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5月31日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 先进材料运用高峰论坛上,香河昆仑新能源材料股份有限公司董事长郭营军表示,随着新能源汽车的兴起和全球经济的迅速发展,电解液行业也迎来了繁荣的时期,预计2025年全球锂电电解液需求总量约为216.3万吨,其中中国需求为183.9万吨。预计2025年全球电解液市场规模将达到1333.1亿元;中国电解液市场规模将达到1140.2亿元。 市场分析 电解液市场需求量预测 随着新能源汽车的兴起和全球经济的迅速发展,电解液行业也迎来了繁荣的时期,预计2025年全球锂电电解液需求总量约为216.3万吨,其中中国需求为183.9万吨。 电解液为锂电池芯的重要组成部分,是锂电池四大主材之一。 2030年全球主要企业的电解液规划产能合计330万吨。 电解液市场规模预测 预计2025年全球电解液市场规模将达到1333.1亿元;中国电解液市场规模将达到1140.2亿元。 电解液政策趋势 发展战略 供应链布局 整合资源合力,构建稳定的供应链系统广泛开展合作,整合自身及合作伙伴的优势资源,以优秀的供应链协同打造成本优势,并通过逐步自建原料项目来达成供应链一体化,成为顶尖电解液解决方案的提供者! 战略合作: 与行业头部锂盐溶质企业签订长期战略合作协议,保障供应稳定;与添加剂优质供应商签订战略合作协议,提升研发技术实力。 股权合作: 与添加剂厂建立合作关系,联合提升竞争力;增资四川某电解液上游企业。 自建标的: 规划锂盐/添加剂工厂,自主建厂,确保技术自主开发权,保证供应稳定性,降低成本,提升综合实力;已具备添加剂自主合成车间,灵活应对客户需求。
5月31日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 先进材料运用高峰论坛上,中国科学院青海盐湖研究所博士张波表示,在力学性能方面,劣化率的重要性将愈来愈凸显。相比短暂时间的高力学性能,如何长期保持铜箔力学性能处于高水平更为重要。在复合铜箔方面,必须解决基材的问题。但适合的基材同样存在表面难以金属化难题。如何成功突破该问题将成为技术落地关键。 现有铜箔制备技术分析 聚合物复合铜箔的问题 磁控溅射结合水电镀,是目前应用最广的复合铜箔生产方式,中间支撑层材料以PET为主。 含铬钝化工艺 于铜箔生产而言,如何在实现无污染工艺的同时保持铜箔性能是其未来发展的重点之一。 未来技术展望 在力学性能方面,劣化率的重要性将愈来愈凸显。相比短暂时间的高力学性能,如何长期保持铜箔力学性能处于高水平更为重要。 在复合铜箔方面,必须解决基材的问题。但适合的基材同样存在表面难以金属化难题。如何成功突破该问题将成为技术落地关键。 在微孔铜箔方面,如何提升产品力学性能,使之能够满足下游使用要求,需要思考如何使制备工艺成本更低、更可靠、更有效率。 在低轮廓标箔方面,化学键合会成为解决结合力的未来选项。在抗氧化技术方面,含铬技术被淘汰只会是时间问题。 研究所工作 铝基复合铜箔 攻克铝表面镀铜关键技术、解决锂铝合金化核心问题、质量轻、导热性好、价格低廉。
5月31日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 先进材料运用高峰论坛上,SMM新能源事业部锂电及主材负责人徐颖表示,镍钴价格低位下,中镍成本优势凸显;高电压技术赋能,叠加安全性优势显著,远期中镍高电压与高镍化路线将平分秋色,全球高镍化进程或将延缓。行业毛利率已跌至10%以下,铝箔行业快速发展下频繁生变,行业洗牌已成定局。 终端:动力储能新需求驱动 刺激锂电行业新趋势 全球新能源汽车市场增速放缓 存量市场饱和 需要新需求驱动 受益于全球双碳政策推行,历经高速爆发期后的新能源汽车市场,未来仍将保持稳定增长之势,中国亦将长期占据市场主导地位。不过,新能源汽车经历了2022年之前的高速发展之后,2023年增速明显放缓。新能源汽车未来的趋势在哪里?SMM认为 成本、技术及安全性的解决是提振增量市场的关键所在。 磷酸铁锂电池由于性价比优势持续占据全球动力锂电池需求的优势地位 首先,在成本问题上,2022年以来伴随着原料端价格的快速拉涨,磷酸铁锂的成本优势逐渐显现。不同种类的电池影响了不同原材料的需求,磷酸铁锂电池因为成本优势和安全性能 持续挤占三元电池 的市场份额。 SMM分析: • 从2021年开始的原料价格飞涨导致电芯成本显著提升。 • 以NCM523方型电池为例, 其成本已经从2021年每千瓦时不到0.6元上涨在2022年到达每千瓦时1.1元。在2023年受益于镍钴价格下行三元电芯价格高位有所回落,但铁锂电芯更具经济优势。 • 在终端降价的大背景下,汽车制造商很难盈利,因此更愿意选择成本更低的电芯。 固态电池或成为同时保证安全性能、提升续航的解决方案 电池主材对应发展不同技术 那么三元材料如何破局呢?根据SMM调研显示,中国消费者不选择购买电车的原因主要为续航里程焦虑,三元材料由于能量密度较高,在续航里程方面占据优势, 如何在提升续航的同时保证安全性能成为动力端口发展的重中之重,固态电池的概念应运而生。 