簡單點(diǎn)說,就是減少碳排放的意思,并有一個(gè)限值和時(shí)限。
被寫進(jìn)十四五的“碳中和”,成為了資本市場關(guān)注的重點(diǎn),“減碳”風(fēng)口層出不窮……
在這場減少碳排放、由“碳中和”、“碳達(dá)峰”引領(lǐng)的能源革命中,機(jī)械制造業(yè)扮演著重要的角色。清潔能源的需求,必將帶來風(fēng)電、光伏、核電的裝機(jī)量增長,從而有望拉動(dòng)相關(guān)設(shè)備的裝機(jī)需求,傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)也將迎來新的改變與機(jī)遇。
解析“碳中和”背景下的機(jī)械行業(yè)機(jī)遇
“碳中和”產(chǎn)業(yè)內(nèi)涵
2020年9月我國政府在第七十五屆聯(lián)合國大會(huì)上提出,“二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和”。從概念上講,“碳中和”指通過各種方法減少二氧化碳排放量,直接手段是通過碳封存和碳抵消實(shí)現(xiàn)。從實(shí)務(wù)上講,在保持經(jīng)濟(jì)增長的前提下降低經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)活動(dòng)中的碳排放,是可以通過改變能源利用結(jié)構(gòu)和降低單位產(chǎn)值能耗等手段實(shí)現(xiàn)的。而在這一過程中裝備制造業(yè)將扮演重要的角色。
“碳中和”在機(jī)械制造行業(yè)的映射
根據(jù)WRI統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),中國的碳排放41.6%由發(fā)電和供熱行業(yè)貢獻(xiàn),23.2%來自制造業(yè)和建筑業(yè)用能,7.5%來自交通運(yùn)輸領(lǐng)域,以上3個(gè)領(lǐng)域碳排放占比超過全國總量的72%,是需要進(jìn)行“碳中和”節(jié)能減排的大戶。
因此要實(shí)現(xiàn)“碳中和”,一方面可以通過使用低碳排放的綠色發(fā)電代替高排放的化石能源發(fā)電方式,另一方面在交通領(lǐng)域使用低碳能源代替汽油柴油消耗,此外還可以通過優(yōu)化原有的制造業(yè)和建筑業(yè)系統(tǒng),在生產(chǎn)和施工中盡可能節(jié)約能源的使用,提高能源利用率。
中國發(fā)電和供熱行業(yè)、制造業(yè)和建筑業(yè)和交通運(yùn)輸三個(gè)領(lǐng)域碳排放占比高
“碳中和”下的機(jī)械行業(yè)迎來新機(jī)遇
“碳中和”大背景下,清潔能源裝備、燃料電池、節(jié)能減排裝備行業(yè)迎來重大發(fā)展機(jī)遇。中國發(fā)電裝機(jī)量方面仍然以火電為主,清潔能源發(fā)電量逐年上升,隨著“碳中和”的推進(jìn),趨勢確定性提升。未來國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)將減少石化比重,向清潔能源傾斜。機(jī)械裝備行業(yè)將在“碳中和”背景下迎來新的機(jī)遇。
首先,電力領(lǐng)域的低碳發(fā)電是“碳中和”的重中之重,這為光伏、風(fēng)電、核電等清潔能源長期發(fā)展指明了確定性方向。同時(shí)要加快交通運(yùn)輸業(yè)的脫碳過程,鋰電設(shè)備和燃料電池的發(fā)展依然具有廣闊空間。此外制造業(yè)和建筑業(yè)的碳排放同樣不容忽視,節(jié)能減排裝置有望發(fā)揮重要作用。
從效能角度看,清潔能源裝備尤其是光伏設(shè)備和風(fēng)電設(shè)備,將有力推動(dòng)清潔能源發(fā)電占比提升,而以鋰電設(shè)備和燃料電池為主的低碳儲(chǔ)能裝置有望徹底改變交通行業(yè)排放問題。最后對(duì)于傳統(tǒng)重工業(yè),尤其是石化煉化行業(yè),對(duì)老舊設(shè)備節(jié)能改造以及余熱回收和熱電聯(lián)產(chǎn)設(shè)備等投資手段,可以實(shí)現(xiàn)存量能耗部門節(jié)能減排的目的。
清潔能源在我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中占比持續(xù)提升
清潔能源裝備—低碳開路先鋒
風(fēng)電與光伏的裝機(jī)容量或迎來新一輪的上升周期。中中國發(fā)電裝機(jī)量方面仍然以火電為主,但比例逐年下降。2020年全國發(fā)電裝機(jī)容量220,058萬千瓦,比2019年末增長9.5%。其中,火電裝機(jī)容量124,517萬千瓦,增長4.7%;水電裝機(jī)容量37,016萬千瓦,增長3.4%;核電裝機(jī)容量4,989萬千瓦,增長2.4%;并網(wǎng)風(fēng)電裝機(jī)容量28,153萬千瓦,增長34.6%;并網(wǎng)太陽能發(fā)電裝機(jī)容量25,343萬千瓦,增長24.1%。發(fā)電量總量上逐年穩(wěn)步增長,結(jié)構(gòu)上火電比例逐年下降,清潔能源發(fā)電量逐年上升,隨著“碳中和”的推進(jìn),該趨勢將延續(xù)。
