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2023年回顾|全球氢能行业的主要发展和趋势（第1部分：生产）

本文摘要：（由ai生成）2023年绿色氢能发展受补贴计划推动，但补贴延迟影响投资决策。美国绿色氢生产目标难实现，蓝氢受质疑，天然氢受关注。欧盟、英国、印度和澳大利亚等地也推补贴计划。成本上升、补贴延迟影响电解槽制造商。欧盟和美国对氢气生产要求增加成本。蓝氢甲烷排放问题引发关注，天然氢因低成本和低碳排放受青睐，尤其在澳大利亚和法国。对于许多人来说，2023年应该是绿色氢能从理念变为现实的一年，一波政府补贴计划即将生效，这几乎将保证可再生H2项目的盈利能力。但世界上最重要的补贴计划——美国清洁氢生产税收抵免、欧盟绿色H2拍卖、德国主导的H2Global计划、英国差价合约招标、印度国家绿色氢使命和澳大利亚氢先导计划——都已取得成果的时间比预期更长，延迟了开发商的最终投资决策（FID），对投资者和电解槽制造商产生了连锁反应。然而，虽然大规模清洁氢生产可能尚未成为现实，但行业参与者和政府已经出现了新的现实主义——无论是生产绿色H2的成本还是应补贴使用它的部门。美国到2031年以每公斤1美元的价格生产绿色氢的目标现在看来更像是一厢情愿，而不是一个可以实现的目标；蓝色氢似乎是次佳选择，只有那些在化石燃料中拥有既得利益的人才会鼓吹；而从地下提取的天然H2却意外地从默默无闻上升到许多国家政治议程的重要位置。政府补贴尽管其主要补贴计划意外延迟，但美国仍然是中国以外绿色氢开发商最具吸引力的市场，因为所有生产商都有资格获得高达3美元/公斤的生产税收抵免，而不仅仅是那些提交了拍卖中的最低出价。然而，尽管作为《通货膨胀减少法案》的一部分于2022年8月签署成为法律，但有关如何获得信贷资格的规则尚未最终确定，导致许多项目开发商无法做出最终投资决定。这些规则原本预计将于2023年8月公布，但直到2023年12月22日才公布——而且只是草案形式。公布的规则包括有争议的额外性、每小时匹配和地理相关性“三大支柱”，目前正在接受公众咨询，直到2024年3月下旬，目前尚不清楚何时最终确定，这给生产商带来了进一步的延误'最终投资决定尽管拜登政府在10月份成为世界各地的头条新闻，因为它透露七个地区氢中心将根据2021年两党基础设施法中规定的计划获得70亿美元的政府资金，但这些奖励仍需进行谈判，而且向开发商支付第一笔款项可能需要一年或更长时间。欧盟早在6月份就最终确定了自己对绿色氢及其衍生物（所谓的非生物来源可再生燃料，或RFNBO）的定义，其中包括最初的三大支柱。这使得欧盟委员会能够在今年11月启动其8亿欧元的欧洲氢银行试点拍卖，每公斤生产的可再生H2固定付款高达4.50欧元，每公斤最低的投标人将赢得资金。德国上周在招标中额外追加了3.5亿欧元，作为“拍卖即服务”模式的一部分，该资金仅提供给该国投标人中的生产商。获胜者可能会在2024年4月公布，第二次22亿欧元的拍卖将于春季举行。英国早在2022年7月就开启了全球首个国家清洁氢补贴拍卖，但直到2023年12月中旬才宣布中标者。为英国总计125MW的11个项目分配超过20亿英镑（25.3亿美元）的补贴是一项重大进展，设定了每公斤H2高达9.49英镑（12美元）的有效执行价格。因此，虽然该差价合约（CfD）计划中的补贴金额将根据天然气价格而波动，但获胜的开发商将在15年内获得这一收入水平的保证。但英国并不是第一个宣布绿色氢生产补贴计划获奖者的国家——这一荣誉于10月底授予了丹麦，当时丹麦公布了12.5亿丹麦克朗（1.77亿美元）绿色氢（及衍生品）中的6个获奖项目。拍卖。其他补贴计划今年也出现了进展，澳大利亚上周公布了六个绿色氢项目，这些项目进入了其20亿澳元（13.5亿美元）氢先导计划的最终候选名单；印度几天前公布了超额认购的首次绿色氢拍卖的投标人名单。德国H2Global氢（及衍生品）进口计划的首次招标于2022年11月开始，但中标者尚未公布。