储能对于成本敏感度更高 随储能市场蓬勃发展 磷酸铁锂电池仍是未来的主要发展方向 对于锂电的第二大的终端应用场景,储能端口来讲,不同技术中,电化学储能商业进程最快,其中锂电因技术成熟度高(动力转储能)、产业链配套完备及系统成本低优势(1,170元/KWh )成为储能市场最具发展前景技术, 磷酸铁锂电池 因此获得较为长足的发展。 主材:六大主材技术迭代 边际增量显著 出于能量密度和安全性能的综合考量 三元体系内部持续看好中镍高电压市场发展 固态电池的概念发展需要时间,那么在传统锂电池领域,能量密度和安全性能的提升在短期之内显得非常关键。镍钴价格低位下,中镍成本优势凸显;高电压技术赋能,叠加安全性优势显著,远期中镍高电压与高镍化路线将平分秋色,全球高镍化进程或将延缓。 磷酸锰铁锂保证安全性能同时 进一步提升能量密度 有望成为挤占中低端车型的主力军 固相法具有工艺简单、设备要求低,但颗粒大小不均导致循环寿命和充电率低的优点;液相改善了循环和充电比,但过程更复杂。 硅基负极材料发展方向确定 硅基产品迭代路线-中短期硅氧产品或将优先上量,远期动力场景应用多看好第四代硅碳产品。 电解液成本竞争激烈 客供配方或成为未来主流 一体化趋势加强 降本诉求驱动企业一体化布局。 铝箔行业毛利率见底 行业洗牌成定局 行业毛利率已跌至10%以下,铝箔行业快速发展下频繁生变,行业洗牌已成定局。 PET铜箔兼顾安全及成本优势 或成为未来趋势 与传统锂电铜箔相比,PET复合铜箔的生产工序短,重量轻,用于电池安全性好且在成本等方面具备优势。 冲突与破局:产能结构优化 利润与定价机制合理化 锂电全环节产能利用率较低 风险与机遇并存 技术革新与产业革新齐头并进 锂电全产业链除了技术革新,也面临产业出清的数量革新。企业既要研发新技术,又要做好供应链管理,应对可能发生的风险。
5月31日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 先进材料运用高峰论坛上,安徽华创新材料股份有限公司研究员韩浩表示,锂电铜箔的更薄化发展趋势明显;电池企业对锂电铜箔的抗拉强度要求日益提高;电池企业对锂电铜箔的延伸率要求也日益提高。高延锂电铜箔产品的需求比重在快速提升,超高延锂电铜箔产品的需求也已提出。 铜箔的发展 铜箔生产的起源 1922年美国的Edison发明了薄金属镍片箔的连续制造专利,成为了现代电解铜箔连续制造技术的先驱。 美国铜箔企业发展 1937年美国Anaconde(安拿康达)铜业公司利用上述Edison专利原理及工艺途径,成功地开发出工业化生产的电镀铜箔产品。首先研制生产出0.035mm厚的较薄电解铜箔,始用于电子工业的电路板。 1955年,Circuitfoil公司(简称CFC,即以后称为Yates公司的厂家)成立。 1957年从Anaconda公司又派生出Gould和Clevite公司。他们也开始生产印制电路板用电解铜箔。20世纪50年代后期,Gould公司已成为世界最大的电解铜箔生产企业。 日本铜箔的发展与崛起 1958年,日本电解公司、福田公司、古河电气工业公司、三井金属矿业公司纷纷建立电解铜箔生产厂。采用的是间断式电解法,全日本每月可生产几千米的薄铜片。 20世纪60年代,三井公司(Mitsui)从美国Anaconda公司首次引进了连续电解制造铜箔的技术。 古河电工公司(Furukawa)从美国的CFC公司引进了铜箔生产技术。 日本电解公司和福田公司(Fukuda)利用独自开发的连续电解铜箔的技术及铜箔表面处理技术,在20世纪70年代得开始了工业化电解铜箔的生产。 日本几大家铜箔厂在技术及生产上,于70年代初,得到飞跃性进步。 国内铜箔的发展与崛起 我国生产本溪合金厂经过于1963年9月投入生产。本溪市合金厂开始生产时是单张间断铜箔。1965年,开始实验生产连续电解铜箔,即成卷铜箔。 本世纪,新能源锂电行业的快速发展,推动了国内铜箔行业的崛起,锂电铜箔企业和产能规模快速增加。 当前有超50家锂电铜箔企业,产能规模百万吨左右,铜箔性能迅速提升挤进先进水平,打破日美行业垄断。 锂离子电池与锂电铜箔相互助力发展 1985年,日本科学家吉野彰发明了首个可用于商业的锂离子电池。 在1991年索尼成功开发出商用锂离子电池。基于对锂离子电池的安全、质量、寿命、成本等综合因素的研究认知,日本首先是选择了压延铜箔做负极集流体。 为进一步解决压延铜箔做负极集流体成本过高问题,在上世纪90年代中期,美国人发明了双面光锂电池用电解铜箔,使锂电池用途拓宽可能得以实现。 锂电新能源行业飞速发展-铜箔行业迅速发展 铜箔做为锂离子电池负极集流体,是锂离子电池的重要组成部分,在锂电池电芯材料中的成本占比达到5%-8%。随着锂离子电池的快速发展进步,对铜箔材料的性能、质量和成本的要求也日益提高。 国内、国际新能源政策推动铜箔发展 国际发改委、国家能源局关于《国家发展改革委、国家能源局关于加快推动新型储能发展的指导意见》明确表明推动锂离子电池等相对成熟新型储能技术成本持续下降和商业化规模应用。 从乘联会发布的2024年4月上半月国内汽车市场销售数据来看,4月1日至14日,我国新能源乘用车市场零售26万辆,同比增长32%,4月上半月新能源乘用车零售渗透率为50.39%,首次超过传统燃油乘用车。锂电行业仍处于快速发展阶段。 锂电行业爆发-带动铜箔快速发展 电解铜箔生产工艺介绍 溶铜工艺 溶铜就是把固体铜变为溶于水中的Cu 2+ ,即Cu变成Cu 2+ ,是往电解液中补铜的过程,溶铜过程是铜于氧气、硫酸经过一系列的氧化和化合反应生成硫酸铜水溶液,化学反应式为:2Cu+O 2 +2H 2 SO 4 =2CuSO 4 +2H 2 O。 