中國將從四方面應(yīng)對(duì)氣候變化
中國目前在清潔能源方面在全球居于領(lǐng)先地位,根據(jù)IRENA數(shù)據(jù),2019年中國氫能、風(fēng)能和太陽能裝機(jī)量分別占全球總裝機(jī)量的27.25%、33.82%和35.14%,均位于全球首位。清潔能源方面,作為低碳的開路先鋒,中國已占據(jù)先發(fā)優(yōu)勢,隨著“碳中和”的推進(jìn),中國將擴(kuò)大清潔能源在全球的領(lǐng)先優(yōu)勢,利好國內(nèi)清潔能源裝備企業(yè)。
眾所周知,作為非道路移動(dòng)機(jī)械,工程機(jī)械一直是環(huán)境污染的大戶,據(jù)統(tǒng)計(jì)非道路移動(dòng)機(jī)械的保有量僅為機(jī)動(dòng)車的1/6,但是其排放的碳氧化物573萬噸、顆粒物48.5萬噸,與機(jī)動(dòng)車排放的574.3萬噸和50.9萬噸旗鼓相當(dāng)。然而,工程機(jī)械作為重要的生產(chǎn)工具,目前在基礎(chǔ)設(shè)施、水利、電力、礦山、港口和國防等各工程領(lǐng)域都不可或缺。那么工程機(jī)械行業(yè)在“碳達(dá)峰”和“碳中和”目標(biāo)實(shí)現(xiàn)過程中能做些什么其實(shí)如何行之有效的推進(jìn)工程機(jī)械行業(yè)向著“碳達(dá)峰”發(fā)展,更多的需要優(yōu)化工程機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),推動(dòng)工程機(jī)械綠色環(huán)保技術(shù)、裝備和產(chǎn)品研發(fā)的應(yīng)用等多個(gè)方面,這也將是當(dāng)下及未來很長一段時(shí)間的發(fā)展重點(diǎn)。簡而言之,就是控制工程機(jī)械的尾氣排放,并研發(fā)和量產(chǎn)綠色、環(huán)保的新能源動(dòng)力產(chǎn)品。其實(shí)近年來,工程機(jī)械行業(yè)一直在探索新能源轉(zhuǎn)化方面不懈努力,天然氣、電能、氫能等新能源產(chǎn)品不斷面世。尤其是在剛剛過去的2020年,隨著川藏鐵路等一批高寒、高海拔區(qū)域項(xiàng)目及其他“零排放”工況項(xiàng)目的開工,對(duì)工程機(jī)械的提出了較高要求。隨之而來的是,徐工、三一、中聯(lián)、臨工、柳工、山推、國機(jī)常林、英軒重工等國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)紛紛推出了電動(dòng)化產(chǎn)品及氫燃料動(dòng)力產(chǎn)品,新能源動(dòng)力工程機(jī)械的品類和數(shù)量呈現(xiàn)出爆發(fā)式增長;加上10月底,國家工信部發(fā)函稱,將聯(lián)合相關(guān)部門發(fā)布實(shí)施《推動(dòng)公共領(lǐng)域車輛電動(dòng)化行動(dòng)計(jì)劃》,加快推進(jìn)工程機(jī)械電動(dòng)化。讓業(yè)內(nèi)人士將2020年稱為“工程機(jī)械電動(dòng)化元年”。
鋰電設(shè)備行業(yè)迎來發(fā)展機(jī)遇
全球動(dòng)力電池近年迎來新一輪擴(kuò)產(chǎn)浪潮,各大廠商均不同程度的推動(dòng)擴(kuò)產(chǎn)計(jì)劃!疤贾泻汀钡奶岢鰧殇囯娫O(shè)備行業(yè)帶來新的發(fā)展機(jī)遇,伴隨著“碳中和”和動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)浪潮,鋰電設(shè)備行業(yè)將充分受益。
近年來中國新能源汽車銷量持續(xù)增長,根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)的數(shù)據(jù),2020年中國新能源汽車銷量136.73萬輛,同比增長13%。與之對(duì)應(yīng)的動(dòng)力電池的裝機(jī)量也持續(xù)增長,根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),2020年中國動(dòng)力電池裝機(jī)量62.85GWh,同比增長約1%。伴隨著全球擁抱汽車電動(dòng)化,動(dòng)力電池新一輪的擴(kuò)產(chǎn)浪潮已經(jīng)到來,“碳中和”的提出將為擴(kuò)產(chǎn)浪潮提供新的發(fā)展機(jī)遇,動(dòng)力電池下游產(chǎn)業(yè)將充分吸收擴(kuò)產(chǎn)需求,鋰電設(shè)備行業(yè)將充分受益。