H2Global基金会发言人10月向HydrogenInsight表示，希望公布2024年1月至6月期间前三场拍卖的获胜者。与此同时，德国和荷兰宣布将于明年启动6亿欧元的H2Global联合拍卖，这可能是该计划在欧洲范围内推广的前奏。正如HydrogenInsight上周独家透露的那样，在德国提供4.34亿欧元（合4.75亿美元）现金注入后，欧洲投资银行（欧盟的贷款机构）也准备为发展中国家的可再生H2生产提供投资补助。韩国和日本本月透露，他们也将在来年推出自己的补贴。日本政府已向差价合约式计划拨款3万日元（208.6亿美元），而韩国总理韩德洙表示，该国将“扩大对清洁氢的税收支持”，并暗示将推出仿效的生产税收抵免那些在美国的人。简而言之，世界各地正在为清洁氢提供数十亿美元的补贴，这将使许多大型项目变得有利可图。因此，最终投资决策应在2024年做出，届时数十亿美元的融资将流入最终投资决定延迟由于口袋里没有大量补贴，甚至不清楚他们可以获得补贴，几乎所有美国和欧洲开发商都推迟了项目的最终投资决定公司金库。但也有明显的例外。5月，沙特阿拉伯2.2GWNeom绿色氢和氨项目达成最终投资决定，开发商——美国工业气体公司AirProducts、沙特国有NeomGreenHydrogenCompany和沙特可再生能源开发商ACWAPower——签署了价值数十亿美元的融资协议与当地、区域和国际贷款机构合作的84亿美元。空气产品公司获得了该项目价值67亿美元的工程、采购和施工(EPC)合同，该项目将于2026年开始运营，而且这家美国公司还将购买30年内生产的所有H2。NeomFID对于德国电解槽制造商ThyssenkruppNucera来说也是一个巨大的胜利，该公司为该项目提供所有电解槽。尽管规模不同，但在11月底，由铁矿石亿万富翁安德鲁·福雷斯特(AndrewForrest)领导的澳大利亚Fortescue对其前两个绿色氢项目进行了最终投资决定，即美国的80兆瓦凤凰城氢中心和澳大利亚昆士兰州的50兆瓦项目。蓝色氢的支持者也感到高兴，过去两个月宣布了两个项目的最终投资决定（均位于荷兰鹿特丹港）。11月初，空气产品公司表示，已采取最终投资决定，通过改造碳捕集技术，将现有的日产300吨灰色氢气工厂转变为蓝色H2，其法国竞争对手液化空气公司也在该公司的一个类似项目上进行了最终投资决定。鹿特丹港上周虽然其产量规模尚不清楚。对于电解槽制造商来说，这不是一个美好的一年由于补贴延迟转化为项目延迟，电解槽订单的预期增长并未实现，几乎所有上市电解槽制造商的收入均低于预期，随后股价下跌。法国制造商McPhy今年以来股价下跌超过73%，美国PlugPower公司股价也下跌超过60%。挪威的Nel（下跌约53%）、意大利的Enapter（下跌约48%）、ITM（下跌约40%）和BloomEnergy（下跌约20%）的股价也下跌。尽管蒂森克虏伯Nucera在2.2GWNeom订单的推动下，于7月宣布进行25亿欧元的IPO，但其股价此后已从交易首日的23.52欧元跌至本文发布时的每股18.10欧元，跌幅仅为18.10欧元。超过23%。尽管如此，工厂扩张计划今年才有所增长，宣布了数吉瓦的额外产能，尤其是在美国。Nel已承诺在密歇根州建设一座4GW工厂，而比利时的JohnCockerill已开始在德克萨斯州建设一座1GW工厂，计划于明年夏天开始生产。今年，中国电解槽制造商涌入全球市场，HydrogenInsight上个月获悉，欧盟委员会希望出台规则，阻止欧盟对绿色氢的补贴被用来购买中国产品。电解槽，以保护欧洲制造商。早在今年1月，就有21家欧洲氢能公司要求采取这一举措，但德国显然阻止了这一举措。虽然中国最近的拍卖结果表明电解槽的成本低得令人瞠目结舌，但HydrogenInsight本月早些时候获悉，该国的旗舰绿色氢项目——260MW库车工厂——尚未投入运营的最大工厂——没有安装中国制造的电解槽一直工作正常。