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庄信万丰钱挺:氢是实现深度脱碳的重要抓手

2022-03-31 16:40:22 5e


钱挺 庄信万丰高效自然资源板块中国区董事总经理

3月25-27日,中国电动汽车百人会论坛(2022)在北京召开。在氢能产业峰会专场,庄信万丰高效自然资源板块中国区董事总经理发表演讲,以下为演讲全文:

各位领导,各位来宾,大家好!很荣幸今天代表庄信万丰公司有机会在这里和大家分享我们公司在氢能领域的布局和进展。

庄信万丰是一家拥有204年悠久历史的英国上市公司,我们的愿景,是为我们和子孙后代创造一个更清洁、更健康的世界。我们一直努力应用前沿科技为我们的客户提供解决方案。

根据国际能源组织今年一季度刚发布的全球能源与二氧化碳排放年度报告,去年全球二氧化碳排放的总量高达363亿吨,创下历史记录,其中因为煤炭消耗导致的碳排放高达153亿吨。我们也可以看到全球再生能源发电量在去年也创下了新高 达到创纪录的8000亿千瓦时,较2020年多出了500亿千瓦时,对应减少2.2亿吨的二氧化碳排放,为碳减排做出了贡献。但是就总量而言还远远不够抵消各国电力需求的大幅增长而产生的二氧化碳排放量,其高达146亿吨,较之前多出了5亿吨。

我们中国作为全球最大的工业生产国,二氧化碳净排放占到了全球净排放总量的三分之一,超过了美国、欧盟和日本三大经济体的总和,而光是化石能源所导致的碳排放就占了我国总碳排放的接近85%。这主要是因为我们的能源结构和产业结构所造成的。我国是一个多煤贫油少气的国家,去年一年花了2.36万亿元进口各类主要能源商品,同比增长了约40%,其中主要是石油和天然气。此外工业在GDP之中的占比高,整体耗能耗大,也导致我们的工业碳排放占据了总排放的约40%,远高于相应的工业在全球总排放中的占比约18%。

为此,刚结束的两会上克强总理在2022年政府工作报告中提到,要推动能源革命,确保能源供应,大力推进能源低碳转型。因为只有这样,我们才能够达成双碳目标。我们看到,我国要实现双碳目标,必须要在碳达峰后的二十年里削减约90%的碳排放,任务非常艰巨。

那么怎样才能够实现这高达百亿吨级的减排目标呢?根据研究,我们必须在做好能源结构的源头脱碳和能源消费终端脱碳的同时大力推进市场调节机制,激活碳排放交易市场,通过绿色金融促进我们各行各业的碳减排工作的开展。

从能源结构的源头改革来看,传统化石能源必将逐步退出历史舞台,可再生能源特别是风电光电占比和绝对量都要会实现大幅度的增长,为能源结构大变革提供动力支撑。我们已经看到,在《“十四五”规划纲要》中,我国在北方和中西部地区推进建设大型的风电光电基地,未来十年内装机容量将超过1000GW。

从成本上来看,目前绿色电力也开始进入平价时代,在西部北部地区光电风电的成本已经低于火电成本,我们期待未来可以看到绿电的成本和价格都会进一步地下降。可再生能源具有清洁低碳、可持续、低成本等优势的同时,它也有它的局限性。比如它的波动性比较大,导致电网消纳难;风光电基地主要集中在地广人稀、光照时间长的西部和北部地区,把电力长距离的传输到东海沿海的成本比较高;它的时效性也带来了高昂的储能成本。这时,氢作为一个高热值的清洁能源载体,将成为我们低碳化能源结构中非常重要的二次能源。同时,氢还是一种非常高效的还原剂,可以作为重要的工业原料帮助多个行业实现深度的脱碳。

当然,在低碳经济里氢本身的低碳属性也十分重要。目前我国主要的氢气来源还是基于化石能源的褐氢和灰氢,它们在生产过程当中会导致远远超过自身重量的碳排放,给碳减排带来的是负贡献,而只有结合了碳捕捉技术的蓝氢、绿氢,才是真正意义上的洁净氢能。我们庄信万丰认为,使用可再生能源电解水来大规模地生产绿氢是最佳的能源无碳化解决方案之一。