生箔工艺 电解铜箔的制造是一个铜金属电沉积过程,是一种通过外加电流使反应铜离子在阴极上连续还原形成铜单质,并成箔剥离的工艺。 阴极表面铜离子的沉淀主要包括晶核形成和晶体生长两个阶段,铜晶粒随时间不断堆叠,逐步沉积成所需厚度的铜箔。 锂电电解铜箔的发展趋势 高能量密度-更薄化发展 从不同规格锂电铜箔出货量来看,2023年度小于6μm的超薄铜箔出货量占比已经达到8.5%,出货量占比逐年增加,主要产品为4、4.5、5μm锂电铜箔,且目前也有不少企业在尝试验证3.5μm的锂电铜箔。出货结构上则仍是以6μm铜箔为主,其中6μm以上的锂电铜箔的应用比例进一步压缩。锂电铜箔的更薄化发展趋势明显。 更高力学性能 ►更高抗拉强度 电池企业对锂电铜箔的抗拉强度要求日益提高。普抗(300~400MPa)虽仍是主流但比重逐渐降低,中抗(400~500MPa)、高抗(500~600MPa)和超高抗(>600MPa)铜箔需求快速提高。 ►更高延伸率 电池企业对锂电铜箔的延伸率要求也日益提高。高延锂电铜箔产品的需求比重在快速提升,超高延锂电铜箔产品的需求也已提出。 ►高抗高延 要求锂电铜箔在具有高抗拉强度的同时具有高延伸率。 ►铜箔的高力学性能对锂电池的多方面好处 提高生产效率:高抗拉强度和高延伸率的铜箔,能够提高电池生产中的涂布碾压效率,避免断带现象。 降低电极厚度:高力学性能可以承受更高的压实力,能增强极片的压实密度并降低电极片的厚度。 提高耐久性:高力学性能的铜箔能更好地抑制电池循环过程中活性材料的变形,从而提高电池的耐久性和使用寿命。 低电阻率 优势: ►减少能量损失 铜箔作为负极集流体,其主要作用是导电。低电阻率的铜箔可以更有效地传输电子,减少在电池内部的能量损失,从而提高电池的整体导电性能。 ►降低内阻 电池的内阻是指电池在放电过程中阻碍电流流动的因素,包括电池材料的电阻、电解液的电阻等。铜箔的低电阻率有助于降低电池的总内阻,使得电池在放电时能够更顺畅地释放能量。 ►改善功率特性 研究表明,铜箔厚度不同,电池的功率特性也会有所不同。较厚的铜箔通常具有更好的功率特性,这意味着在相同的条件下,低电阻率的铜箔可以帮助电池提供更高的功率输出。 ►影响电池寿命 电池的性能随着使用时间的增长而衰减,主要表现为容量下降、内阻增加等。低电阻率的铜箔可以在一定程度上减缓这种衰减过程,延长电池的使用寿命。 低成本 降低锂电铜箔成本极其迫切。 ►铜箔企业 提升市场竞争力、占有率:使铜箔企业能够以更具竞争力的价格提供产品,吸引更多的客户,从而扩大市场份额; 增加利润空间:降低生产成本可以直接提高企业的毛利率,增加利润空间; 促进技术创新:为了降低成本,企业可能会投资于新技术和改进生产工艺,这有助于推动整个行业的技术进步; 适应市场变化:随着锂电池行业的快速发展,对高性能铜箔的需求不断增长。降低生产成本可以帮助企业更快地适应市场需求的变化,抓住新的市场机会。 ►下游客户 需求满足:目前锂离子电池新能源产业链竞争极其激烈,消费降级,急需锂离子电池产品降价。下游客户迫切降本增效,锂电铜箔做为锂离子电池的重要组成之一,其成本下降也会对电池企业的整体成本产生显著影响。 供应链稳定性:如果铜箔供应商能够通过降低成本的方式提高盈利能力,这将有助于保证供应链的稳定性,确保生产计划的连续性。 设备更新推动铜箔发展 现场设备 生箔机处安装面密度自动测试、调控装置,在线检测铜箔面密度的变化趋势,在发现波动时及时自动调整,从而使铜箔面密度保持更好的一致性。 中试研发系统(生箔机大小与工业机一样大小),独立的实验系统,能够快速开发客户需求特殊铜箔产品母卷样品。 总结与展望 总结 锂电铜箔产能过剩,供大于求,铜箔行业进入激烈竞争阶段。 提升竞争力: 高附加值新产品开发-大环境下,高力学性能、超薄产品的开发是重要的利润来源。 降本增效-采取有效措施降本增效,以减少亏损获取利润是主旋律。 产品质量持续优化-提升客户对产品的认可度,提升产品和企业的市场竞争力。 行业发展展望 全球对锂离子电池的需求持续快速增加,相应锂电铜箔行业的前景也是很乐观的。 铜箔行业升级:不断加大技术研发投入,降低成本,提高生产效率和产品质量,开发新产品满足锂离子电池对高能量密度、长寿命和安全性等方面的要求,最终推动产业升级。 绿色、低碳:环保意识的增强和全球气候变化问题的日益严峻,改进生产工艺、降低能耗、减少废弃物排放以实现绿色生产是行业向绿色、低碳、可循环方向发展的趋势和要求。
5月31日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 先进材料运用高峰论坛上,佛山市中技烯米新材料有限公司总经理刘福海主要介绍了铝箔基材集流体3D多孔箔、盲孔箔、图案刻蚀铝箔等内容。 集流体应用 铝箔基材集流体 铝箔基材集流体——3D多孔箔 优势: ●提高集流体箔材和电极材料的粘结性,更有利于厚电极、超薄电极、半固态、干法电极、钠电、无锂负极等; ●减少胶粘剂。缓和弹性体膨胀收缩时的反复形变及应力,提高电池循环寿命; ●减少及延缓正、负极枝晶产生,改变枝晶生长方向,提高电池安全性; ●减少正、负极阴阳面问题,提高高碾压下的高倍率电芯活性物质间电解液的渗透及浸润性,让锂离子迁移更加自由,提高电子及离子粉固面转移率,提高电荷传输,降低传输内阻及发热;减少活性物间的欧姆极化及浓差极化,提高电池倍率及循环使用寿命; ●取代普通涂炭,降低使用成本;减少箔材在电池质量中的占比,提升电池能量密度; ●改善电解液浸润性,提高电池生产效率及一致性、成品率。 物理方法: 高比箔多孔材料外观。优点:无油污层,无加工制程的钝化层,只有自然氧化膜10nm左右。比表面积增加20%以上。离子迁徙更加自由,内阻超低,无需涂炭。 铝箔基材集流体——盲孔箔 铝箔基材集流体——图案刻蚀铝箔
