Pesquisa da série Energia de Hidrogênio II: cálculo econômico e perspectiva de redução de custos da cadeia industrial

Principais pontos de investimento

A posição estratégica da energia de hidrogênio é clara, e o ritmo de redução de custos e paridade de toda a cadeia industrial são apreendidos. 1) Posição estratégica: o atributo energético e a posição estratégica da energia hidrogênio foram esclarecidos. Como uma energia secundária segura e eficiente com fontes amplas, limpas e de baixo carbono, a energia hidrogênio ajudará a transformação de baixo carbono de indústrias de alto consumo de energia / altas emissões. 2) Status de desenvolvimento: em 2020, a produção anual de hidrogênio da China será de cerca de 33milhões de toneladas, representando apenas 2,7% da energia terminal total. É o maior produtor de hidrogênio do mundo, e seu desenvolvimento industrial está em sua infância. 3) Objetivos de planejamento: foco em quebrar a tecnologia “pescoço”, expandir a escala e proporção de aplicação da produção de hidrogênio a partir de energia renovável, e até 2025, o número de veículos de célula de combustível será de cerca de 50000, e a produção de hidrogênio a partir de energia renovável atingirá 1 China Vanke Co.Ltd(000002) 00000 toneladas / ano. Espera-se que a indústria de energia de hidrogênio acelere seu desenvolvimento. Realizamos análises econômicas sobre os principais elos de toda a cadeia industrial, a fim de entender o status atual de custo de cada elo da cadeia industrial, o ritmo de redução de custos e a direção com o maior potencial de paridade.

Produção de hidrogênio: o hidrogênio subproduto tem as vantagens da redução de carbono e redução de custos, e há um grande espaço para a redução de custos a longo prazo do hidrogênio verde. A pureza da produção de hidrogênio restringe a aplicação. O hidrogênio usado em células a combustível requer hidrogênio de alta pureza, baixo teor de enxofre e baixo teor de carbono. A pureza do hidrogênio convencional é superior a 99,99%. A pureza do hidrogênio produzido pela água eletrolítica e desidrogenação do propano pode chegar a 99,999%. 1) Tecnologia madura de produção de hidrogênio a partir de energia fóssil & baixo preço: a) produção de hidrogênio a partir de carvão: quando o preço do carvão é de 450 yuan / ton, o custo da produção de hidrogênio a partir de carvão é de cerca de 10 yuan / kg, e o custo depois de considerar a captura de carbono é de cerca de 16 yuan / kg; b) Produção de hidrogênio a partir de gás natural: quando o custo do gás natural é de 2,5 yuan / m3, o custo da produção de hidrogênio a partir de gás natural é de cerca de 18 yuan / kg. 2) O hidrogênio subproduto industrial tem redução de emissões e vantagens econômicas: o custo do hidrogênio subproduto do gás do forno de coque é entre 9 ~ 15 yuan / kg, e o custo abrangente de Shanghai Chlor-Alkali Chemical Co.Ltd(600618) utilização leve de hidrocarbonetos, álcool de amônia sintético e outros processos é entre 13 ~ 22 yuan / kg. 3) O custo da água eletrolisada ainda é alto, esperando o preço da energia eólica e da energia solar para diminuir: a água eletrolisada alcalina foi industrializada. Quando o preço é de 0,4 yuan / kWh, o custo da produção de hidrogênio é de cerca de 30 yuan / kg, dos quais o custo da eletricidade responde por mais de 70%. Quando o preço da energia renovável é reduzido para 0,15 yuan / kWh, hidrogênio verde é de 16 yuan / kg ao mesmo preço que hidrogênio azul.

