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发力氢能,石化巨头加速“转绿”

商用车

2024-04-18

Shirly Zhu

Shirly Zhu

首席分析师

Shirly一直专注于制造业领域的市场研究,行业涉猎广泛,涵盖新能源、化工、工业自动化、海事、汽车等行业的全球及本地化调研项目,积累超10年的一手及二手信息调研、数据及行业分析经验。

当下,推动能源结构的绿色转型已成为各国政府高度关注的重要议题。在ESG(环境、社会及治理)的评价体系之下,传统石化巨头的转型需求显得愈发紧迫。氢能这一新兴潜力赛道也正成为众多石化巨头“转绿”的战略选择,加氢站作为氢能产业链中承接上游制、储、运,和下游交通应用的关键一环,成为了众多石化巨头进入氢能领域,并以此为基点拓展上下游的切入点。

谋求绿色转型,传统能源巨头深入布局氢能产业链

欧洲石油巨头在氢能领域的规划起步早,但在2020年后才出现明显向产业链中上游加速拓展的迹象。早在1999年,壳牌就成立了氢能事业部(Shell Hydrogen),2020年以前氢能业务主要集中在下游加氢站,发展较缓。在全球碳中和趋势推动下,壳牌的氢能业务发展的版图开始逐渐清晰,并加速向产业链中上游 – 制、储、运氢等拓展。

2020年,壳牌提出到2050年实现“净零”排放的目标;并于2021年11月,壳牌明确提出“到2035年在全球氢能市场达到10%以上的占有率”的业务目标;2024年3月,壳牌发布《能源转型战略2024》,计划在2023年-2025年间投资100-150 亿美元用于低碳能源解决方案,这些投资涵盖电动汽车充电、生物燃料、氢和碳捕获和储存等领域。

另一家传统能源巨头道达尔能源同样也在谋求拓展氢能板块,以实现向多元化能源企业的转型。2020年5月,道达尔宣布到2050年或更早,实现全球业务净零排放。2021年2月,公司表示希望成为清洁氢气的大型生产商。同年5月,道达尔宣布更名为道达尔能源,并启用新的品牌视觉体系,将氢能元素以色彩的形式加入新标志中。从2013年开始,道达尔能源在欧洲荷兰、法国、德国、智利等国都有制氢、运氢、加氢站、氢能交通等项目的部署。

相比于欧洲,中国能源企业在氢能领域起步较晚。2020年双碳目标的提出明显坚定了中国传统能源巨头的转型决心。2022年6月,中石油发布《中石油绿色低碳发展行动计划3.0》,提到“清洁替代、战略接替、绿色转型”的总体部署,强调从加强氢产业链(2025)到规模化发展氢能业务(2050)的战略目标。9月,中石化发布氢能中长期发展战略,提出“千站加氢引领,百万绿氢示范,双轮驱动创第一,替代减碳超千万”的目标,明确指出将以加氢站和绿氢工厂为氢能布局重点,打造中国第一氢能公司。

近年来,全球油价高涨的东风也助推了石化巨头们开拓新能源产业、加速氢能布局、向综合能源业务转型。

整体来看,石化巨头们主要围绕上游制氢和下游加氢站这两个环节布局氢能领域

制氢:探索多元“绿氢”生产技术路线

上游制氢是石化巨头们氢能布局的重点之一。作为能源产业链的上游生产者,传统石化企业能够依托现有的化石燃料和炼油厂,以较低的成本制氢。然而,随着碳中和“净零”目标的提出,石化巨头们开始将目光投向更为环保的绿氢生产。电解水制氢是当前绿氢生产较主流的方法,石化巨头们正积极探索、布局不同技术路线,以求在未来绿氢市场的发展取得先机。

目前,壳牌已在德国(REFHYNE项目)、荷兰(NorthH2项目)等地参与建设大型碱性电解(ALK)和质子交换膜水电解(PEM)制氢项目,除这两种目前较主流的技术路线外,壳牌还通过签署合作协议及对外投资等方式持续探索阴离子交换膜水电解(AEM),以及高温固体氧化物水电解(SOEC)技术路线。2024年3月,壳牌与Bloom(从事燃料电池和电解槽业务的美国公司)签署协议,合作开发SOEC系统。与此同时,壳牌投资的一家美国初创公司P2H2也公布了将推出工业规模AEM的计划。

