出典:環(huán)球時報
2022-05-19 15:49
編集者よると、先日、國家発展改革委員會、國家エネルギー局が共同で「水素エネルギー産業(yè)発展中長期計畫（2021—2035年）」を発表し、水素エネルギーは正式に未來の國家エネルギー體系の重要な構(gòu)成部分として確立され、緑色?低炭素のモデルチェンジを?qū)g現(xiàn)する重要なキャリアとなった。 戦略的新興産業(yè)と未來産業(yè)の重點発展方向として、水素エネルギーはわが國のエネルギーモデルチェンジ?グレードアップを加速し、経済の新たな成長點を育成するために重要な戦略的選択を提供する。
ここで、『環(huán)球問策』の第1期は四川亜聯(lián)ハイテク株式會社の総経理、全國水素エネルギー標(biāo)準(zhǔn)化委員會（SAC/TC 309）委員、中國再生可能エネルギー學(xué)會水素エネルギー専門委員會の王業(yè)勤委員を招いて、「『水素エネルギー産業(yè)発展中長期計畫（2021-2035年』の発展目標(biāo)を達成するために、水素エネルギー業(yè)界はどのように配置されますか？」と述べた。 この話題を整理し、建言?獻策する。
水素ガスの応用シーンの過去、現(xiàn)在、未來
作者:王業(yè)勤（四川亜聯(lián)ハイテク株式會社総経理、全國水素エネルギー標(biāo)準(zhǔn)化委員會（SAC/TC 309）委員、中國再生可能エネルギー學(xué)會水素エネルギー専門委員會委員））)
これまで、全國に建設(shè)中の水素ステーションは250臺を超え、水素エネルギーモデルの車両も10000臺を超えています。 収益性のある水素ステーションや水素エネルギーの全産業(yè)チェーンは中國にはほとんどありません。 水素エネルギー分野は熱いです。今の水素エネルギーは10年前のリチウムイオンのようなものだと思われます。気軽に投資しても今後は豊かなリターンが得られます。ぜひサーキットを占拠してください。 そのため、盲目です。盲目的な研究開発、盲目的な投資、盲目的な追隨、盲目的な傲慢。 水素エネルギーの発展時間は相対的に遅く、一部の企業(yè)や資本は曙光が見えずに倒れてしまいます。また、水素エネルギーの技術(shù)更新の反復(fù)が速すぎて、後の波が前の波を打って、あなたの投資が水の泡になる可能性があります。 実は本當(dāng)のビジネスモデルが通用しない前に、変數(shù)が多すぎて、慎重に行動する必要があります。
実際、水素エネルギーは二次グリーンエネルギーと削減の必須の道とされているが、交通輸送分野では依然として広範(fàn)囲に応用されておらず、結(jié)局「貴」の字にかかっている。 水素ガスは製造、貯蔵、輸送、加などの各段階で高価である。 例えば、現(xiàn)在、水素ステーションの建設(shè)は往々にして何千萬元もかかり、このような巨額の投資が見られる。
元の副原料「水素」
水素は工業(yè)分野で非常に広く使われており、17以上の業(yè)界で水素の使用に関わるが、水素は基本的に脇役の地位である。 ほとんどの水素ガスは生産の中で公共補助工事の役割で現(xiàn)れ、製造に伴って使用され、中間貯蔵量はあまり大きくなく、負荷は任意に調(diào)節(jié)され、工業(yè)分野ではすでに獨自の體系を形成している。 水素が主な原料である業(yè)界もアンモニア、メタノール、エチレングリコールなどの少數(shù)の製品しかない。 世界で最も水素使用量の多い業(yè)界を含む:石油精製業(yè)界では、水素も副次的な原料にすぎない。
水素製造の一環(huán)から見ると、水素製造技術(shù)は主に6種類あり、石炭気化による水素製造、天然ガスからの水素製造、メタノール改質(zhì)による水素製造、アンモニア分解による水素製造、水電解による水素製造、工業(yè)副生水素回収である。
