铂金在氢经济领域的最大机遇在于氢燃料电池汽车(FCEV),尤其是重型车。WPIC预计,到2030年,氢终端用途将占铂金年度总需求的11%(约87.5万盎司),其中燃料电池将占到60%以上。虽然FCEV最初的渗透率很慢,随着电解产能的增长,氢气平准化成本(LCOH)不断下降,将会降低用氢成本,因此我们预测,到2030年,欧洲和中国的氢燃料重卡(HD-FCEV)车队将实现与柴油车同等的总拥车成本(TCO)(图2)。氢燃料重卡的渗透率增长推动氢终端市场对铂金需求的增长,这几乎抵消了汽车催化剂铂金需求的下降(图1),在我们的两到五年市场展望中,汽车领域的铂金总需求保持大致稳定。
氢经济的增长速度低于预期反映出缺乏政府通过法规或补贴的支持。这打压了与氢相关的投资意愿。然而,在过去的12-18个月里,可获取补贴出现明显增加,我们更新了对氢燃料重卡市场的分析。WPIC预计,在未来几年,三大因素将支持氢燃料重卡市场,这将有助于解决氢燃料重卡相对于现有柴油车队的成本竞争力的核心障碍:
到2030年,主机厂(OEMs)计划将燃料电池的产能从每年24吉瓦增加到91吉瓦。产量的增加应该会支撑规模经济,降低燃料电池车的生产成本并增加消费者选择,补贴正在降低氢燃料重卡的前期资本成本,有助于缓解当前与柴油车相比较高的氢燃料价格,电解技术的改善和生产税收抵免预计将使氢气平准化成本(LCOH)到2030年降低约55%。
随着氢燃料重卡采用的经济障碍减少,我们预测到2030年,由受到中国和欧洲市场的推动,重型车市场份额将达到5%。氢燃料重卡市场份额的增长支持了铂金需求的增加,加强了铂金的投资逻辑,预计从2023年至少2028年将连续出现市场短缺。平均来看,预计在2025年到2028年间,铂金市场缺口预期将达到平均约43万盎司(约占需求的5%),这将减少地上存量并支持更高的价格。
介绍
全球能源转型将需要多种技术手段来实现脱碳目标。“氢经济”为重工业、电力和电网平衡以及商业/工业物流和运输(陆、海、空)等难以减排的行业提供了低至零排放的解决方案。WPIC的《氢入门知识》报告中深入讨论了氢经济的相关内容。本报告旨在解析当前及未来氢经济的竞争力,并展示我们对2030年前与氢相关铂金需求的展望。WPIC 预计,与氢相关的铂金年度需求将从2023年的4万盎司增加到2030年的约87.5万盎司左右(见图3),从而占铂金年度总需求的11%。氢相关的铂金需求可以广泛地归因于上游的电解制氢和下游燃料电池用于交通或固定电源应用。到2030年,电解槽将占氢相关铂金需求的20%至25%,而氢燃料电池应用将支撑大部分铂金需求的增量。
由于燃料电池技术的重要作用(特别是在重型车中),有必要将政策目标与氢市场的基本现实相结合,这导致了燃料电池汽车最初的采用率缓慢。为了成功推出重型(HD)氢燃料电池车并提高铂金需求预测的确定性,WPIC认为,改进重型氢燃料电池汽车采用的关键推动因素有:
不断提升的燃料电池产能:我们的研究对已公布的主机厂氢燃料电池产能进行了自下而上的评估,认为产能的提高将支撑规模经济,同时降低汽车价格。
总拥车成本(TCO):我们评估了重型车氢燃料电池车与欧洲、中国和美国现有柴油车队的总拥车成本。绿氢的利他脱碳效益不能指望启动从柴油到氢能的转换,这需要与降低重型车氢燃料电池车的总拥车成本相结合
协调电解水制氢的平准化成本(LCOH):我们评估未来的电解工厂是否能够以使重型车氢燃料电池车队实现与柴油车同等的总拥车成本价格供应氢,同时产生投资回报。
燃料电池适合重任
能源转型是一个动态过程,没有单一的技术途径足以实现脱碳目标。可再生能源、电池、生物质能或绿氢等绿色技术不应被视为相互竞争,而应被视为相互补充,以实现减排的共同目标。氢能委员会预计,氢经济将使占全球碳(CO2)排量20%的行业实现脱碳(图4)。但什么是氢经济?氢经济可以细分为上游、中游和下游。上游包括氢气的生产,目前这是一个碳密集型过程,通常利用蒸汽甲烷重整(SMR)。SMR生产的是灰氢,然而,低碳强度的蓝氢和绿氢的发展势头正在形成。与灰色制氢相比,蓝色制氢采用碳捕捉和储存(CCUS)技术以及SMR技术,能减少约60%至99%的碳排量。
绿氢是一种零排放的生产路线,利用可再生能源通过电解水(即将水分解为氢和氧)生产。目前已商业化的两种成熟电解技术包括碱性和质子交换膜(PEM)电解。
预计2022年至2030年间,氢气总产量将以6%的复合年增长率增长。然而,所有新增的氢气产量增长都将来自低碳技术,因此需要为蓝氢和绿氢建立大型新市场(图5)。