氢能在许多工业过程中发挥着重要作用,包括取代钢铁企业的煤炭,作为一些主要化工原料的基本原料,成为高温加热过程中清洁能源的选择。
高盛认为,清洁氢(绿氢)已成为实现全球净零排放的关键支柱,有助于减少全球温室气体排放的15%。
目前,全球氢能政策支持正在加强,30个国家的氢战略和路线图承诺在本十年中,清洁氢的装机容量将比2020年增加400倍,并支持绿氢年平均新建速度提高50倍。
高盛预计,在制氢方面,绿氢发电的潜在总市场(TAM)可能在2030年翻一番,达到2500亿美元,到2050年,TAM将达到1万亿美元。
绿氢是去碳化的最终解决方案
绿氢已成为全球净零排放的关键支柱,高盛利用全球GS净零排放模型和碳经济成本曲线构建了三种全球氢排放。
将三条全球氢需求路径命名为:牛市、平市和熊市。如果从现在到2050年全球变暖1.5°C,净零氢需求较大(约7倍),称为牛市;如果到2050年全球变暖小于2.0°C,净零氢需求约为4倍,称为平市;在熊市情况下,到2050年全球变暖2.0°C,氢需求至少增加2倍。
与此同时,世界各地的政策支持也在加强。30个国家出台了氢战略,承诺在过去十年中,清洁氢的装机容量将比2020年增加400倍,并支持每年新建绿氢的平均速度提高50倍。
近年来,制氢行业的投资开始显著增加,特别是在生产技术部署方面,包括生产(分别用于绿氢和蓝氢的电解槽和CCUS)、储存、分销、传输和全球贸易所需的投资。
要想在2030年实现净零排放,就需要在绿氢供应链上投资5万亿美元。
这5万亿元的投资只是绿氢直接供应链的资本支出,不包括与终端市场(工业、运输、建筑)和绿氢发电所需的发电厂相关的上游资本支出。到2030年,单TAM可能会翻一番,从目前的1250亿美元增加到本世纪末的2500亿美元,到2050年的1万亿美元。
产业链受绿氢的影响
到2020年底,用于制造绿氢的电解槽总装机容量只有0.3GW左右,但该行业正在以惊人的速度发展。根据目前正在进行的项目计算,到2030年底,电解槽总装机容量将接近80GW。
与此同时,由于规模的增加,2025年电解槽系统成本将下降40%,类似于过去5年观察到的电池成本。
氢项目管道规模将增加100倍以上,2020年氢项目管道平均规模为2MW,预计到2025年将超过200MW。
除此之外,到2025年,部分氢燃料充足地区的绿氢燃料成本将与灰氢燃料平价($1.5/kgH2),到2027年,氢燃料成本将与柴油平价。
绿氢的兴起也将对全球电力、水、金属和矿产需求产生影响,清洁氢革命将导致全球电力需求增长50%以上,自2030年以来,全球平均每年新增可再生能源装机容量的1/3用于生产绿色氢。此外,预计到2050年,生产清洁氢所需的水可能达到70亿立方厘米,而电解器和燃料电池的制造将导致镍和铂的平均年需求分别增加5%和18%,更适合生态位的矿物铱的年需求也将增加数倍。
绿氢可以在全球市场发展,影响能源供应的地缘政治,并研究国际贸易情况得出结论,全球30%的氢可能涉及跨境运输,高于天然气。中东、拉丁美洲、澳大利亚和伊比利亚可能成为绿氢的主要出口地区,中欧、日本、韩国和中国东部可能成为绿氢的主要进口地区。
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