受益標(biāo)的:
先導(dǎo)智能:鋰電設(shè)備龍頭企業(yè),充分受益全球擴(kuò)產(chǎn)和“碳中和”
先導(dǎo)智能為中國鋰電設(shè)備龍頭企業(yè),產(chǎn)品涵蓋鋰電池裝備、光伏裝備、3C檢測裝備等。伴隨著全球動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)潮和“碳中和”,公司充分吸收動(dòng)力電池?cái)U(kuò)產(chǎn)需求,未來在國內(nèi)市場和國際市場將進(jìn)一步擴(kuò)大領(lǐng)先優(yōu)勢。
光伏設(shè)備技術(shù)迭代推動(dòng)低碳發(fā)展
2020年3月1日,國家電網(wǎng)公司發(fā)布“碳達(dá)峰、碳中和”行動(dòng)方案,指出在能源供給側(cè),構(gòu)建多元化清潔能源供應(yīng)體系,最大限度開發(fā)利用風(fēng)電、太陽能發(fā)電等新能源。未來國內(nèi)能源結(jié)構(gòu)將減少石化比重,向清潔能源傾斜。
中國光伏產(chǎn)業(yè)近年來飛速發(fā)展,技術(shù)更新疊加需求增長推動(dòng)全國低碳發(fā)展,“碳中和”的提出為光伏提供進(jìn)一步的政策性支持。根據(jù)Solarzoom數(shù)據(jù),2020年中國光伏裝機(jī)量19,087MW,同比增長81.78%,2015-2019年中國光伏裝機(jī)量較為穩(wěn)定,2020年大幅提升。中國目前是世界第一大光伏出口國,2019年光伏組件出口額63,467.22MW,同比增長61.56%,同比增速在經(jīng)歷2015年-2019年的不溫不火后,于2020年達(dá)到歷史最高。伴隨著“碳中和”的推進(jìn),2021年光伏全產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),并且未來幾年會(huì)延續(xù)高增速。我們認(rèn)為,長期來看,光伏發(fā)電比重將不斷提升,光伏設(shè)備企業(yè)將充分承接光伏擴(kuò)產(chǎn)需求。
公司為國內(nèi)長晶設(shè)備龍頭,下游客戶為全球知名光伏和半導(dǎo)體硅片企業(yè)。公司長晶工藝積累深厚、裝備制造能力突出,在核心材料和設(shè)備領(lǐng)域快速卡位。
風(fēng)電與核電裝機(jī)助力低碳發(fā)電
2020年3月5日十三屆人大四次會(huì)議,國務(wù)院總理李克強(qiáng)在關(guān)于2021年重點(diǎn)工作中提出:在確保安全的前提下積極有序的發(fā)展核電。作為清潔能源,中國核電近年來持續(xù)增長,根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2020年中國核電裝機(jī)量3662.5萬千瓦,同比增長5.14%,增速較2018和2019年放緩。隨著2021年政府工作重點(diǎn)的提出,核電發(fā)展空間較大,未來核電的發(fā)展速度或?qū)⒂兴嵘l(fā)電量比重上將逐漸增加。
同樣為清潔能源的風(fēng)電也是實(shí)施“碳中和”的重要一環(huán),2020年中國風(fēng)力發(fā)電4,657億千瓦時(shí),同比增長25.12%。伴隨著“碳中和”的推進(jìn),風(fēng)力發(fā)電占總發(fā)電量比重將繼續(xù)提升,風(fēng)力裝機(jī)量將持續(xù)增長,相關(guān)風(fēng)機(jī)主機(jī)及零部件企業(yè)將受益。
商用貨車污染物排放量大,氫燃料電池商用車或提供良好解決方案。2020年8月,生態(tài)環(huán)境部發(fā)布《中國移動(dòng)源環(huán)境管理年報(bào)》,報(bào)告披露2014年我國溫室氣體排放總量(不包括LULUCF)為123.01億噸二氧化碳當(dāng)量,交通運(yùn)輸溫室氣體排放量約為8.2億噸二氧化碳當(dāng)量,其中道路運(yùn)輸占比84.1%。若按車型對(duì)道路交通排放進(jìn)行劃分,中重型商用車排放量占比最高,達(dá)到46.9%,這說明減少中重型商用車溫室氣體排放量在減碳進(jìn)程下顯得十分重要,或成為實(shí)現(xiàn)碳中和路徑上的重要一環(huán)。
