德、日、美氢能源管理机构分析
德、日、美三个国家均设置了氢能源管理机构。2014年日本经济通产省能源效率和可再生能源部(EnergyEfficiencyandRenewableEnergyDepartment)下设立了氢能与燃料电池战略办公室(HydrogenandFuelCellsStrategyOffice)。2005年美国能源部下设氢燃料电池技术咨询委员会(HTAC),就氢能研究、开发和示范项目向能源部长提供咨询建议,下设燃料电池技术办公室(FCTO)负责协调美国能源部氢和燃料电池项目的研发活动。2004年德国政府牵头成立了国家氢能与燃料电池组织(NOW);2015年由法液空、戴姆勒、林德、OMV、壳牌和道达尔六家龙头企业结成H2Mobility联盟,与NOW共同支持德国氢能产业发展。
同时,三国已创建了相对科学安全的技术标准及监测体系。截至2018年底,美国国家标准学会(ANSI)已发布氢能技术现行相关国家标准27项。德国标准化学会(DIN)也已发布氢能技术现行相关标准14项,日本发布氢能技术相关标准29项。
凭借空分技术储备,气体巨头公司率先提供氢能一体化解决方案
合作加收购,全球工业气体巨头加快布局氢能市场。2018年,林德集团同普莱克斯合并,成为了全球最大的气体集团。同时,林德集团与中国及全球其他供应商签订多项协议,积极推进公司在全球的氢能布局。2016年5月,法液空以134亿美元收购美国同业Airgas公司,成为全球最大的工业气体供应商。2018年11月,液化空气集团与第一元素燃料公司签署氢能合作协议,积极推进氢能发展目标。2018年,空气产品公司收购通用电气气化业务及技术,并同时与中国、韩国等国家企业签订氢能合作协议,加速其全球氢能布局。
图表:气体巨头公司主要投资情况一览
资料来源:公开资料整理
气体巨头公司历史悠久,技术储备深厚
据公司官网,林德集团拥有130多年历史,迄今为止,林德在全球共交付超过4000套工业装置,其中空气分离装置约3000余套,是国际领先的工程承包商之一。液化空气成立于1902年,是世界上最大的工业气体和医疗气体以及相关服务的集团供应商,目前拥有369台大型空分设备,在全球约有6000套空气分离装置和制氢装置。空气产品公司拥有超过75年的历史,当前在全球40多个国家和地区的各种应用中拥有和运营300多台空气分离装置,在全球销售、设计和建造了2000多台空气分离装置。
图表:2018年气体巨头公司经营数据
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依托空分技术的深厚积淀,工业气体巨头在制氢工艺上也处于全球领先地位。氢气纯化中的变压吸附、蒸汽重整和深冷分离等过程都是空气分离工艺的重要部分。林德氢气制备工艺有蒸汽重整、部分氧化、连续重整、一氧化碳转换、等温反应器等多种技术储备,制取工艺最高可以提取99.9999%纯度的氢气,已建成200多个氢气制造工厂。液化空气有GasPOX(天然气部分氧化)、变压吸附、SMR-X(零蒸汽制氢)、蒸汽甲烷重整等制氢工艺,最高可以提取99.9999%纯度的氢气,已建成52个氢气制造工厂。空气产品公司拥有PRISM现场制氢、能源炼化制氢、变压吸附、蒸汽甲烷重整等工艺,最高可以提取99.999%纯度的氢气,在全球共拥有60多家制氢工厂,年氢气总产量超过200万吨。
工业气体巨头拥有多层次、全方位储运方式
三大气体巨头公司均提供管道运输和钢瓶运输。林德是全球少数具有低温液化系统(大规模氦气和氢气的低温液化技术)的公司,可为液态气体提供低温标准储罐,制冷温度可达80K~1.5K,在世界范围内已有600多台投入使用;提供两款30Mpa的储气瓶(型号:GENIE和EVOS),以及容量从3000L~450000L、压力为1.8、2.2和3.6Mpa的低温标准储氢罐。液化空气针对需求量较大的客户采取管道运输方式,目前已运行了三个跨越9000公里的主要管道网络。空气产品公司在美国的墨西哥湾岸区运营了全球大型规模的氢气厂及管线供应网络,整个系统绵延960多公里。
图表:法液空公司在北欧的氢气管道分布示意图
图表:美国空气产品公司在墨西哥湾北岸的氢气管线分布示意图
工业气体巨头作为基础设施领导者,加氢站数量持续增长
全球加氢站的60%由美国空气产品公司、法国液化空气公司和林德集团建设。据各公司官网,截至2018年底,林德在全球参与建设及投资运营的加氢站超过160个,液化空气集团120个,空气产品公司拥有近100个。林德拥有成熟的加氢机技术,提供的产品按压缩技术的不同,可以分为低温抽气泵、离子压缩机和活塞式压缩机加氢机,共有8种型号。加氢效率最高的是采用离子压缩机的HydroGear加氢机,其运行压力最高可达110MPa,实现每小时加注氢气550公斤。液化空气集团参与建设及投资运营的加氢分布在欧洲、美国、日本和阿联酋等地,具有丰富的加注站设备数据及相关技术。空气产品公司是国际氢能委员会指导级别成员,将所开发的加氢站技术提供给欧洲、中国、日本和美国。
深入氢能产业链,打造一体化解决方案
林德依托自主的技术设计,建设和运营氢气及合成气装置,打造全方位的气体供应服务,其提供的ECOVAR®现场供应解决方案,可根据需要组合系统和系统模块,以创建适合客户要求的、量身定制的解决方案,使开发、生产、安装和运营的成本显着降低,目前,全球已有1000多套ECOVAR®系统投入使用。液化空气的Cryocap™解决方案是一个独特的创新技术,是第一个CO2的低温捕获系统,能增加制氢率。同样空气产品公司一体化解决方案也涵盖了从制氢、储氢、提纯、基础设施建设以及污染的处理及回收整个产业链。
图表:林德集团提供氢气制备到加注的一体化解决方案
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