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烏克蘭與能源安全——擴大氫能投資的契機

以烏克蘭危機為契機，人們對能源安全問題的擔(dān)憂日益高漲，這也對歐美市場的能源政策產(chǎn)生了巨大影響。

備受關(guān)注的舉措之一是加速氫能相關(guān)舉措落地和實施。

3月底，在美國市場智庫之一——大西洋理事會(Atlantic Council)于迪拜舉行的世界能源論壇上，美國國務(wù)院負責(zé)能源轉(zhuǎn)型的官員安娜·斯皮茨貝格談到了能源安全問題，并表示美國正在加速氫能投資。

高盛（Goldman Sachs）最近也發(fā)布了一份報告。報告中，樂觀地預(yù)測目前1250億美元（約8486.25億人民幣）的氫能市場到2050年將達到1萬億美元（約6.79萬億人民幣）。

氫一般通過電解產(chǎn)生。利用化石燃料發(fā)電產(chǎn)生的氫稱為“灰氫”；“灰氫”制造過程中，利用天然氣和二氧化碳儲存技術(shù)產(chǎn)生的氫稱為“藍氫”；從碳中和的角度來看，由可再生能源風(fēng)電光伏制氫產(chǎn)生的“綠氫”備受關(guān)注。

風(fēng)電制氫技術(shù)作為一種新型的儲能方式，更多地將被應(yīng)用于平抑大規(guī)模風(fēng)電場發(fā)電的不均衡性，提高風(fēng)場風(fēng)電的利用率。

風(fēng)電制氫技術(shù)主要涉及電氫轉(zhuǎn)換和氫氣輸運兩大關(guān)鍵技術(shù)，整個技術(shù)模塊包括風(fēng)力發(fā)電機及電網(wǎng)、電解水制氫系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)和氫氣輸運系統(tǒng)。

根據(jù)風(fēng)場風(fēng)電的拓撲結(jié)構(gòu)，按照控制需求可以從35kV或220kV電網(wǎng)處取電，經(jīng)過AC/DC轉(zhuǎn)化后，進行電解水制氫，所制的氫氣先儲存在中壓儲氫罐；然后，通過20MPa氫氣壓縮機充灌到氫氣管束車，根據(jù)用氫需求進行派送，或者可以將中壓氫氣以不高于體積比10%的濃度摻入到天然氣管道中進行輸送。

綠氫的生產(chǎn)成本比灰氫高，這是其廣泛應(yīng)用的瓶頸。據(jù)普華永道，目前“灰氫”的成本為每千克1～2歐元（約7.06～14.13人民幣），而綠氫的成本則需3～8歐元（約21.19～56.5人民幣）（成本因地區(qū)/市場而異）。不過，普華永道預(yù)測，隨著可再生能源成本的降低，到2050年左右，綠氫的生產(chǎn)成本可能會低于灰氫的成本。

然而，由于俄烏沖突，原油價格和天然氣價格急速上漲，導(dǎo)致灰氫和藍氫的生產(chǎn)成本上升，在某些情況下，綠氫的生產(chǎn)成本有可能**。

能源研究和商業(yè)情報公司Rystad Energy于2022年3月21日發(fā)布的一份報告顯示，俄烏沖突開始后的幾天內(nèi)，灰色和藍氫的成本已飆升至每千克12美元（約81.47人民幣）。在歐洲部分地區(qū)，藍氫的成本已飆升至14美元（約95.05人民幣），而灰氫的成本已飆升至12美元（約81.47人民幣）。

另一方面，在西班牙和葡萄牙所處的伊比利亞半島，綠氫的生產(chǎn)成本可低至每千克4美元（約27.16人民幣）。

烏克蘭危機導(dǎo)致綠氫的成本遠低于灰氫和藍氫

世界各國交通領(lǐng)域的氫技術(shù)的開發(fā)動向

展望氫經(jīng)濟，全球各國正在逐漸增加各種措施。

在德國南部的巴伐利亞州，氫動力火車的試運行將于2023年啟動。

開發(fā)該氫動力火車的是德國企業(yè)集團西門子。該公司將推出一種由氫燃料電池驅(qū)動的新車型“Mireo Plus H”，該車型以該公司的兩廂列車“Mireo Plus”為基礎(chǔ)。預(yù)計將在連接奧格斯堡和菲森的線路（約100公里）上進行試運行。之后，計劃從2024年1月開始載客運行。

在歐洲，跨國企業(yè)法國阿爾斯通公司開發(fā)的氫動力火車“The Coradia iLint”也正在進行試運行。

試運行在波蘭西南部的?migród進行。波蘭表示，作為新冠肺炎疫情后經(jīng)濟復(fù)蘇計劃的一部分，計劃到2026年在其國內(nèi)路線上引入30輛低排放火車，特別是在非電氣化線路上引入氫動力火車。在歐盟區(qū)域內(nèi)，鐵路網(wǎng)電氣化比例僅為54%，剩余46%的線路依然使用柴油車。

不只是鐵路領(lǐng)域，在飛機領(lǐng)域氫技術(shù)的開發(fā)也正在推進。

ZeroAvia是一家開發(fā)搭載氫燃料電池的螺旋槳飛機的初創(chuàng)公司。2020年9月試飛成功。此后，該公司成功從比爾·蓋茨的清潔技術(shù)VC“突破能源基金”、荷蘭皇家殼牌旗下的VC、英國政府、英國航空公司、聯(lián)合航空公司、亞馬遜等多家大型企業(yè)融資。根據(jù)Crunchbase的數(shù)據(jù)，ZeroAvia已累計融資1.1億美元（約7.35億人民幣）

日企或?qū)臍W美市場氫能投資浪潮中受益

在競爭對手正致力于電動汽車之際，一直投資氫技術(shù)的豐田可以說是其中之一。豐田的氫燃料電池汽車“Mirai”頻繁出現(xiàn)在海外媒體對氫的討論中，為世人所熟知。在歐美，如果氫燃料汽車的優(yōu)勢廣為人知，同時加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施得到完善，那么氫燃料汽車的銷量必然會增加。

英國汽車評論網(wǎng)站CarWow是一家在YouTube官方頻道擁有689萬訂閱者和超過24億的瀏覽量的大型媒體。在2021年9月的一篇題為“氫燃料汽車VS電動汽車”的報道中，CarWow將Mirai等氫燃料汽車與電動汽車進行了比較，并指出了各自的優(yōu)缺點。

氫燃料汽車的優(yōu)勢之一在于充氫時間，只需幾分鐘即可充滿氫氣，而電動汽車需要幾個小時的充電時間。另一方面，有人指出，氫燃料汽車的缺點在于氫氣價格高，加氫站的數(shù)量很少。

關(guān)于氫氣的價格，正如文章開頭所介紹的那樣，根據(jù)地域不同，綠氫的成本有時會低于灰氫和藍氫的成本，低價獲得清潔氫并非不可能。此外，鑒于美國和歐洲對氫能投資的勢頭正盛，氫基礎(chǔ)設(shè)施的完善有望加速推進。

在日本，氫技術(shù)的開發(fā)越來越活躍，例如，東日本旅客鐵道株式會社已開始對氫燃料火車進行試運行；雅馬哈株式會社已開始開發(fā)氫發(fā)動機。全球能源安全問題日益受到重視的背景下，全球氫能投資將如何進一步擴大，今后的動向值得關(guān)注。