根據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年全國貨車一氧化碳、碳?xì)浠衔、氮氧化物、顆粒物排放量分別為205.7萬噸、45.0萬噸、519.6萬噸、6.2萬噸,分別占汽車排放總量的29.7%、26.3%、83.5%、90.1%。其中,重型貨車排放量分擔(dān)率在氮氧化物和顆粒物兩項(xiàng)指標(biāo)中均超過50%,分別為74.0%和52.4%。從環(huán)保角度來說,制氫環(huán)節(jié)采用工業(yè)副產(chǎn)氫、天然氣重整制氫可減少碳排放,可再生能源制氫可實(shí)現(xiàn)零排放;燃料電池發(fā)電環(huán)節(jié)產(chǎn)生的大部分是水,有害氣體較少,因此與傳統(tǒng)燃油車相比,氫燃料電池車可有效減少溫室氣體及污染物的排放。
目前我國燃料電池車主要應(yīng)用于商用車領(lǐng)域。根據(jù)新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),截止至2020年11月30日,物流特種車在燃料電池汽車中占比最高為53.4%,其次為公交客車占比36%,租賃乘用車占比僅為0.1%。
氫燃料電池車和電動(dòng)汽車有望形成互補(bǔ)共存的局面。由于鋰電池本身的電能充放特點(diǎn),電動(dòng)汽車在中短距離運(yùn)輸中適用性較高?紤]到鋰電池能量密度較低,在商用車領(lǐng)域采用鋰電設(shè)備,將提高車輛自重,降低重卡等重型商用車長途運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)適用性。此外,續(xù)航和充電時(shí)長在一定程度上也會(huì)限制重型商用車的運(yùn)輸效率。相比之下,燃料電池車能量密度高,加注燃料便捷、續(xù)航里程較高,更加適用于長途、大型、商用車領(lǐng)域,未來有望和與純電動(dòng)汽車形成互補(bǔ)并存的格局。
2020年11月2日,山推股份在2020中國工程機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)鏟土運(yùn)輸機(jī)械分會(huì)年會(huì)上推出了全球首臺(tái)純電推土機(jī)
2020上海寶馬展,徐工集團(tuán)XE35U-E電動(dòng)微挖亮相此外,氫燃料電池為動(dòng)力的叉車、重卡、攪拌車等也相繼出現(xiàn)在世人面前。由此也不難看出,除了5G和智能制造在工程機(jī)械領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,新能源的產(chǎn)品研發(fā)一直是國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)不斷探索的課題。
根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預(yù)測,氫能在交通運(yùn)輸領(lǐng)域的消耗量將大大提升,2050年將達(dá)到2458萬噸/年,占交通領(lǐng)域整體用能的19%,相當(dāng)于減少8357萬噸原油或1000億立方米天然氣或1.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,交通領(lǐng)域中氫能消費(fèi)占比最大的是貨運(yùn)領(lǐng)域,高達(dá)70%,是交通領(lǐng)域氫能消耗增長的主要驅(qū)動(dòng)力。
隨著燃料電池汽車的逐步推廣應(yīng)用,有助于降低我國能源對(duì)外依存度、減少交通運(yùn)輸領(lǐng)域污染排放、補(bǔ)足純電動(dòng)汽車在長途重載商用車領(lǐng)域的短板等。
2020年12月30日,三一集團(tuán)推出全球首臺(tái)燃料電池?cái)嚢柢囋谏现軇偨Y(jié)束的2021年全國兩會(huì)上,中國對(duì)“碳達(dá)峰”和“碳中和”作出了承諾:二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值,努力爭取2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和。這意味著,中國再一次將節(jié)約能源資源和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等相關(guān)問題提上了新的高度,作為污染大戶的工程機(jī)械領(lǐng)域?qū)⒂瓉砣碌奶魬?zhàn)。徐工集團(tuán)國家級(jí)技術(shù)中心副主任閆麗娟表示:“從目前的發(fā)展趨勢上看,工程機(jī)械正朝著綠色化、智能化、無人化方向發(fā)展,轉(zhuǎn)變高污染高能耗局面,通過推動(dòng)新能源應(yīng)用來促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展迫在眉睫。如何在關(guān)鍵技術(shù)、質(zhì)量控制、工藝性能等領(lǐng)域推廣新能源應(yīng)用,是裝備制造行業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展之路必須著重思考的問題!