除了外采ALK、PEM等不同技术类型的电解槽用于绿氢生产,中石化也在推进自研电解槽技术,目前主要致力于攻关PEM。在2021年底,中石化宣布建成一套PEM膜电解水制氢中试装置,该装置已于2022年底在燕山石化顺利产氢。除PEM外,中石化在SOEC技术方面也有相关突破。3月20日,中石化自主研发的百千瓦级SOEC电解水制氢项目开工。

储运:船舶管道齐前进

在储运环节,道达尔能源、壳牌均参与了液氢运氢船项目的开发。2021年3月,壳牌参与开发的Suiso Frontier开始运营航行。2024年1月,道达尔能源参与的大型液氢运输船获得原则性批准。除运氢船外,壳牌在2022年成为首家签署使用HyTransPortRTM氢气运输管道的企业,该管道铺设在荷兰鹿特丹港口,预计将于2024年底到2025年初投入使用,并最终连接到荷兰国内及国际加氢网络中。

2023年4月,中国首条“西氢东送”管道纳入国家规划,进一步推动了中石油、中石化运氢管网的建设。中石化管道输氢业务起步早,早在2014年就有首条氢气管道投运,但就目前的情况来看,中石油在输氢管道项目的数量上更胜一筹。据统计,中石油已经在全国范围内部署了超过10个输氢管道建设项目。2023年4月,中石油宣布在利用现有天然气管道进行长距离输送氢气的技术上取得了突破,掺氢比例达24%,能大幅降低氢气运输的成本。

加氢站:“商用”导向加速显现

从布局加氢站网络来说,石化巨头们具有强大的先发优势。除了雄厚的资金支持,他们还有成熟完善的销售网络,这意味着,现有遍布各地的加注站可以就地改造,升级为石化共建站或是综合能源站,这极大降低了前期建设成本。

壳牌是最早入局加氢站的石化企业之一。2010年,壳牌的首座加氢站在美国加州建成投运,随后陆续拓展至欧洲、加拿大、中国等地。道达尔能源也早在2013年就在荷兰建设了首座公共加氢站。中石油、中石化的加氢站布局分别开始于2019和2021年。

中石化是目前全球建设运营加氢站数量最多的企业之一,目前已基本覆盖中国燃料电池示范城市群中的主要城市及其他重要地区。相较于中石化在十四五期间建成加氢站1000座的目标,中石油在加氢站方面的野心不大——在2021年,中石油提出未来在全国范围内要投运50座加氢站。

中国的氢车市场主要以商用车为主,与氢车市场一致,中国的加氢站也以服务商用车为主,布局整体呈现“先商后乘”的特点。而在海外,同样与其氢车市场的发展方向相匹配,目前在运营加氢站主要面向乘用车。

不过,值得注意的是,近期道达尔能源、壳牌的相关动态已经出现较明显“转向商用车加氢站”的势头。

2023年年初,道达尔能源和液化空气(Air Liquide)宣布将成立合资公司TEAL Mobility(于2024年1月正式成立),计划在未来10年内在欧洲开发超过100个重卡加氢站。

壳牌转向商用车的动作则更加明显。2022年10月,壳牌宣布关停在英国的全部轻型汽车加氢站;2023年9月,取消在加州建造48个轻型汽车加氢站的计划,并在2024年2月宣布永久关停其在加州的所有轻型车加氢站。与此同时,2023年12月,壳牌宣布将优先考虑重型汽车用氢业务。

写在最后

整体来看,石化巨头们的氢能战略各有侧重。壳牌和道达尔能源作为国际石油公司,在氢能布局上注重全球市场拓展,通过投资、合作和研发,积极谋求在全球氢能市场中的领先地位。而中石化、中石油则更侧重于氢能产业链的完善,力求在国内搭建完整的氢能产业链。

除了欧洲及中国的石化巨头,沙特阿美、雪佛龙、埃克森美孚等其他石化企业也在布局氢能领域,不过相较于氢能业务更活跃的欧洲及中国企业,北美及中东石油公司在氢能版图上的扩张相对保守。

定位为未来战略能源的氢能已然站上风口,但仍然处在产业发展初期,石化巨头们的入局无疑将极大推动氢能产业发展,但同样也需要克服资金、技术、盈利、业务平衡等众多难题。石化巨头们的低碳转型之路将如何走?值得持续关注。

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