地域によって、現(xiàn)地の資源の賦存量條件に基づいて、最も合理的な水素製造方式と原料ルートを決定します。 従來、水素は工業(yè)生産の過程で脇役としての役割を擔(dān)っていたが、現(xiàn)在、國の政策と市場の需要は、水素がエネルギー分野の主役として機能しつつあるため、水素とその応用シーンを再定義し、再認識する必要がある。
その中で、水素貯蔵の一環(huán)として、物理法:高圧ガス、低溫液體、固體吸著化學(xué)法:液體化學(xué)法（アンモニア、メタノール、有機液體）、固體化學(xué)法）金屬水素化物など）を含む。
薬注の一環(huán)として、圧縮、高圧貯蔵、薬注がある。
全體的に見ると、水素ガスの體積エネルギー密度は低く、現(xiàn)実版の水素エネルギー応用においては、苦労して多くのエネルギーを損失している。
水素エネルギー産業(yè)チェーンのいくつかの大部分
水素エネルギー産業(yè)チェーンにはいくつかの段階があるのでしょうか？ 大まかに見ると、水素エネルギー産業(yè)チェーンは交通輸送分野の主要な三つの環(huán)節(jié)である水素製造、貯蔵と補給、車両などの輸送手段の使用シーンである。 エネルギー分野では主に水素製造（合成ガスの製造）と発電発熱という二つの大きな環(huán)節(jié)がある。
水素製造分野では、6つのプロセスルートで合格した水素を得ることができ、合理的な水素製造プロセスは現(xiàn)地の資源の賦存量と基礎(chǔ)エネルギー価格に基づいて決定される。 その中で石炭から水素を作ることは厳格な制限であり、大量のCO2排出があると同時に、三廃管理も高投入であり、三廃排出量も非常に大きいからである。 天然ガスの水素製造は現(xiàn)在國內(nèi)で最も経済的な路線の一つであり、中小の水素製造工場の優(yōu)先事項である。 メタノール制水素は中國では柔軟な水素製造方式であり、水素製造工場への投資が最も節(jié)約できる方法の一つでもある。 アンモニア分解による水素製造は將來のグリーン水素の消納方向を表し、炭素排出がないため大衆(zhòng)に受け入れられるようになる。 水を電気分解して水素を作ることが最も人気があります。これは風(fēng)景の消納と炭素削減に直結(jié)しているからです。水を電気分解して水素を作ることはまたAWEアルカリ水を電気分解して水素を作ることに分けられます。これは最も経済的な水素製造ルートで、世界で最も広範(fàn)な水素製造ラインを使用しています。 AEM固體重合體陰イオン交換膜の水電解による水素製造は、まだ始まったばかりである。 PEMプロトン交換膜水電解による水素製造は、現(xiàn)在の風(fēng)景結(jié)合に最適な水素製造方式であるが、現(xiàn)在は高すぎる。 SOE固體酸化物水電解水素製造は、エネルギー消費量が最も低く、理論制に最も近く、技術(shù)的難易度が最も高い水電解水素製造プロセスである。 工業(yè)副生水素は現(xiàn)地の産業(yè)分布によって関係を持つ必要があり、汎用性と複製性がなく、回収された水素は機會コストがあるため、水素付加価値を高める最善の方法である。
貯蔵及び補給に関わる業(yè)界には、水素圧縮機、水素貯蔵タンク、水素ボンベ、水素添加機、水素添加銃などの産業(yè)関連がある。
車両などの輸送手段の使用シーン:燃料電池（觸媒、膜電極、雙極板、カーボンペーパー、シール材）、燃料電池エンジンアセンブリ、自動車メーカー、水素ガス管路などの部品アセンブリメーカーなどの環(huán)節(jié)。
エネルギー分野での応用は水素製造（製合成ガス）、発電および熱供給または冷熱の供給であり、燃料電池に関連して固體酸化物燃料電池SOFC、溶融炭酸塩燃料電池MCFC、リン酸塩燃料電池PAFCなどがある。 觸媒、燃料電池、改質(zhì)器、精製器、発電総集成、製品アセンブリなどの環(huán)節(jié)がある。
水素源コストは難題である
水素エネルギーは將來の新エネルギーの方向性を表しているが、真の大規(guī)模な応用にはまだ長い道のりがあるかもしれない。 水素製造の技術(shù)進歩が生産コストを下げることを望む人もいます。個人的には、水素のコスト低減は可能ですが、限られています。水素製造の技術(shù)進歩は長くて遅いからです。