徐工集團(tuán)國家級(jí)技術(shù)中心副主任閆麗娟在全國兩會(huì)上接受采訪
2020年12月29日,國家進(jìn)一步明確了自2022年12月1日起,非道路移動(dòng)機(jī)械第四階段標(biāo)準(zhǔn)正式實(shí)施,標(biāo)志著工程機(jī)械行業(yè)將全面迎來國四階段。
政策指引燃料電池產(chǎn)業(yè)積極發(fā)展
2016年國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016—2030 年)》,將氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新列為15項(xiàng)能源技術(shù)革命重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)之一,明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略方向及創(chuàng)新目標(biāo)。
2017年國家發(fā)改委、國家能源局印發(fā)《解決棄水棄風(fēng)棄光問題實(shí)施方案》,全面樹立能源綠色消費(fèi)理念,明確把提高可再生能源利用水平作為能源發(fā)展的重要任務(wù)。電解水制氫是氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢,政策鼓勵(lì)可再生能源富集地區(qū)布局建設(shè)的電力制氫、大數(shù)據(jù)中心等優(yōu)先消納可再生消費(fèi)電力,通過該方式可有效提高能量利用率,減少能源浪費(fèi),符合綠色能源可持續(xù)發(fā)展的要求。
2020年9月,財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委、國家能源局五部門聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》,支持燃料汽車電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)突破和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,推動(dòng)形成布局合理、各有側(cè)重、協(xié)同推進(jìn)的燃料電池汽車發(fā)展格局。通知明確“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”的支持方式,對(duì)入圍示范的城市群按照其目標(biāo)完成情況給予獎(jiǎng)勵(lì)!耙元(jiǎng)代補(bǔ)”的政策以發(fā)展燃料電池汽車關(guān)鍵核心技術(shù)產(chǎn)業(yè)為核心,將有助于促進(jìn)行業(yè)規(guī)范化健康發(fā)展,推動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)化落地。
2020年10月27日《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》發(fā)布,對(duì)燃料電池車的功能及氫能基礎(chǔ)設(shè)施等提出了明確的要求。該路線圖量化了車用氫能需求,將2025年、2030-2035年加氫站的建設(shè)目標(biāo)分別提高至1000座和5000座;同時(shí)提出2025年、2030-2035年燃料電池車保有量分別達(dá)到10萬輛、100萬輛的目標(biāo)。
2020年12月21日,國務(wù)院新聞辦公室發(fā)布《新時(shí)代的中國能源發(fā)展》白皮書。白皮書指出我國積極建設(shè)多元清潔的能源供應(yīng)體系,優(yōu)先發(fā)展非化石能源。開發(fā)利用非化石能源是推進(jìn)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型的主要途徑。未來將加速發(fā)展綠氫制取、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用等氫能產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)裝備,促進(jìn)氫能燃料電池技術(shù)鏈、氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展!笆奈濉币(guī)劃綱要中將氫能及儲(chǔ)能作為未來產(chǎn)業(yè)進(jìn)行前瞻謀劃,從國家戰(zhàn)略高度引領(lǐng)氫能產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展。
產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟發(fā)布?xì)涞奶寂欧帕炕瘶?biāo)準(zhǔn),有望推動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈綠色發(fā)展。2020年12月29日,中國氫能聯(lián)盟發(fā)布《低碳?xì)、清潔氫與可再生能源氫的標(biāo)準(zhǔn)與評(píng)價(jià)》,這是全球首個(gè)通過標(biāo)準(zhǔn)形式對(duì)氫的碳排放進(jìn)行量化的標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)指出,在單位氫氣碳排放量方面,低碳?xì)涞拈y值為14.51 kgCO2e/kgH2,清潔氫和可再生氫的閥值為4.9 kgCO2e/kgH2,可再生氫同時(shí)要求制氫能源為可再生能源。