5月30日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 氢能产业发展高峰论坛 上,哈尔滨工业大学教授王振波表示,2023年我国氢燃料电池汽车产销数据分别为5631辆和5791辆,同比分别增长55.2%和72.0%(2022年产销数据为3628辆和3367辆)。从2022年开始,中国的氢燃料电池汽车将迎来逐步放量。《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,2025年我国氢燃料电池汽车保有量将达到10万辆左右。 燃料电池简介 背景 高效、环保;影响国家安全和国民经济的重要技术。 现状 质子交换膜燃料电池技术尚未实现大规模商业应用。 根据中咨氢能中心初步统计,2023年1-12月全球(中国,日韩、美国、欧洲等主要市场)燃料电池汽车销量约1.46万辆,同比下降约21.1%;总保有量达到约81915辆;截至2023年底,全球在营加氢站数量达到1100座,同比增长51%。 五年内(2018-2023年)全国氢燃料电池汽车产销量复合增长率(CAGR)分别为29.82%和30.55%;2015年至2023年全国燃料电池汽车累计产量和销量分别是18494辆和18096辆,完成2025年5万辆目标的36.19%。 2023年氢燃料电池汽车产销量对比 2023年我国氢燃料电池汽车产销数据分别为5631辆和5791辆,同比分别增长55.2%和72.0%(2022年产销数据为3628辆和3367辆)。 首批燃料电池汽车“3+2”城市群名单全部发布,行业进入到落地实施阶段。未来四年五大城市群车辆推广目标为33010辆。 山东“氢进万家”工程,“成渝氢走廊”等都将是未来几年全国燃料电池汽车示范推广的主要推动力量。 从2022年开始,中国的氢燃料电池汽车将迎来逐步放量。 《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,2025年我国氢燃料电池汽车保有量将达到10万辆左右。 燃料电池技术商业化瓶颈 技术瓶颈:氧还原反应对Pt催化剂的依赖导致成本高、寿命低。 解决措施:发展高性能、低成本的非贵金属氧还原反应催化剂。 结论与展望 1、贵金属Pt/C国产化进程加速; 2、随着处理温度提高FeOx转化为FeN4, FeN4 进而转化为活性位点;在700度热处理是Fe-N-C催化剂性能最佳; 3、可以采用助剂提高Fe-N-C催化剂活性位点密度; 4、明确了Mn-N-C催化剂中Mn-N4是催化活性中心;稳定性明显提高; 5、可以通过双金属活性中心提高催化剂的活性; 6、PEMFC是未来发展方向;由于Pt的成本和储量原因,未来非贵金属催化剂是研发重点,但难度较大。
5月30日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 氢能产业发展高峰论坛 上,旭阳氢能研究所电解水制氢负责人张芳华表示,全球氢能市场前景可观,电解水制氢存在巨大增量市场。近年来,全球氢能市场呈现逐年增长的趋势;我国已成为最大氢气生产国,2021年,我国氢能产量达3342万吨,全球占比超过1/3;目前,氢气制氢仍以灰氢为主,2021年,灰氢占比超80%,电解水制氢不足1%。 氢能行业发展背景 政策背景 美国:美国最早将氢能纳入能源战略,发布《国家氢能路线图》等多份报告。2020年,发布了《氢能计划发展规划》,提出未来十年及更长时期氢能研究、开发和示范的总体战略框架。2022年8月,美国参议院通过《降低通货膨胀法案》,该法案将在十年内对低碳氢提供最多3美元/公斤的税收抵免。 日韩:2014年,日本绘制了氢能和燃料电池发展路线图,并计划打造“氢能社会”;2017年12月,日本确立“氢能源基本战略”,制定“三步走”计划。2020年2月,韩国政府正式颁布全球首个《促进氢经济和氢安全管理法》,明确政府对氢能产业和氢能企业的行政和财政支持。2021年,韩国发布《氢能经济实施方案》,从生产、流通、应用、管理四个方面制定了推进细则,提出构建“清洁氢”为主的生态圈。 中国:2019年3月,氢能被首次写入《政府工作报告》;2020年9月,我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”目标;2022年3月,国家发布《氢能产业发展中长期规划(2021~2035)》,明确了氢的能源属性,提出氢能发展基本原则,氢能产业发展各阶段目标;2024年4月,氢能正式纳入《中华人民共和国能源法(草案)》,氢能正式步入我国能源体系。 欧盟:2020 年 6 月,德国出台《国家氢能战略》,投入 90 亿欧元发展氢能,强调“绿氢”优先,重视能源和产业结构,提出在船运等领域发展利用氢能。