水素は二次エネルギーであり、あるエネルギー物質(zhì)が別のエネルギー物質(zhì)に変換され、変換過程自體がエネルギー消費の過程である。 水素の生産コストは現(xiàn)地の基礎(chǔ)エネルギー価格と正の相関があるに違いない。 そのため、水素コストを下げる鍵は、水素製造の原料コストを下げることである。
中國のエネルギー體系に大きな変化がないことを前提に、水素ガスの交通輸送分野への応用は大きく阻害される。
水素エネルギーコストを下げる方向
現(xiàn)在、水素コストを下げるには主に二つの方法があります。一つは最適な水素製造プロセスルートを選ぶことです。中國は地域が広く、資源分布が極めて不均衡で、現(xiàn)地の資源條件に基づいて最も合理的な水素製造方式と原料ルートを決定します。どこでも水素価格は現(xiàn)地の基礎(chǔ)エネルギー価格と正の相関があり、その中の4種類の水素製造ルートを組み合わせることができます。例えば、天然ガス水素製造と水電解水素製造プロセスの組み合わせです。
二つ目は、貯蔵費用を減らすことである。通常の貯蔵費用は水素コストの約25-35%を占めており、昨年のある國?企業(yè)の珠江三角洲における水素貯蔵費用は水素総コストの約42%であった。 貯蔵輸送過程を減らし、輸送半徑を短縮し、ステーション內(nèi)の水素製造、母ステーションの水素製造を展開することは水素コストを効果的に下げる最も簡単で実行可能な方法であることがわかった。
水素エネルギー収益モデルを重視しなければならない
水素エネルギーの交通輸送分野への応用を世界的に見ても、米國の上場會社であるプラグエネルギー會社Plugだけが水素エネルギーの全産業(yè)チェーンの収益モデルを突破した。 プラグエネルギー會社は最初に燃料電池を始めました。その後、ウォルマートなどがコールドチェーン物流で使用している電動フォークリフトの弱點をつかんだため、「水素フォークリフト」モデルを成功させました。その結(jié)果、初期の赤字から徐々に赤字を減らし、現(xiàn)在では徐々に利益を上げ、會社の市場価格も20倍近く上昇しました。
燃料電池から始めて、燃料電池フォークリフトを作って、燃料電池フォークリフトサービスをリースして、自ら水素供給システムを創(chuàng)立して、液水素工場を建設(shè)して、光発電場と液水素消納システムを建設(shè)して、最後にPlug社が自らエネルギー體系を建設(shè)する。 最終的に駒はエネルギー分野に落ちなければならず、水素コストを抑えることができない。そうでなければ、産業(yè)チェーン全體が最終的に水素コストのボトルネックにひっかかる。
米國の會社という成功事例を參考にして、水素エネルギーの出発段階において、できるだけ早くカギとボトルネックを見つけ、水素エネルギー産業(yè)チェーン全體を通じ、自らの収益につながるビジネスモデルとロジックを確立し、シーンと消費者を探してこそ、ビジネスの意義を持つことができる。
なぜPlugの収益モデルはコピーしにくいのか
水素エネルギー産業(yè)チェーンの収益モデルは地域、産業(yè)チェーンの分布と密接な関繋があり、他人の成功の経験は參考にしかならず、複製はできない。 アメリカで成功したからといって、中國で通じるとは限らない。
Plug社は製品を作ることから製品をリースしてサービスを提供すること、そしてエネルギーを作ることまで、3段階のジャンプを完成しました。 また、アメリカの水素のサプライチェーンは70年代から発展して、現(xiàn)在の液水素供給システムを主導(dǎo)して、完全な液水素の配送システムがありますが、中國では短時間で完璧な液水素供給システムがあるわけではありません。 だから私たちは他人の成功をコピーすることはできません。
水素エネルギーのレイアウトは水素製造原料とエネルギーのレイアウトに著目すべきである