該行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布與實(shí)施,從溫室氣體排放角度重新定義氫能,有助于推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,逐步發(fā)揮氫能的零碳能源屬性,助力工業(yè)、交通、電力、建筑等行業(yè)深度脫碳。在工業(yè)領(lǐng)域,氫氣可直接為煉化、鋼鐵、冶金等行業(yè)提供高效原料、還原劑和高品質(zhì)熱源,有效減少碳排放;在交通領(lǐng)域,燃料電池車的應(yīng)用將降低長距離交通對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴;在電力領(lǐng)域,氫能可以充分發(fā)揮儲(chǔ)能作用,消納可再生能源,減少能源浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展;在建筑領(lǐng)域,可以應(yīng)用于發(fā)布式發(fā)電,為家庭住宅、商業(yè)建筑等供電供熱等。
地方政府加快推出氫能產(chǎn)業(yè)促進(jìn)政策。2021年2月,上海市人民政府印發(fā)《上海市加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實(shí)施計(jì)劃(2021—2025年)》,提出到2025年,建成并投入使用各類加氫站超過70座,燃料電池汽車應(yīng)用總量突破1萬輛的目標(biāo)。
2021年3月,廣州市黃埔區(qū)發(fā)布公告,對(duì)《廣州市黃埔區(qū)廣州開發(fā)區(qū)促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展辦法及其實(shí)施細(xì)則》進(jìn)行公示并征求社會(huì)公眾意見。該《辦法》修訂了投資落戶扶持、租金補(bǔ)貼、加氫站建設(shè)補(bǔ)貼、加氫站氫氣補(bǔ)貼、貼息補(bǔ)貼等,預(yù)計(jì)將帶動(dòng)當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)的加速發(fā)展。
氫氣產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完備
氫氣產(chǎn)業(yè)鏈包含上游制氫、中游儲(chǔ)運(yùn)和下游加氫及終端應(yīng)用。氫氣是燃料電池最主要的原料之一,也是理想的清潔能源。雖然氫是地球上最多的元素,但自然狀態(tài)下的游離態(tài)氫卻較為匱乏,因此需要一定的制氫技術(shù)將氫氣從含氫原料中大規(guī)模制備出來,以滿足日益增長的氫氣需求。中國目前制氫方法約有五種,最常用的制氫方法則是以煤炭、天然氣為主的化石能源重整制氫,電解水制氫和以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫。
可再生能源+電解水制氫模式潛力大,有望解決儲(chǔ)能問題。電解水制氫是較為成熟的制氫方式。綠色環(huán)保,副產(chǎn)高價(jià)值氧氣,并且可以有效地消納風(fēng)電、光伏發(fā)電等不穩(wěn)定電力,實(shí)現(xiàn)富余波谷儲(chǔ)能。但成本受電價(jià)影響較大,當(dāng)使用富余波谷電力時(shí),由于風(fēng)電、水電、光伏等電力的平均成本較低;而使用以火電為主的傳統(tǒng)電力成本較高,一次能源效率也不高。電解水制氫技術(shù)主要有堿性水電解槽、質(zhì)子交換膜水電解槽、固體氧化物水電解槽,其中堿性水電解槽和質(zhì)子交換膜水電解槽較成熟,且各有優(yōu)勢。
加氫基礎(chǔ)設(shè)施是氫能利用和發(fā)展的中樞環(huán)節(jié),是為燃料電池車充裝燃料的專門場所。不同來源的氫氣經(jīng)氫氣壓縮機(jī)增壓后,儲(chǔ)存在高壓儲(chǔ)罐內(nèi),再通過氫氣加注機(jī)為氫燃料電池車加注氫氣。在商業(yè)運(yùn)行模式下,乘用車氫氣加注時(shí)間一般控制在3-5分鐘。加氫站作為氫能源戰(zhàn)略中十分關(guān)鍵的一環(huán),以其氫燃料的儲(chǔ)備輻射周邊區(qū)域,使得車輛能夠及時(shí)的補(bǔ)充能源,形成良好的循環(huán)。
加氫站系統(tǒng)的三大核心裝備為氫氣壓縮機(jī)、儲(chǔ)氫系統(tǒng)和氫氣加注機(jī)。從交能網(wǎng)數(shù)據(jù)來看,占據(jù)加氫站成本中占比最大的是壓縮機(jī)為42%,其次是儲(chǔ)氫設(shè)備。