2020年7月,欧盟委员会正式发布《气候中性的欧洲氢能战略》政策文件,同时宣布建立欧盟氢能产业联盟;2022年5月,欧洲决定能源去俄罗斯化,欧盟委员会推出Repower EU计划,提升氢能产能目标。 其它:2019年,澳大利亚政府发布《澳大利亚国家氢能战略》,确定了15大目标和57项行动;2020年,英国政府发布《能源白皮书》。2021年英国商务能源与产业战略部发布《国家氢能战略》。2020年,西班牙政府、芬兰政府和加拿大政府分别发布了《西班牙氢能路线图》、《芬兰氢能路线图》和《加拿大氢能战略》;2021年,俄罗斯政府发布《俄罗斯氢能产业发展规划》,在俄罗斯推广氢能;同年挪威政府也发布了《挪威氢能路线图》。 市场需求及发展趋势 市场背景:全球氢能市场前景可观,电解水制氢存在巨大增量市场。 近年来,全球氢能市场呈现逐年增长的趋势;我国已成为最大氢气生产国,2021年,我国氢能产量达3342万吨,全球占比超过1/3;目前,氢气制氢仍以灰氢为主,2021年,灰氢占比超80%,电解水制氢不足1%。 我国氢气发展现状 旭阳氢能产业布局 京津冀最大的高纯氢供应商 制氢装置:拥有五条氢气产线,四大高纯氢生产基地:定州6500Nm³/h、邢台500Nm³/h、呼和浩特5000Nm³/h、唐山5000Nm³/h(正在建设)高纯氢装置,总计34吨/天高纯产能。 单日氢气销量已突破6万标方,随着燃料电池用氢、工业氢气需求增长,销量还将大幅增长。 城市交通:为2022北京冬奥会供氢60000Nm³。 航天用氢:开拓航天实验用氢业务140000Nm³ 。 制储运氢项目 加氢站建设 蓝氢到绿氢产品转型发展规划 储运氢端(液氢项目) 建设液氢闭环生态示范工程,打通液氢“制储运加用”各环节,致力于打造国内外创新领先、具有显著社会意义和商业价值的液氢示范项目和液氢闭环生态,可作为航天科研氢源,形成商用液氢供应基地,形成可复制可推广的生产运营模式,并逐步在全国范围内拓展。 运氢端(管道项目) ►探索环京氢气管网建设 依托河北省定州市旭阳工业副产氢氢源,途径保定市高碑店新发地物流园,未来终点延伸至北京市和雄安新区。线路管道设计全长约164km左右,设计总供应量10 万吨/年,途径定州、唐县、望都、顺平、满城、竞秀、徐水、定兴、涞水、涿州和高碑店共 11 个市县区。周边其他区域氢气资源,尤其是与分布式绿氢结合,接入管网,并向目标市场进行供给。建成投运后氢气从定州输送至北京的成本可降至0.6元/kg左右,氢能的储运成本大幅降低。 ►天然气掺氢 建设天然气掺氢业务,规划设7公里天然气掺氢管道,年输送氢气1200万Nm³,掺氢比例10%,增加氢气销量,降低民生燃气碳排。 ►完善旭阳版氢能供给生态链 创新旭阳“销运产供”的氢能路线,集中在储运端的多元化、供应产品的多元化、氢能应用场景的多元化,实现氢能与市场对接。 加氢端(加氢站) 加氢站业务布局: ►已在定州、邢台、保定建有3座加氢站,2023年定州综合能源站满负荷运营,全年实现加氢220万方,形成了稳定的盈利模式。 ►正规划和拟新建多座综合能源站,扩大加氢站网络。邢台、沧州、唐山等地谋划落地总计4-6座加氢站,预期到2026年旭阳形成10座以上加氢站,日加氢能力超过15吨。 ►全产业链运营和精密预算制度,可做到全流程成本可控,拥有加氢站建设、氢气加注等补贴。
5月30日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 氢能产业发展高峰论坛 上,上海环境能源交易所总经理助理沈轶表示,未来碳市场控排规模将持续增加、碳市场和碳税配合使用是趋势、全球碳市场衔接进程加快。绿色氢基能源发展痛点是绿色氢基能源生产消纳成本高、绿色氢基能源的减碳价值无法体现、绿色氢基能源的减碳价值无法体现。 上海环境能源交易所 定位和发展目标 紧紧抓住全国碳市场启动的历史性机遇,围绕服务国家“双碳”目标,建设 “一体三功能五大中心”,建成国际一流的碳市场。 五大业务平台 碳市场发展 全球碳市场 ►发展现状:截至2023年1月,全球共有28个碳市场正在运行。另外有8个碳市场正在建设中,预计将在未来几年内投入运行12个司法管辖区亦开始考虑碳市场在其气候变化政策组合中可以发挥的作用。 ►按照覆盖排放量的规模来计算,中国拥有全球最大的碳市场。 ►以碳市场年度配额拍卖收入来计算,欧盟拥有全球最大的碳交易市场。 ►交易情况 2023年全球大多数地区碳价呈下跌态势,但中美碳配额价格都呈走高趋势。 欧盟:排放交易体系(EU ETS)仍然是全球最大的市场,占2023年全球碳市场总价值的87%左右。 中国:全国和试点碳市场整体交易量有所增长。 北美:碳市场的交易活动在2023年略有下降。 2023年,碳市场机制继续向新的区域扩张,埃及、日本、印度尼西亚和中国台湾地区都推出了新的计划。 ►展望 碳市场控排规模将持续增加、碳市场和碳税配合使用是未来趋势、全球碳市场衔接进程加快。 碳边境调节机制(CBAM) ►背景 为应对气候变化,欧盟气候法规定,到2030年,欧盟较2019年减少净温室气排放至少55%,并在2050年实现碳中和。为了实现这一目标,欧盟提出了“Fit for 55”一揽子计划,其中就包括碳边境调节机制(CBAM),也常被通俗地称为“碳关税”。 ►目的 CBAM是一项旨在防止碳泄漏的政策工具。碳泄漏是指由于成本原因,企业将生产转移到环境标准较低或无碳价格的国家或地区,从而在全球范围内导致温室气体排放实际上没有减少的现象。 