMTF ) 銷售氫動力汽車。儘管大眾汽車VLKAY)在其名下的產品線中徹底拒絕了氫技術,但該公司的寶馬部門在全球範圍內提供了多種氫動力車型。
然而,儘管所有替代能源都面臨挑戰,但氫技術似乎比其他競爭技術遇到的困難更多。隨著電動車充電站網路的迅速擴張,幾乎沒有地方可以為氫氣罐加註。
對於廣泛的行業來說,有效地將氫氣提煉成可用燃料一直很棘手。週二,能源部諮詢委員會宣布,建立「清潔」氫工業的努力進展得太慢,無法實現美國的氣候目標。能源部長珍妮佛·格蘭霍姆稱這項發現「發人深省」。

藍色、灰色、黑色 氫

儘管如此,大到埃克森美孚和雪佛龍,小到普拉格能源PLUG ) 和燃料電池能源FCEL ) 等公司,都在努力應對這項挑戰。
目前,全球每年消耗約1億噸氫氣,約佔全球能源需求總量的2%。標準普爾全球商品洞察 (S&P Global Commodity Insights) 能源分析師凱瑟琳羅賓遜 (Catherine Robinson) 表示,其中大部分來自中國的煤炭以及其他地方的天然氣和石油。

「藍色」和「灰色」氫氣是由天然氣產生的。 「黑」氫來自煤炭。從水中生產氫氣(稱為“綠色”氫氣)的方法正在擴大用於工業規模的項目。開發大規模產能的技術是許多碳減排策略的關鍵要求。
顧問公司德勤 (Deloitte) 表示,預計到 2030 年,綠色或清潔氫市場的價值將超過液化天然氣 (LNG) 貿易額。德勤預計,到 2050 年,清潔氫市場將達到 1.4 兆美元。

「清潔」氫的競賽

氫,無論是燃燒或送入燃料電池,都能產生電力,不會排放任何二氧化碳,只排放乾淨的水和熱。在運輸時,通常是在油罐車中,氫氣通常被冷卻以形成液體。
中國是全球最大的氫氣消費國和生產國,每年需求量約2500萬噸。 Robinson 表示,北美每年的氫氣需求量約為 1,500 萬噸。
Robinson 估計,到 2027 年底,全球氫生產中至少 6% 將是低碳的。到 2023 年,這一比例將低於 1%。
產業和知名公司普遍轉向該技術的原因並不是因為他們擁護「綠色」意識形態。這是為了滿足監管要求和排放承諾。
哥倫比亞大學全球能源政策中心的氫和天然氣全球研究學者 Anne-Sophie Corbeau 告訴 IBD:“這是因為試圖減少排放並使不同(工業和經濟)部門脫碳。”

氫供應和經濟

Corbeau 表示,2019 年至 2021 年是“氫含量低”的時期,許多人聲稱天然氣“將拯救我們所有人”,“氫將無處不在”。
她說,這讓人們對即將發生的事情產生了錯誤的希望和期望。 「氫氣是一種非常複雜的分子。(這種氣體)生產成本昂貴,而且運輸起來特別困難。」
這就是為什麼在大多數情況下,氫氣在生產地被消耗。專家表示,化肥製造商、化學工業、煉油廠以及較小程度的鋼鐵工業構成了氫氣需求的大部分。
「你只想在有意義的領域使用氫氣,」科爾博說。
但供應仍然有限。 Enverus Intelligence Research 估計,美國 96% 的清潔氫產能偏向處於開發階段的專案。因此,該行業距離成為資本的有力競爭者還有很長的路要走。
如果沒有補貼,市場經濟更青睞天然氣生產的藍氫,而不是綠氫。在天然氣豐富的地區尤其如此,包括德州墨西哥灣沿岸和阿巴拉契亞州。
Enverus Intelligence Research 分析師 Alex Nevokshonoff 在 4 月 3 日的一份報告中表示:“項目需要擁有優質的資產,包括靠近豐富且低成本的資源,例如可再生發電、碳儲存和天然氣盆地。”