2021年2月,LBST發(fā)布第十三次全球加氫站年度評(píng)估報(bào)告,數(shù)據(jù)顯示截止至2020年底全球共有加氫站553座,全球加氫站數(shù)量仍然呈現(xiàn)高速增長態(tài)勢,四個(gè)國家新增加氫站數(shù)量顯著,分別是日本28座、韓國26座、中國18座、德國14座。
燃料電池是一種將燃料和氧氣結(jié)合起來產(chǎn)生電力的電化學(xué)裝置。因其在將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的過程中產(chǎn)生的大部分是水,有害氣體較少,因此對(duì)環(huán)境污染較小。燃料電池系統(tǒng)主要由燃料電池堆、空氣循環(huán)系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)、電控系統(tǒng)這五大系統(tǒng)構(gòu)成。而空壓機(jī)則是空氣循環(huán)系統(tǒng)中的重要組成部分。燃料電池空壓機(jī)通過對(duì)進(jìn)堆空氣進(jìn)行增壓,可以提高燃料電池系統(tǒng)的效率和緊湊性。
根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2015-2019年,我國燃料電池汽車銷量持續(xù)攀升,從年銷10輛攀升至2019年的2737輛,年復(fù)合增長率為306.74%。但是2020年氫燃料電池汽車行業(yè)遇冷,銷量下滑明顯。一方面許多采購業(yè)主等待國補(bǔ)及地方補(bǔ)貼政策,另一方面疫情導(dǎo)致部分進(jìn)口核心材料配套物流周期延長影響車輛交付,多因素疊加使得2020年產(chǎn)銷量不及預(yù)期。隨著補(bǔ)貼政策落地和海外貿(mào)易恢復(fù),2021年燃料電池汽車銷量有望實(shí)現(xiàn)反彈。
根據(jù)《現(xiàn)代化工》發(fā)表的《氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)瓶頸分析與思考》,目前氫能及燃料電池大規(guī)模發(fā)展及應(yīng)用仍然面臨著燃料電池成本高、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)薄弱、終端用氫成本高等瓶頸,隨著技術(shù)的革新、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的明確以及相關(guān)政策法規(guī)的發(fā)力,氫能及燃料電池商業(yè)化有望加快。
高能耗行業(yè)普遍需要節(jié)能減排改造
除大力發(fā)展光伏、鋰電、燃料電池等行業(yè)以提升清潔能源的使用以外,大部分的傳統(tǒng)行業(yè)目前仍在使用傳統(tǒng)供能方式。在重工業(yè)制造業(yè)以及有色金屬冶煉等行業(yè),其整體節(jié)能減排改造更傾向于在原有裝備基礎(chǔ)上的優(yōu)化。根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局給出的2018年中各個(gè)行業(yè)能源消費(fèi)的情況,制造業(yè)、水電燃?xì)庖约敖煌ㄟ\(yùn)輸占據(jù)了超過70%的能源消耗。
根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù),2018年我國能源消費(fèi)總量達(dá)到47.2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,部分制造業(yè)部門能源消費(fèi)量較高,例如黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)煤炭消費(fèi)總量達(dá)到6.23億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,占能源消費(fèi)總量比重達(dá)到13.2%。
對(duì)于這些有著極高能源需求的傳統(tǒng)行業(yè),普遍需要節(jié)能減排的改造。目前市場上有效的應(yīng)用包括有余熱利用,熱電聯(lián)產(chǎn),脫硫脫硝以及原材料再生與回收等技術(shù)。
節(jié)能減排相關(guān)裝備適用于不同場景
余熱利用回收工業(yè)能源
余熱利用技術(shù)大致分類有高溫廢氣余熱、廢汽廢水余熱、高溫產(chǎn)品和爐渣余熱、化學(xué)反應(yīng)余熱等,技術(shù)特點(diǎn)在于利用多余的熱能轉(zhuǎn)化為電能,得以將冗余能源保存或者以二次利用。余熱利用在機(jī)械行業(yè)內(nèi)主要體現(xiàn)在傳統(tǒng)工業(yè)鍋爐與電力鍋爐向余熱鍋爐的改造優(yōu)化。目前國內(nèi)技術(shù)較為成熟,根據(jù)國家統(tǒng)計(jì)局給出的2015年至2019年鍋爐進(jìn)口數(shù)量,我們發(fā)現(xiàn)2018年后鍋爐進(jìn)口量顯著減小。同時(shí)2020年全年鍋爐累計(jì)產(chǎn)量44萬噸,相較2018、2019年,累積產(chǎn)量32萬與39萬蒸發(fā)量噸有著穩(wěn)步的提升,因此我們認(rèn)為國內(nèi)鍋爐產(chǎn)業(yè)發(fā)展穩(wěn)定,對(duì)該產(chǎn)業(yè)未來持積極態(tài)度。