虽然这可能会阻止西方开发商购买中国设备，但一些美国和欧洲制造的电解槽也出现了技术问题。HydrogenInsight在8月份透露，由于装置内部存在气体混合，美国康明斯公司已下令关闭安装在欧洲各地的多台HyLyzer500PEM电解槽进行维修。今年3月至7月期间，ITMPower生产的电解槽中有15-40%未通过装运前测试。开发商了解成本去年，政策制定者和分析师都看好将氢气生产成本降至2美元/公斤以下，美国将“氢弹”目标设定为到2031年1美元/公斤。成本下降的大部分预计将来自经济体H2项目和供应它们的电解槽工厂的规模以及更高效的设备。然而，到2023年，开发商承认，不仅到2031年的预期成本将高得多，而且目前绿色氢的成本实际上正在上升，原因不仅是电解槽的成本上涨，还包括风力涡轮机和发电机组的成本上涨。太阳能电池板为项目供电，约占H2平准化成本的60-75%。而且，根据9月份发表的一项经过同行评审的科学研究，与更宽松的每年匹配相比，欧盟（以及即将成为美国）每小时相关性的要求预计将使氢气生产成本增加27.5%为蓝氢停止加油？由天然气通过碳捕获和储存生产的蓝氢多年来一直备受争议，环保组织和研究人员认为，它会鼓励继续使用化石燃料，并增加破坏地球的甲烷排放的风险。本月早些时候，美国能源部发布了一份报告，表明根据这些排放量，蓝氢生产商可能没有资格获得即使是最低税率的生产税收抵免。尽管七个获胜的美国氢中心中有四个包括蓝色H2的生产，但还是出现了这种情况。除了使用H2进行炼油的化石燃料行业之外，蓝氢的潜在购买者似乎也很少。很简单，大多数潜在用户更愿意拥有绿色氢。例如，全球最大的石油公司沙特阿美公司(SaudiAramco)今年5月透露，该公司正在努力为其计划的蓝色氢产量寻找欧洲买家。目前欧盟没有对蓝氢生产商或进口商提供补贴，今年签署的四项指令——可再生能源指令、替代燃料基础设施法规、FuelEU和ReFuelEU航空——都强制要求使用绿色氢，而不是蓝氢，因此对可再生H2产生了巨大的需求，而对蓝色则完全没有需求。然而，虽然美国的蓝色H2由于甲烷排放可能没有资格获得生产税收抵免，但美国的开发商确实可以选择申请碳捕获的45Q税收抵免。加拿大正在向那里的蓝氢生产商发放大量纳税人资金，空气产品公司上个月从联邦和省级资金中净赚了4.75亿加元（合3.51亿美元），用于计划价值16亿美元的“净零”蓝氢综合体。阿尔伯塔省的产区。正如前面提到的，虽然空气产品公司和液化空气公司最近都对鹿特丹的蓝色H2项目进行了最终投资决定，但开发商今年也以经济状况不佳为由搁置了主要的蓝色氢项目。化肥巨头Nutrien在季度财报电话会议上表示，将推迟对其位于路易斯安那州Geismar的一座年产120万吨蓝氨工厂进行FID“至少24个月”，而壳牌向HydrogenInsight承认，其700兆瓦产能英国的卡文迪什项目已被终止。首批天然氢勘探者发现黄金就在一年前，很少有人听说过天然氢——也被称为“白氢”或“金氢”。但今年人们对探索自然产生的H2的兴趣高涨，因为它可以提供极低的生产成本和生命周期排放。本月，在法国获得这种“未来能源”的首个勘探许可证后不久，法国总统埃马纽埃尔·马克龙承诺提供“大量资金”来探索天然氢的潜力。4月，英西班牙公司HeliosAragón表示，它在比利牛斯山脉山麓发现了一个巨大的地下氢储层，一个月后，在法国东北部先前钻探的一口井中发现了“大量”自然产生的H2。就连美国政府也已启动了价值2000万美元的资金募集，以开发测量和提取天然氢的技术。但天然氢最重要的发展出现在南澳大利亚，初创公司GoldHydrogen在拉姆齐1号和2号探井钻探过程中发现了“高浓度”的H2。今年，所有人的目光都将集中在该公司，因为该公司正在快速开发提取和销售这种H2的试点项目。来源：气瓶设计的小工程师

在纤维缠绕过程中纤维张力对复合压力容器机械性能的影响

1. 引言

3. 被测试物体的准备和实验装置

4. 精细元分析

5. 实验研究与统计分析

6. 讨论

7. 结论