CBAM的目的是为了确保进口商品的碳成本与在欧盟生产时的碳成本相当。这意味着来自碳成本低的国家的进口商品将需要支付一定的费用,这个费用相当于如果这些商品在欧盟生产时所需支付的碳排放费用。 ►关键时间节点 CBAM于2023年5月被正式通过,于2023年10月1日起进入过渡期,直到2025年底结束。过渡期间内,申报人应根据CBAM的要求提交相关报告。 从2026年1月1日起,CBAM正式实施,要求申报人购买CBAM证书进行清缴,即真正地支付“碳关税”。 ►涵盖行业 首批纳入CBAM征税的产品大类包括水泥、电力、化肥、钢铁、铝和氢。同时,聚合物和化学品也正在被评估是否会在将来被纳入。预计到2030年,CBAM可能会覆盖更多的行业和产品,将覆盖欧盟排放交易体系(EU ETS)的所有行业。 ►中国企业应对 中国出口企业和第三方机构应尽快熟悉CBAM相关要求、建立碳核算能力。 中国企业需尽早分析和评估CBAM正式实施对现有生产经营的影响、预期成本及潜在风险,制定减排计划,提升自身的碳管理能力。 中国碳交易市场 全国碳排放交易体系覆盖行业范围: ►全国碳排放权交易市场启动初期,以发电行业(纯发电和热电联产)为突破口;发电行业年覆盖碳排放近45亿吨。 ►纳入2013-2019任一年排放达到2.6万吨二氧化碳当量的2225家发电企业。 ►对于2019-2020年实行全部免费分配。 ►后续按照稳步推进的原则,成熟一个行业,纳入一个行业。 全国碳交易市场: 2023年1月3日至2023年12月29日,全国碳市场共运行242个交易日。 ►成交量 2023年全国碳市场碳排放配额年度成交量为2.12亿吨。其中,挂牌协议交易成交量3499.66万吨,大宗协议交易成交量1.77亿吨。 ►成交额 2023年全国碳市场碳排放配额年度成交额为144.44亿元。其中,挂牌协议交易成交额25.69亿元,大宗协议交易成交额118.75亿元。 ►成交价格 2023年每日综合价格收盘价在50.52-81.67元/吨之间。2023年市场成交均价68.15元/吨,较2022年市场成交均价上涨23.24%。 总体来看,全国碳市场上线运行以来,市场运行健康有序,交易规模逐渐扩大,交易价格稳中有升,企业交易更加积极,市场活力逐步提高。 区域碳交易市场 2011年起,北京、天津、上海、重庆、广东、湖北、深圳7省市启动了碳排放权交易地方试点工作。 2013年起,7省市试点碳市场陆续开始上线交易。 2016年,福建成为国内第八个碳排放权交易试点地区。 2024年1月,《碳排放权交易管理暂行条例》通过,条例施行后,未来将不再新建地方碳排放权交易市场,重点排放单位不再参与相同温室气体种类和相同行业的地方碳排放权交易市场的碳排放权交易。 2023年区域碳交易市场: ►碳价存在明显差异,多数呈上涨趋势。其中北京碳市场碳价最高,福建最低。 ►交易量差异明显,多数交易量出现下降。其中福建碳市场交易量最大,北京最低。 碳普惠 我国碳普惠机制可分为政府主导的碳普惠机制和企业主导的碳普惠机制两种。 绿色氢基能源探讨 绿色氢基能源标准 目前绿氢、绿甲醇、绿氨全球尚未形成统一的要求标准。 绿氢 ►在全球加快能源绿色转型的背景下,氢能产业已成为全球能源领域投资增速最快的行业之一。 ►IEA预测,随着可再生能源制氢技术的突破和成本的降低,2030年全球绿氢产量将达到2700万吨/年,2050年预计超过1亿吨/年,增长潜力巨大。 ►作为一种用途广泛的二次能源,绿氢可以在多个生产和消费环节作为替代能源进行使用,在重工业、交通、建筑、电力行业中均有不同的应用场景,其中最主要的用途包括燃料用氢、原料用氢,以及储能用氢三类。 ►中国是目前世界上最大的制氢国,年制氢产量约4000万吨。近年来绿色清洁氢能源发展持续加速。 ►截至2023年12月25日, • 地方政府发布的氢能政策438项。 • 全国共建成可再生能源制氢项目58个,覆盖21个省(直辖市,自治区),涉及37家企业,合计项目规模654.5兆瓦。 • 全国已建成并运营的加氢站数量达到了428座,覆盖了全国30个省市自治区。 • 全国已建成运营燃料电池热电联产与发电项目91个,覆盖23个省(直辖市、自治区),总计规模达19.3兆瓦。 绿甲醇 目前全球绿色甲醇市场仍处于发展初期,已投产产能较少。 绿甲醇的应用:降低交通运输领域燃料排放;作为绿氢载体,解决氢能储运难题;解决可再生能源的储能和调峰难题;可以资源转化二氧化碳。 2023年甲醇船舶已成为国际航运领域主流替代燃料船舶路线之一。 根据国际海工领域机构克拉克森的数据,2023年1月至12月,全球共下单甲醇燃料船130艘,同比增长202.3%。从2023年订单占比来看,在全部燃料船型的新增订单中,甲醇船舶约占13%(按船舶吨位);在替代燃料船型的新增订单中,甲醇船舶约占28%(按船舶吨位),仅次于LNG燃料船(56%)。 绿氨 目前绿氨生产仍处于探索和起步阶段,产业规模化仍有待时日。 绿色氢基能源发展痛点 绿色氢基能源生产消纳成本高、绿色氢基能源的减碳价值无法体现、绿色氢基能源的减碳价值无法体现。 碳氢融合助力绿色氢基能源发展 建立氢交易平台:实现绿色氢基能源的绿色价值,实现绿氢的跨区域交易; 对接碳交易市场:实现绿色氢基能源的碳减排价值; 加快标准建设:制定与国际接轨的绿色氢基能源相关标准,加强绿色氢基能源产业链的国际合作。 推动地方立法及政策支持:以试点带动绿氢、绿甲醇、绿氨全域推广。