2020年7月,由陜鼓動(dòng)力起草的《高爐余熱余壓能量回收煤氣透平與鼓風(fēng)機(jī)同軸(BPRT)技術(shù)規(guī)范》由工業(yè)和信息化部發(fā)布并啟用,對(duì)未來余熱鍋爐產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著較強(qiáng)的引導(dǎo)與規(guī)范作用。
熱電聯(lián)產(chǎn)助力城市供熱
熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可用于發(fā)電供熱的能源的技術(shù),不同的生物質(zhì)對(duì)應(yīng)不同的生產(chǎn)技術(shù),包括直接燃燒技術(shù)和氣化技術(shù)。通過利用生物化學(xué)能,熱電聯(lián)產(chǎn)有利于減少煤炭使用,進(jìn)而減少碳排放。根據(jù)《中國工業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒》,熱電聯(lián)產(chǎn)與生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)企業(yè)數(shù)量,以及資產(chǎn)總值占比在近年來顯著提升。因此我們認(rèn)為未來熱電聯(lián)產(chǎn)的市場將更加活躍。
隨著用電、用熱需求的持續(xù)提升,熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目也在城市供熱體系中發(fā)揮了重要的供給作用,我國城市熱電廠蒸汽供熱能力和總量占總供熱比重整體呈現(xiàn)上升趨勢。根據(jù)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部數(shù)據(jù),2019年我國城市集中供熱中,熱電廠蒸汽供熱能力達(dá)到8.8萬噸/小時(shí),占全部蒸汽供熱能力的87.17%;熱電廠蒸汽供熱總量為5.74億吉焦,占全部蒸汽供熱總量的88.27%。
中國工程機(jī)械商貿(mào)網(wǎng)認(rèn)為,隨著非道路國四排放標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施日期的敲定,工程機(jī)械新一輪迭代更新的大潮也即將到來,而要達(dá)到國家要求“單位國內(nèi)生產(chǎn)總值能耗和二氧化碳排放分別降低13.5%、18%”,除在嚴(yán)格控制非道路移動(dòng)機(jī)械排放標(biāo)準(zhǔn)的同時(shí),探索新能源動(dòng)力產(chǎn)品的輸出和量產(chǎn)也是當(dāng)務(wù)之急。尤其是一些特殊的作業(yè)環(huán)境,如高原、隧道等,傳統(tǒng)工程機(jī)械已然無法滿足施工需求,新能源動(dòng)力機(jī)械儼然是首選。
城市熱電廠蒸汽供熱能力占比持續(xù)提升
數(shù)據(jù)來源:住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、開源證券研究所
城市熱電廠蒸汽供熱總量占比超過八成
數(shù)據(jù)來源:住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、開源證券研究所
城市環(huán)衛(wèi)需求持續(xù)釋放
對(duì)于企業(yè)來說,優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和能源結(jié)構(gòu),推動(dòng)新能源動(dòng)力產(chǎn)品的量產(chǎn)等,無疑是契合國家發(fā)展戰(zhàn)略的有力布局,也是當(dāng)前國內(nèi)工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)該著重探索的方向;對(duì)于用戶來說,盡管迭代更新面臨著換機(jī)成本的增加,然而隨著新能源的相關(guān)配套設(shè)施不斷完善,運(yùn)營成本將大大降低,不失為轉(zhuǎn)型增效的一大機(jī)遇。
近年來,環(huán)衛(wèi)行業(yè)逐漸受到國家重視,隨著垃圾分類、鄉(xiāng)村振興、農(nóng)村環(huán)境整治改革等政策的推出和落實(shí),環(huán)衛(wèi)裝備市場需求持續(xù)釋放,整體呈現(xiàn)增長態(tài)勢。但是目前環(huán)保設(shè)備電動(dòng)化率仍處于較低水平。2018年國家發(fā)布《打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)三年行動(dòng)計(jì)劃》,其中特別指出加強(qiáng)環(huán)保行業(yè)新能源設(shè)備的普及率。隨著“碳中和”的提出,環(huán)保設(shè)備電動(dòng)化的趨勢將被持續(xù)推進(jìn)。
未來已來,無論是工程機(jī)械企業(yè)還是用戶個(gè)人,都要緊跟國家的步伐,搶占先期發(fā)展紅利,為實(shí)現(xiàn)國家2030年碳達(dá)峰、2060年碳中和的目標(biāo)貢獻(xiàn)工程機(jī)械力量。 |