陈肇南:壳牌对于绿氢产业链发展机遇及商业模式探索的看法

  2022年3月25-27日,2022中国电动汽车百人会论坛在线上举办。本届论坛主题为“迎接新能源汽车市场化发展新阶段”,邀请政府有关部门和汽车、能源、交通、城市、通讯等领域的行业机构和领先企业代表,就涉及新能源汽车市场化发展新阶段政策调整、碳中和目标下国际合作与政策协同、市场与消费新方向、交通能源基础设施协同发展、商用车可持续发展、氢能产业多场景应用、下一代动力电池产业化及产业投资与创新等方面展开深度研讨。其中,在3月27日举办的“氢能产业论坛:氢能迈向规模示范新阶段”主题论坛上,壳牌氢能事业部亚太区总经理陈肇南发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

  尊敬的各位领导,行业同仁们,大家好。我是壳牌氢能事业部亚太区总经理陈肇楠。感谢电动汽车百人会的邀请,能有机会在今天的论坛上分享壳牌对于绿氢产业链发展机遇,以及商业模式探索的看法。
  在正式开始之前,这一页是应我司法务要求而需要展示的片子,其主要意思就是提醒大家。
  今天我要讲的内容会涉及我们对于未来趋势的一些看法,而未来有很大的不确定性,所以请不要按照今天我所讲的内容来做投资决定。
  壳牌是一家有百多年历史的国际能源公司,目前提供着全球约3%的能源,我们的资产组合长期以来都是以石油和天然气为主,而由于气候变化所带来的影响越来越受社会以及各国政府的重视,壳牌作为能源供应商,也一直在积极响应市场的需求,往较低碳排放的清洁能源转型,所以在2020年初,壳牌集团宣布了到2050年,与社会同步,转型成为净零排放企业的目标,这也可以说是提前响应了习主席于2020年9月宣布的2060碳中和目标。目前,壳牌集团平均每年将投资20-30亿美元打造可再生电力供应业务,预计到2030年,我们将能够为5,000万户家庭提供可再生能源电力,运营超过250万个电动汽车充电位,并实现生物质燃料和氢能销售量的3倍增长。
  今天,我会着重谈一谈氢能,尤其是绿氢,在碳中和愿景下将扮演的角色,发展机遇,以及壳牌在绿氢产业链上正在进行的商业模式的探索。
  目前,全球90%以上的氢气均由化石燃料制成,也就是我们所说的“灰氢”,生产过程中有大量的碳排放,如果我们把灰氢生产过程中排放的碳,通过CCS技术捕获并封存起来,这样就能生产总排放量较低的蓝氢。
  还有一种就是绿氢,一般是通过可再生电力电解水制氢,或是通过蒸汽甲烷重整(SMR)转化由有机废物产生的沼气,蓝氢和绿氢有着远低于灰氢的碳排放强度,可以取代目前广泛使用的灰氢,为重工业提供能源,为交通领域提供燃料,或作为季节性储能手段支持发电行业。同时,氢具有较高的能量密度,因此特别适合用于重型陆路运输、海运和航空。这些大家普遍认为比较难去进行脱碳化的行业。氢能也能在各个工业部门发挥重要作用,比如需要大量能源输入的钢铁和水泥行业。
  氢能对于中国碳中和愿景的实现来说,尤其重要,因为中国的资源特点是富煤,贫油,少气,石油天然气的对外进口依存度一直居高不下,分别为70%多和40%多,而我国之所以力推能源转型和双碳目标,不仅是气候和环境问题所带来的压力,能源供应安全也是重要考量因素之一,中国的内陆地区具有丰富的风电,光伏和水电资源,沿海地区具有大规模发展海上风电的潜力,所以在中国未来的能源体系当中,可再生能源的渗透比例一定会逐步提高。而氢能,作为和间歇性的可再生电力相辅相成的储能手段之一,也将大有可为。
  本周国家发改委和能源局刚发布的《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》当中,就明确把氢能定义为“未来国家能源体系的重要组成部分”,是“用能终端实现绿色低碳转型的重要载体”,更是“战略型新兴产业和未来产业重点发展方向”,这为业界同仁们提供了清晰的发展思路,也必将加速国内绿氢产业的发展,氢能对于能源企业的重要性,国内外能源界的同仁们都有广泛共识,所以过去这几年大家看到不仅是跨国能源企业在积极布局绿色氢能产业链,国内的电力公司,油气公司和石化企业也都在纷纷布局。壳牌也不例外。我们认为,在行业发展初期,很难确保绿氢产业链上的每一个环节,都能够实现盈利,如果每个环节从一开始都是各自为政,都要盈利,那终端用户的氢气价格就很难降下来,更不用说和传统化石能源进行竞争,所以与其下重注在某一到两个产业链环节,我们更倾向于贯穿全产业链的一体化发展模式。