5月30日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 氢能产业发展高峰论坛 上,北京氢羿能源科技有限公司创始人/董事长米万良表示,在“双碳”目标的驱动下,未来中国氢气转向绿氢生产趋势已成定局,基于可再生能源的电解水制氢技术是必然选择之一,今后10-20年占比会大幅度增加。双碳目标加剧电解水制氢电解槽的装机容量。 市场空间和趋势 氢能是连接石油化工与可再生能源的桥梁。 电解水制氢市场空间和趋势 在“双碳”目标的驱动下,未来中国氢气转向绿氢生产趋势已成定局,基于可再生能源的电解水制氢技术是必然选择之一,今后10-20年占比会大幅度增加。 几种电解水制氢方式优缺点 全球PEM电解槽发展策略 欧盟:德国提出国家氢能战略,30年/40年目标电解槽产能5/10GW,对绿氢需求巨大。同时提出可再生能源法减免绿氢的可再生能源附加费,幅度达85-100%;并提出氢全球计划,投入9亿欧元。英国氢能战略将原有至30年5GW的低碳氢产能提升至10GW/年(绿氢+蓝氢),公布9000万英镑绿氢基金。 美国:PEM电解水制氢的成本已降为当地天然气重整制氢的2倍,尤其是以“四弃”发电制氢成本已经与天然气制氢相当。美国能源部推出H2@Scale规划,支持Proton Onsite,Giner,3M公司开展涉及GW级PEM电解槽析氧催化剂、电极、低成本电极组件和放大工艺。 中国:可再生能源电力的PEM电解水制氢项目不断攀升,提出氢能中长期发展规划,将提高可再生能源制氢量等氢能相关全产业链计划。中石化提出绿氢炼化、千座加氢站计划;中石油以及中海油、国电投、三峡集团等均开展相关方面的布局。 PEM电解槽国内发展缓慢原因 发展前景与展望 PEM电解槽装机容量不断攀升,2030年未来将达到1-2GW;1MW的PEM电解槽催化剂用量按照240g计算,所需阳极催化剂量为240-480kg,产值3-6亿元;双碳目标加剧电解水制氢电解槽的装机容量。 低贵金属催化剂的开发是PEM电解槽的必然降本之路,开发Ir复合、Ru复合以及各种形态(金红石、锐钛矿、焦绿石、荷兰石等)(核壳、纳米晶、原子簇、纳米线/纤维等)(掺杂、负载、合金化等)的高活性长寿面催化剂。短期内将成为率先可工业化应用的主要阳极催化剂。 非贵金属催化剂开发,含F的氧化锡、锰基化合物、过渡金属NC化合物等。 产品发展规划:市场空间巨大 氢气产量逐年上升,下游用途广泛。 根据IEA数据,2021年全球氢气总产量(含合成气)9423万吨,其中中国产量3300万吨,约占全球总量35%,2022年氢气产量3700万吨。下游应用场景来看,90%以上的氢气需求用于化工领域合成的原材料,如合成氨、甲醇等。 政策环境 ►可再生电力制氢/能源属性 2022年3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发(以下简称《规划》)。《规划》明确了氢的能源属性,是未来国家能源体系的组成部分,充分发挥氢能清洁低碳特点,推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。 到2025年燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。可再生能源制氢量达到10-20万吨/年,成为新增氢能消费的重要组成部分,实现二氧化碳减排100-200万吨/年。(>1400MW级PEM电解槽) 到2030年,形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系,产业布局合理有序,可再生能源制氢广泛应用,有力支撑碳达峰目标实现。 到2035年,形成氢能产业体系,构建涵盖交通、储能、工业等领域的多元氢能应用生态。可再生能源制氢在终端能源消费中的比重明显提升,对能源绿色转型发展起到重要支撑作用。 ►非化工园区制氢PEM最适宜 非化工园区制氢,给分布式制氢带来利好,而PEM电解水制氢最适合分布式制氢。
5月30日,在SMM主办的 CLNB2024(第九届)中国国际新能源产业博览会 - 氢能产业发展高峰论坛 上,中国石油和化学工业联合会特聘专家赵军表示,我国工业部门的二氧化碳排放量将在2020-2060年间下降近95%。工业、交通运输等领域将成为氢需求的重要增长点,制氨和合成燃料领域的需求将保持一定的增长态势,主要来自航运和航空需求。 全球能源变局 2022年全球能源供给和消费 全球的能源供给总量约150亿油当量,在转换过程中损耗50亿,总体的需求约100亿。 能源消费 化石能源的比重依然较大,但煤炭的比重在下滑,可再生能源比重在不断提升,交通和工业是主要的用途,东北亚消费最大,发达国家平稳,印度能源需求增长稳定。 化石能源 可再生能源发电高速增长,主要来自中国和欧美的风能和太阳能发电。 •原油:消费仍有增长,未来约8亿吨的需求增量,东北亚和北美是主要的增量市场,2030年原油需求或达峰; •天然气:需求稳步增长,北美中东是以及东北亚是主要的消费地,未来增量需求也主要来自这些区域; •煤炭:受双碳影响,全球煤炭需求萎缩,东北亚需求下降显著,但印度不降反升,煤炭是中国独特的资源禀赋,双碳背景下的煤炭发展面临阻力,煤炭利用的减碳技术成为热点。 非化石能源 水电和核电整体增长稳定,以太阳能和风能为代表的可再生能源增长迅猛。 •水电:水电作为可再生能源,增长潜力大,水资源丰富的东北亚和南美是主要的增量市场; •核电:对于能源过渡依赖的地区正在重新评价核电的安全使用,增量主要来自日本和印度; •可再生能源:能源脱碳是可再生能源高速增长的动因,太阳能和风能在中国和欧美地区欣欣向荣。 碳排放 全球碳排放总量依然保持在较高水平,东北亚特别是中国是主要的排放地区,这与化石能源使用密切相关。 •温室气体 (GHG) 排放量以平均每年0.5%的速度增长,印度和东北亚推动了大部分新增排放; •过去十年,由于可再生能源和天然气在发电中的份额不断增加、交通技术的改进以及能源效率的提高,碳排放的总量依然保持在500亿吨左右; •使用高排放化石燃料(煤、石油)发电正在对印度、非洲、东南亚以及独联体和波罗的海国家的整体环境产生负面影响。 能源结构变局-中国 随着化石燃料用量迅速降低,可再生能源在能源需求总量中的比重将从2020年的12%上升到2060年的60%,太阳能将成为最主要的能源。 ►能源需求降低的主要原因包括能效和材料效率大幅提高,以及从重工业向低能耗经济活动转型。 •2030年,能效提高将使能源需求增长放缓到18%,重工业生产达峰,能源需求开始下降; •终端用能电气化将助推上述趋势,电力以更高效的方式提供能源服务; ►非化石燃料一次能源需求总量比重升高。 •用于发电(太阳能光伏)以及建筑物和工业供热(太阳能热力)的太阳能到2045年左右将成为最主要的一次能源,到2060年将占到总需求的约1/4; •2060年可持续生物能源的比重相比2020年将翻一番以上; •核能将从3%的比重扩张到2060年的15%比重。 承诺目标情景下 中国工业部门的二氧化碳排放量大幅降低 能源消费也会更有效率 碳排放 •中国工业部门的二氧化碳排放量将在2020-2060年间下降近95%; •重工业排放量的下降将主要由转用低碳技术和燃料推动,也得益于节能措施能源消费; •能源消费量将下降约20%,主要原因是产出下降以及效率提升; •创新在中国的工业减排工作中处于中心地位,若干技术将取决于供给基础设施能否得到大规模发展,如CCUS、电解制氢,储能。 绿氢产业展望 制氢 目前化石原料是氢气的主要来源,但随着电解水技术的提升带来成本的下降,绿氢的发展空间变大,逐渐成为发展的主流趋势。 •2020年,我国氢气供给量约2500万吨,化石能源和工业副产氢合计98%,但2030年合计占比约80%。 •传统制氢工艺依然占据主流,但随着中国双碳政策推行,传统工艺难以获得审批,供需矛盾日益突出。 •2030年中国氢气供给约3500万吨,可再生能源电解水制氢(绿氢) 占比15%达到525万吨,2050年占比达到70%,电解水制氢会逐渐成为主流。 •碱性电解水技术成熟、成本较低,PEM电解槽占新增装机容量八成以上。 •随着制氢规模化及核心技术国产化突破、电解槽能耗和投资成本下降以及碳税政策下,电解制氢极具发展潜力。 储运氢 氢气运输和存储的高成本,仍是产业化阶段的核心问题,储运和加氢是氢能应用的核心保障,目前看气态储氢最成熟,中期关注氨储氢落地与液氢的技术进步。 用氢 化工是氢气最大需求,未来绿氢化工力度将加大,国家氢能规划推动氢燃料电池汽车及相关组件发展,氢气炼钢是钢铁生产零排放的终极解决方案。 从2020年到2060年 中国氢能需求量将增加两倍以上 几乎所有的氢产出都是以电解氢为主的低碳氢 制氢发展趋势 •电力制氢路线比重不断增加,2060年年产量可达7300万吨,将成为未来主要制氢路线。 •其他制氢路线(如精炼石脑油催化重整、其他化石、煤炭等)的比重都在逐渐减少,未来多采用与CCUS技术相结合的清洁生产方式。 用氢发展趋势 •工业、交通运输等领域将成为氢需求的重要增长点,制氨和合成燃料领域的需求将保持一定的增长态势,主要来自航运和航空需求。 •电力领域的需求相对较小且增长缓慢,而精炼领域的需求则在2030年前有所增长,但之后将保持相对稳定的水平。 氢能源车 •2023年全球氢燃料电池汽车销量为1.45万辆,同比下降30%,主要系韩国销量大幅下降55%所致。尽管2023年全球销量下降,但2017年以来氢燃料电池汽车年均复合增长率仍达26%。 •2023年中国以5600辆的销量超过韩国(4631辆),成为全球最大的氢燃料电池汽车市场,其中绝大多数销量来自商用车。 •各国相关基础设施如加氢站等不断加大布局,预计氢燃料电池汽车市场有望持续保持增长。 绿氨绿醇展望 合成氨供给 电解水制氨及其他清洁制氨方式占比有望在2030年前实现较快增长,但传统的化石能源制氨方式短期仍是主流。 合成氨需求 未来10年合成氨需求结构将发生明显变化,能源用氨的占比将大幅提升。 合成氨 全球化工行业碳排放12.5亿吨,其中氨行业占据36%,“双碳”目标下氨行业减碳已成为全球共识,碳减排的节奏将持续加快。 绿氢-绿氨应用 通过电解水生成氢气,并与氮气结合为绿氨,一方面可以作为船用燃料,另一方面可以运输至目的地释放氢气作为终端应用,上游电能和下游应用是关键。 绿氨成本经济性 随着新能源电价成本大幅下滑,未来绿氨的竞争优势非常明显。 预计到2027年,全球绿色甲醇的需求量将达到800万吨,绿电甲醇受限较少增长更为快捷,随着远期成本下降绿电甲醇应用将成为主流船燃。
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