Armazenamento e transporte: o custo do armazenamento e transporte gasosos é de cerca de 8 yuan / kg, e o transporte de hidrogênio líquido da tubulação deve romper o gargalo chave do transporte em larga escala. 1) Armazenamento e transporte gasosos do reboque do tubo longo: a tecnologia é madura. quando a distância da fonte do hidrogênio é 100km, o custo do armazenamento e do transporte do reboque longo do tubo 20MPa é aproximadamente 7,79 yuan /kg. o custo é sensível à distância, e o transporte de curta distância é econômico. 2) Transporte do gasoduto: o custo está concentrado principalmente na construção inicial do gasoduto, e a pesquisa sobre mistura de hidrogênio no gasoduto de gás natural está progredindo constantemente. 3) Armazenamento líquido de baixa temperatura e transporte: a direção potencial do transporte em grande escala, a tecnologia não é madura, e a dificuldade atual reside no grande investimento de equipamentos e alto consumo de energia de liquefação.

Nota: a redução de custos em larga escala & os subsídios da política impulsionam a construção de estações de abastecimento de hidrogênio, e o custo atual da injeção é de cerca de 11 yuan / kg. O investimento inicial de uma estação de hidrogênio 35MPa com uma capacidade diária de hidrogenação de 500kg é de cerca de 15milhões de yuan, o custo de enchimento sob operação de carga total é de cerca de 11,33 yuan / kg, e o preço terminal é de cerca de 55 yuan / kg (incluindo subsídios).A localização e construção em larga escala de equipamentos principais promovem conjuntamente a redução de custos, que se espera cair para 8,73 yuan / kg em 2025.

Aplicação: sob o apoio de subsídios, caminhões pesados de combustível de hidrogênio têm vantagens econômicas sobre caminhões pesados de combustível.Com a redução de custos do sistema de células de combustível e o declínio do preço de hidrogenação, estima-se que caminhões pesados de combustível de hidrogênio e caminhões pesados elétricos serão paridade em 2026. 1) Análise econômica da situação atual: devido ao alto custo inicial de compra, carros de passageiros com célula de combustível hidrogênio e veículos logísticos são difíceis de alcançar a paridade com veículos a combustível em todo o ciclo de vida. A política atual de “substituir subsídios por prêmios” tende a caminhões pesados. Com um subsídio de até 924000 yuan, o custo de compra de caminhões pesados de combustível hidrogênio é próximo ao de caminhões pesados de combustível. O custo de operação e manutenção é de 90% do dos veículos a combustível. Pode ser paridade com caminhões pesados de combustível no segundo ano de operação. 2) Previsão de redução de custos: o custo do sistema de células de combustível é de 53% e o custo do sistema de armazenamento de hidrogênio é de 17% em caminhões pesados de combustível de hidrogênio. Com a localização e escala-up de processos principais tais como membrana de troca de prótons e camada de difusão de gás, o custo dos veículos da pilha de combustível diminuirá rapidamente. Assumimos que o custo do sistema de célula de combustível / sistema de armazenamento de hidrogênio diminuirá em 25%/7% ao ano de 2022 a 2025 e 20%/5% ao ano de 2025 a 2030, e o subsídio diminuirá gradualmente. Espera-se que o caminhão pesado combustível a hidrogênio sob o subsídio inicial esteja ao mesmo preço que o caminhão pesado elétrico em 2026.

Sugestões: do ponto de vista do cálculo de custos da cadeia industrial, acreditamos que o hidrogênio do subproduto industrial atual tem a vantagem de maior escala de custos e é o elo de paridade prioritário da cadeia industrial. A perspectiva de desenvolvimento e o potencial de redução de custos da produção de hidrogênio de energia renovável e célula de combustível são grandes. Sugestões: 1) hidrogênio do subproduto industrial: [ Jiangxi Jovo Energy Co.Ltd(605090) ], [ Oriental Energy Co.Ltd(002221) Suzhou Jinhong Gas Co.Ltd(688106) ; 2) Fabricante do equipamento principal: equipamento de enchimento [ Moon Environment Technology Co.Ltd(000811) Houpu Clean Energy Co.Ltd(300471) ; Célula de combustível e veículo completo [ Beijing Sinohytec Co.Ltd(688339) .

Dicas de risco: a promoção da política não é como esperado, a implementação da tecnologia e a construção de instalações de apoio não são como esperado

- Advertisment -