  壳牌能够把我们集团业务的多个环节连接起来,从海上风力发电到陆上风电光伏,到水电解制氢,再到满足我们炼油化工厂的原料需求,或者到终端零售(也就是加氢站)网络,服务于商用车队和乘用车客户,通过端到端的一体化,和规模化的发展,加速降本增效,给终端用户创造更多价值。
  这张片子展现的,是壳牌氢能事业部目前的全球布局。从20多年前,壳牌就开始了电解水制氢和燃料电池汽车加氢的技术试点,我们也和中国早期的氢能产业发展结下了不解之缘,早在2007年,我们就曾协助同济大学,共同设计和建设了安亭加氢站,也是上海第一座固定加氢站,而如今,壳牌的氢能产业遍布北美,欧洲和亚洲,在运营,建设和规划中的加氢站近百座,这些加氢站的模式各异,因地制宜,从供氢、运氢、储氢、加氢各个环节,基本上涵盖了目前氢能领域制储运加的各个主要方式。壳牌也正在欧洲和亚洲建设多个电解水制氢的项目,目标是把绿氢生产规模从目前的几十兆瓦扩大到上千兆瓦级别,同时降低绿氢生产的风险。这些小型绿氢基地的成功将能促进氢能行业的扩张,形成区域集群,并最终随着充足的终端需求和基础设施逐步落实到位,建立一个更广泛的国际氢能网络。
  除此之外,在氢能的应用领域方面,我们也有一些新的项目和尝试,比如在航空领域,2020年12月,我们投资了ZeroAvia,这是一家研发氢动力飞机的初创公司,在英国进行试飞,这家公司的目标是到2023年,用10-20座的氢动力飞机完成长达500英里的商业飞行,到2030年,氢动力的商业飞机将可运载200名乘客飞行3000英里。
  接下来,我会向大家介绍几个比较有代表性的绿氢产业链项目及商业模式。
  首先,氢能在中型、重型车辆方面的应用是深具潜力的。但在现阶段,行业发展才刚起步,无论是氢能燃料电池重卡,加氢站,还是电解槽,每个产业链的技术都还没有完全成熟、还不具备规模化效应,所以“抱团取暖”的重要性,在这一刻就凸显了。车厂希望有订单,能源供应商希望有稳定的氢气需求,车队用户希望有便利、高效、低成本的车型选择和燃料供应网络,如果大家把彼此的诉求结合起来,统筹规划,协同发展,才能实现“稳慎应用,示范先行”的目标。
  比如在2020年12月,壳牌与戴姆勒卡车公司、依维柯、OMV和沃尔沃集团携手创建了欧洲的H2Accelerate联盟。这个联盟的愿景,是通过合作,在彼此能力范围内,为欧洲大规模推广氢燃料电池重卡创造条件。这个联盟近期的目标,是到2025年,投用100辆卡车和20多座大型加氢站。十年之后,通过区域网络进一步扩展,建立一个由1000辆氢燃料电池卡车组成的泛欧网络,以及覆盖全欧洲的加氢站。
  绿氢制备与可再生电力、交通应用及工业脱碳相结合,也是未来主流发展的一体化绿氢产业链商业模式的一种。这里要介绍的REFHYNE项目,在壳牌德国的Rhineland炼油厂,是一个10兆瓦的质子交换膜(PEM)水电解制氢装置,每年生产1300吨氢气,已于去年7月投产,是目前欧洲已建成的最大同类装置,同时我们也正在进行二期扩建到100兆瓦的规划。这个项目的一期占地面积仅有600多平方米,生产出来的氢气通过管道直接供应给化工厂作为原料,也有一部分可以供应给周边的加氢站。这个制氢厂还能在风电过剩时生产并储存氢气,帮助当地电网调峰。这个储能调峰的功能,也是未来电解水制氢项目,在有电力现货市场的地区,能够提高项目经济性的重要收入来源之一。
  接下来,我要介绍的是我们进入中国绿氢市场的第一个商业化项目。在2020年11月,壳牌与张家口市交投集团联合宣布成立合资公司,在张家口市投资建设一个一期为20兆瓦,日产氢气8吨,氧气64吨的可再生能源电解水制氢厂以及配套的加氢站,利用当地丰富的风电和光伏资源,制备绿氢。在这个项目上,我们结合了壳牌在海外氢能领域的项目经验,和国内团队的实操经验,在各级政府的大力支持下,我们共同创造了一个“中国速度”的奇迹。从项目启动到制氢厂建成,仅用时13个月,是目前全球最短时间建成的同等规模氢能项目之一。而从产能来说,这个项目也是目前全球已建成的最大绿氢项目之一,这个项目已于今年1月28日正式投产。我们很自豪的说,在今年的冬奥会期间,这个制氢厂为张家口赛区的氢燃料电池车队提供了约75%的绿氢,而在残奥会期间,更是保障了张家口赛区95%的绿氢供应,为绿色冬奥的圆满实现贡献了一份力量。这个项目受益于张家口的“氢能十条”优惠政策,以及河北省及张家口市,为推进绿氢产业发展而制定的一系列配套措施和机制创新。从上游的风力发电,到绿电交易的“四方协作机制”,通过支持低价绿电制备绿氢,来实现氢燃料电池公交大巴的低成本运营,因地制宜打造了绿氢全产业链发展的商业模式。我们相信这个项目只是壳牌在中国氢能产业发展的开端,也期待未来能与大家分享更多好消息。