水素エネルギービジネスモデルはまだ通じていませんが、將來通じないという意味ではありません。 アメリカの會社のケースを見ると、相手は十?dāng)?shù)年間、水素エネルギーのクローズドループ応用シーンの中で石に觸って川を渡り続け、最適なビジネスモデルを見つけた後、この會社はエネルギー的な會社に上昇しました。
水素エネルギー産業(yè)チェーンが気候の前提になるには、まず水素源コストの問題を解決する必要があり、水素源コストは原料とエネルギー獲得と直接関繋がある。 より多くの會社と資本配置が水素源の面でも下流の応用に重要な支持と推進作用を発揮してほしい。
水素エネルギー産業(yè)が獨自の収益ビジネスモデルから抜け出すためには、政府、エネルギーグループ、資本、大手企業(yè)などが先頭に立って全産業(yè)チェーンの資源體系の統(tǒng)合を検討することをお勧めします。 産業(yè)チェーン全體の上下流生産ラインの配置、生産能力のマッチング、エネルギー供給、政策支援、応用シーンの組み合わせなどが含まれる。
例えば、交通輸送分野:商用車の応用シーンに限らず、乗用車、水素エネルギー自転車、フォークリフト、分散型コジェネレーション、水素エネルギーバックアップ電源を一定のエリアに展開することができる。 貯蔵と風(fēng)光消納の分野では、グリーン水素工場、グリーンアンモニア工場、グリーンメタノール工場などの全産業(yè)チェーンで模範(fàn)的な推進を行う。
水素の役割転換は人々の思想転換をもたらすだろう
脇役から主役への水素の応用環(huán)境とシーンが変わる。すなわち、臺の後ろから臺の前に出る。個人的には、國の政策、法規(guī)、基準(zhǔn)、さらにはエネルギー體系も適時、早急に調(diào)整しなければならず、利用者と管理者の思想が転換する必要があると考えている。 エネルギーの屬性と応用である水素ガスはエネルギー分野の管理と使用條件に応じて調(diào)整しなければならない。
交通運輸分野への財政補助だけでなく、水素エネルギーの応用、削減、エネルギー効率の向上などに関わる新技術(shù)?新制品も補助金の範(fàn)疇に入れることができる。 例えば、分散型水素コジェネレーション設(shè)備、水素エネルギーのバックアップ電源、水素フォークリフト、水素自転車、グリーン水素工場、グリーンアンモニア工場、グリーンメタノール工場など。
同時に、個人的には、エネルギー分野における水素の物理的性質(zhì)と使用シーンを科學(xué)的な態(tài)度と視點で見ることで、問題を恐れる必要はなく、問題を起こすのは確率と時間の問題であると考えています。 工業(yè)用水素から商業(yè)用および民間用水素への変化は、事故の発生をどのように抑制し、事故の確率を下げるかが長期的な仕事である。 問題が起こらないように、最も厳しい技術(shù)要求、製造要求、総図配置に基づいて規(guī)則、規(guī)範(fàn)及び基準(zhǔn)を制定し、経済性、実用性などの現(xiàn)実的な問題を回避し、むせて廃食してはならない。
國內(nèi)の多くの人は、中國の水素エネルギー応用が世界の先頭に來たと考えています。 私たちの車両數(shù)、水素ステーション數(shù)、水素ステーションの規(guī)模などはすぐに世界で1位になります。 確かにすごいですが、私たちの製品は最先端で、私たちの投資は最も節(jié)約できて、私たちの水素ステーションと水素製造工場の敷地面積は最小で、最も優(yōu)れているとは思いません。 筆者は2013年-2019年の間、多くの國、多くの水素ステーションに見學(xué)、考察、調(diào)査に行った。 水素エネルギー自動車の乗車と水素ステーションの充満感を何度も體験する。 同時に、海外の水素ステーションと國內(nèi)の水素ステーションの総図配置の差が非常に大きく、國內(nèi)では水素ステーション（水素製造ステーション）の標(biāo)準(zhǔn)規(guī)範(fàn)の改善の余地が大きく、夜郎自大になることを避けなければならないことに注意した。
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