美國在氫上花費數十億美元

近年來成本的增加也削弱了氫能的發展動能。風能和太陽能的價格已經上漲,尤其是在對中國製造的零件徵收關稅之後。電解器組件的成本也隨之增加,電解器是將水分離成氫和氧分子的裝置。同時,較高的利率使大型氫能專案的融資變得更加困難。
清潔或綠氫的成本目前約為每公斤 5 美元。 Corbeau 估計,到本世紀末,氫燃料價格將降至每公斤 1 美元左右,使氫更具競爭力。不過,她補充說,這將取決於風能和太陽能的成本。
為了使價格更接近客戶願意支付的價格,美國政府正在投入資金。能源部設想氫中心成為區域清潔工業中心,將清潔能源和氫氣生產與運輸、運輸和培訓設施連結在一起。

Plug Power、燃料電池建立氫市場

總部位於紐約萊瑟姆的 Plug Power 最初是為了用燃料電池取代堆高機電池而成立的。它為沃爾瑪WMT)和亞馬遜AMZN )等公司提供服務,並因創建第一個商業上可行的氫燃料電池市場而贏得讚譽。
它越來越將業務重點放在綠氫供應鏈上。 Plug 仍擁有其物料搬運業務。它還生產各種燃料電池和電解槽,並提供儲存和運輸解決方案。
12 月,該公司在亞馬遜營運中心完成了第一個電解槽系統。該中心位於科羅拉多州奧羅拉市,目前使用現場生產的氫氣為其 225 輛堆高機提供動力。
除了堆高機之外,Plug 的目標是成為世界上最大的綠色氫氣生產商。作為第一步,該公司的目標是今年一半以上的氫能來自完全再生能源。
該公司的業務範圍還從堆高機擴展到為美國和歐洲海港提供服務的重型車輛,以及為資料中心和配送中心提供專用電力的固定燃料電池。
FuelCell Energy 也已擴展到港口。根據與豐田美國公司的協議,該公司在加州長灘港營運其 Tri-Gen 系統。 Tri-Gen 使用沼氣來生產電力、氫氣和水。然後,氫氣被用來為港口的零排放工業車輛提供燃料,這些車輛由燃料電池提供電力的電動馬達提供動力。

交通運輸部門關注氫能

雖然氫氣生產成本限制了燃料電池製造商的成長,但標準普爾全球公司的羅賓遜認為,運輸領域對氫氣的興趣正在增加。例如,航空和海運希望為飛機使用合成噴射燃料,為貨機使用甲醇或氨。
羅賓遜說:“低碳氫化合物的第一個市場是氫的現有用途——煉油廠、氨生產——但我們也看到運輸部門的許多興趣。”
她補充說,甲醇、合成航空燃料和合成甲烷等氫衍生物「將成為工業、航運和航空等難以減少的產業能源轉型的核心」。

雪佛龍將氫賭注添加到投資組合中

截至目前,雪佛龍的一家子公司在三月初宣布,正在加州中央山谷開展一個 5 兆瓦的綠色氫能生產項目。
擬建的雪佛龍新能源廠將利用電解技術每天生產 2 噸「低碳強度」氫氣。該設施將由太陽能電池板提供電力,並由雪佛龍在 Lost Hills 油田的現有資產提供水源。
雪佛龍新能源公司氫能副總裁奧斯汀奈特表示:「雪佛龍已經提供低碳燃料,如永續航空燃料、再生柴油等,該計畫預計將擴大雪佛龍可以向該地區提供的解決方案組合。
雪佛龍表示,目前每年生產約 100 萬噸氫氣。
在全球範圍內,電解制氫產量逐年翻倍。羅賓遜告訴 IBD,預計這種情況將持續整個十年。她補充說,與此同時,能源公司正在透過碳捕獲對氫氣生產進行大量投資。

資料來源:INVESTORS' BUSINESS DAILY
來源網址:https://www.investors.com/news/hydrogen-energy-fuel-cars-green-hydrogen-hub/