  除此之外,海上风电制氢也是未来绿氢产业发展的必然方向之一,也是国内沿海地区开发可持续氢气供应的主要探索方向。这里要介绍是鹿特丹的绿氢基地项目,2020年7月,壳牌和Eneco的合资企业CrossWind,成功中标了北海的一个760MW的海上风电项目,这个项目的发电量足以满足相当于100万个荷兰家庭每年的用电需求。与此同时,我们计划在鹿特丹港建造一个200MW的水电解制氢厂,这个厂将为我们的加氢站网络生产绿氢,并且剩余氢气可以供应位于鹿特丹港的Pernis炼油厂使用。
  模式比较像,但是规模更大的是NortH2项目。2020年2月,壳牌与合作伙伴Gasunie和GroningenSeaports宣布,将建设欧洲最大的绿氢项目之一——NortH2,这个项目位于荷兰北部,这个项目的计划是到2040年,当地的海上风电场的规模可逐渐增长到约10GW,这个项目的第一批发电机组将于2027年并网,用于生产绿氢,终端用户主要是工业领域。
  这两个项目都是利用海上风电来做大规模电解水制氢,这在国内也是备受关注的一个新领域,虽然目前国内的海上风电度电成本还很高,但随着产业规模化,成本下降空间很大。
  同时,沿海地区,像长三角,珠三角等地区也都是氢能发展较迅速的区域,绿氢供应缺口很大,海上风电制氢在不远的将来应该大有可为。这些项目都是因地制宜,循序渐进的,都是从小规模试点起步,逐步扩大规模,降本增效,并拓展终端用户群,实现氢能在交通、储能、发电和工业等领域的多元化应用。这个和中国《氢能产业发展中长期规划》中提到的“点线结合、以点带面”、“稳慎应用、示范先行”等要素不谋而合。
  另外,氢气的储运也是限制氢能产业发展的一个瓶颈。氢气同样也可以液化储存和运输,但需要维持零下253度的超低温,能耗大,成本高,氢脆等诸多挑战。但如果这些问题能被克服的话,液化氢气就有可能像液化天然气一样,成为全球广泛交易的大宗商品之一。而可再生电力资源比较丰富的国家就可以和资源比较匮乏的国家之间,可以通过电解水制氢和液化氢气远洋运输来进行有效互补,这将对全球实现碳中和有着非常关键的促进作用。
  壳牌是世界主要的液化天然气贸易商之一,拥有非常丰富的液化天然气船舶设计和运行的经验,所以在日本,壳牌正在和川崎重工、岩谷和JPower一起研究,共同开发海上远距离液氢运输船技术。这个项目的全球第一艘液氢运输船“SuisoFrontier”已于今年初启航,把低成本制备的液氢从澳大利亚运输到了日本神户,全程约9000公里,耗时70多天,这也是未来绿氢产业链在全球化发展的背景下,有着重大潜力的方向之一。
  以上这些是我们目前所能看到的,在绿氢产业链上的发展机遇和商业模式的雏形,当然还有很多其它的模式,我们和行业同仁们也都在探索当中。目前,成本是规模化发展绿氢的主要障碍因素之一,而要大规模生产绿氢,完全靠市场行为,在产业发展初期是不现实的,这需要有政府的政策支持,以确保绿氢相对于现有化石燃料是有竞争力的。从企业的角度来说,这也需要有更多跨产业链的合作,协同发展。
  秉持着合作共赢的原则,我们希望能为中国氢能产业蓬勃发展贡献一份力量,与各行业的合作伙伴们一起携手打造一个安全、低碳、可持续的绿色氢能体系,助力美丽中国碳中和的愿景早日实现。
  谢谢!
  (注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
版权声明:本文系汽车纵横网原创文章,如需转载请注明出处和作者,并加上指向链接:http://www.autoreview.com.cn,谢谢合作。

地址:北京市丰台区五圈南路30号院1号楼D座3层302室 邮编:100160 电话:010-63429223 E-mail:autoreview@caam.org.cn
《汽车纵横》杂志社有限公司 京ICP备05030302号-2