我们知道全面推进电气化是实现能源消费端的脱碳、建立绿色低碳循环体系的必然选择,预计到2050年我国全社会用电量会在现有基础上翻倍,而在需要高能量密度的重载场景会普遍应用到氢能。此外,洁净氢作为工业原料或者还原剂的作用,也是化工、钢铁、有色金属和水泥等高排放行业的实现深度脱碳的重要抓手。要强调的是,这些高排放行业的脱碳需求不是在很遥远的将来,就在十天前欧盟理事会审议通过了《欧盟碳边境调节机制》,预计2023年起欧盟会开始对包括水泥、电力、化肥、钢铁等进口产品收取碳关税。而我们看到,过去两年里欧洲的碳价已经涨了三倍,达到了80欧元/吨上下。去年七月中,我们全国统一的碳排放权交易市场也已经启动了,其中纳入了2000多家电力企业,预期水泥、电解铝和化工等七个高耗能高排放行业也会在下一个五年计划中被纳入碳交易市场。碳交易市场给碳排放带来了资产属性,意味着未来低碳产品的绿色溢价将被市场兑现,从而加速淘汰落后产能。

作为一家专注可持续科技发展的公司,庄信万丰特别专注于能源转型中的关键材料和能源化工脱碳技术的关键工艺。在整个绿氢产业链,从长期积累的贵金属精炼工艺到贵金属催化剂制备技术,到电解槽核心部件的量产技术,到全球领先的氢燃料电池核心技术,以及行业内领先的能源化工脱碳技术等,庄信万丰可以帮助客户实现从绿氢到绿色燃料和各类低碳化工品的大规模生产。

在PEM电解水制氢设备里涂敷了催化剂的质子膜,也就是CCM,被视作PEM电解槽的心脏,它的性能决定了电解槽系统的工作效率和寿命。庄信万丰拥有多年的贵金属催化剂经验,独有的质子膜技术和对涂敷技术的深刻理解,从而为客户提供高性能的CCM部件。众所周知贵金属催化剂的成本占了CCM部件乃至整个系统成本的相当大的一部分,庄信万丰通过全方位优化CCM,在达成效率提高的同时,降低贵金属使用量。不但如此,我们还从设计初始就考虑到了后期的贵金属回收需求,为客户提供高回率的贵金属闭环回收方案,从而给客户带来长期竞争优势。不但如此,我们在CCM部件的设计过程中,还需要同时平衡成本、耐久性和能源转化效率,做出最优化选择,从而帮助终端用户得到最低的氢气平准化成本,并保证系统制造商的核心材料和核心部件的供应能力。

在氢燃料电池汽车领域,庄信万丰在上海建成的氢燃料电池部件生产线于去年年初投入了运营,我们膜电极的年产能达到400万片,足够为一万辆商用车提供动力,每年可帮助减少道路排放最多可达12.5万吨。我们在中国氢燃料电池汽车行业获得了众多战略伙伴的信赖,到2021年年初,使用我们材料和部件的车辆已经在中国道路上行驶了650万公里,而无一例因为我们的材料和部件引起返修情况,通过持续的技术创新和工艺开发,庄信万丰作为电化学专家始终站在氢燃料电池技术的最前沿,在价值链中拥有雄厚的技术积累和领先优势,而我们也乐意与我们的长期合作伙伴一起合作开发,并把这些优势转化和传递给我们的客户。我们看到氢燃料电池技术在重载运输的成本、重量、加注时间和续航里程等方面都拥有诸多优势。我们相信,在2030年之前,与传统燃料动力重卡相比,氢燃料电池重卡将拥有更低的全生命周期使用成本。

作为历史悠久的化工催化剂龙头企业,我们看到,绿氢的全面应用对化工行业深度脱碳具有战略意义。据有关部门预测我国的化工行业碳排放量峰值将在17亿吨左右,达成双碳目标任务艰巨。

举个例子,一座年产五百万吨的煤制甲醇工厂,每年碳排放可达两千万吨,相当于八百万辆私家车的年排放量。但是如果把这些二氧化碳捕捉后作为原料,加入绿氢生产绿色甲醇,可产生显著的社会效益和经济效益。

如前所示,我国大型清洁能源基地的布局十分契合煤化工基地的分布,这样可以轻松解决可再生能源就地消纳的难题。此外,不但化工厂尾气中的二氧化碳可以用来作为原料,火力发电厂、水泥等工厂的尾气和工艺尾气或者是混合城市垃圾气化后得到的合成气,以及各种生物质来源物质在气化或者是重整后得到的合成气,都可以使用我们授权的甲醇技术、工艺包和催化剂,加入绿氢后生产绿色甲醇、绿色燃料或者其它各类下游低碳化学品。在智利,庄信万丰和西门子能源合作为保时捷开发的风电绿色甲醇项目即将在近期开始试车,在该项目中庄信万丰提供二氧化碳加氢生产绿色甲醇的甲醇合成单元,包括了甲醇合成工艺包、催化剂和设备。

如本汇报开篇所述,庄信万丰一直致力于氢能产业的全面布局,力求为中国早日实现双碳目标做出贡献。

谢谢大家!




责任编辑: 李颖

标签: 庄信万丰钱挺 氢能

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