出典:環球時報

2022-05-19 15:49

編集者よると、先日、国家発展改革委員会、国家エネルギー局が共同で「水素エネルギー産業発展中長期計画（2021—2035年）」を発表し、水素エネルギーは正式に未来の国家エネルギー体系の重要な構成部分として確立され、緑色・低炭素のモデルチェンジを実現する重要なキャリアとなった。 戦略的新興産業と未来産業の重点発展方向として、水素エネルギーはわが国のエネルギーモデルチェンジ・グレードアップを加速し、経済の新たな成長点を育成するために重要な戦略的選択を提供する。

ここで、『環球問策』の第1期は四川亜聯ハイテク株式会社の総経理、全国水素エネルギー標準化委員会（SAC/TC 309）委員、中国再生可能エネルギー学会水素エネルギー専門委員会の王業勤委員を招いて、「『水素エネルギー産業発展中長期計画（2021-2035年』の発展目標を達成するために、水素エネルギー業界はどのように配置されますか？」と述べた。 この話題を整理し、建言・献策する。

水素ガスの応用シーンの過去、現在、未来

作者:王業勤（四川亜聯ハイテク株式会社総経理、全国水素エネルギー標準化委員会（SAC/TC 309）委員、中国再生可能エネルギー学会水素エネルギー専門委員会委員））)

これまで、全国に建設中の水素ステーションは250台を超え、水素エネルギーモデルの車両も10000台を超えています。 収益性のある水素ステーションや水素エネルギーの全産業チェーンは中国にはほとんどありません。 水素エネルギー分野は熱いです。今の水素エネルギーは10年前のリチウムイオンのようなものだと思われます。気軽に投資しても今後は豊かなリターンが得られます。ぜひサーキットを占拠してください。 そのため、盲目です。盲目的な研究開発、盲目的な投資、盲目的な追随、盲目的な傲慢。 水素エネルギーの発展時間は相対的に遅く、一部の企業や資本は曙光が見えずに倒れてしまいます。また、水素エネルギーの技術更新の反復が速すぎて、後の波が前の波を打って、あなたの投資が水の泡になる可能性があります。 実は本当のビジネスモデルが通用しない前に、変数が多すぎて、慎重に行動する必要があります。

実際、水素エネルギーは二次グリーンエネルギーと削減の必須の道とされているが、交通輸送分野では依然として広範囲に応用されておらず、結局「貴」の字にかかっている。 水素ガスは製造、貯蔵、輸送、加などの各段階で高価である。 例えば、現在、水素ステーションの建設は往々にして何千万元もかかり、このような巨額の投資が見られる。

元の副原料「水素」

水素は工業分野で非常に広く使われており、17以上の業界で水素の使用に関わるが、水素は基本的に脇役の地位である。 ほとんどの水素ガスは生産の中で公共補助工事の役割で現れ、製造に伴って使用され、中間貯蔵量はあまり大きくなく、負荷は任意に調節され、工業分野ではすでに独自の体系を形成している。 水素が主な原料である業界もアンモニア、メタノール、エチレングリコールなどの少数の製品しかない。 世界で最も水素使用量の多い業界を含む:石油精製業界では、水素も副次的な原料にすぎない。

水素製造の一環から見ると、水素製造技術は主に6種類あり、石炭気化による水素製造、天然ガスからの水素製造、メタノール改質による水素製造、アンモニア分解による水素製造、水電解による水素製造、工業副生水素回収である。

地域によって、現地の資源の賦存量条件に基づいて、最も合理的な水素製造方式と原料ルートを決定します。 従来、水素は工業生産の過程で脇役としての役割を担っていたが、現在、国の政策と市場の需要は、水素がエネルギー分野の主役として機能しつつあるため、水素とその応用シーンを再定義し、再認識する必要がある。

その中で、水素貯蔵の一環として、物理法:高圧ガス、低温液体、固体吸着化学法:液体化学法（アンモニア、メタノール、有機液体）、固体化学法）金属水素化物など）を含む。

薬注の一環として、圧縮、高圧貯蔵、薬注がある。

全体的に見ると、水素ガスの体積エネルギー密度は低く、現実版の水素エネルギー応用においては、苦労して多くのエネルギーを損失している。

水素エネルギー産業チェーンのいくつかの大部分

水素エネルギー産業チェーンにはいくつかの段階があるのでしょうか？ 大まかに見ると、水素エネルギー産業チェーンは交通輸送分野の主要な三つの環節である水素製造、貯蔵と補給、車両などの輸送手段の使用シーンである。 エネルギー分野では主に水素製造（合成ガスの製造）と発電発熱という二つの大きな環節がある。

水素製造分野では、6つのプロセスルートで合格した水素を得ることができ、合理的な水素製造プロセスは現地の資源の賦存量と基礎エネルギー価格に基づいて決定される。 その中で石炭から水素を作ることは厳格な制限であり、大量のCO2排出があると同時に、三廃管理も高投入であり、三廃排出量も非常に大きいからである。 天然ガスの水素製造は現在国内で最も経済的な路線の一つであり、中小の水素製造工場の優先事項である。 メタノール制水素は中国では柔軟な水素製造方式であり、水素製造工場への投資が最も節約できる方法の一つでもある。 アンモニア分解による水素製造は将来のグリーン水素の消納方向を表し、炭素排出がないため大衆に受け入れられるようになる。 水を電気分解して水素を作ることが最も人気があります。これは風景の消納と炭素削減に直結しているからです。水を電気分解して水素を作ることはまたAWEアルカリ水を電気分解して水素を作ることに分けられます。これは最も経済的な水素製造ルートで、世界で最も広範な水素製造ラインを使用しています。 AEM固体重合体陰イオン交換膜の水電解による水素製造は、まだ始まったばかりである。 PEMプロトン交換膜水電解による水素製造は、現在の風景結合に最適な水素製造方式であるが、現在は高すぎる。 SOE固体酸化物水電解水素製造は、エネルギー消費量が最も低く、理論制に最も近く、技術的難易度が最も高い水電解水素製造プロセスである。 工業副生水素は現地の産業分布によって関係を持つ必要があり、汎用性と複製性がなく、回収された水素は機会コストがあるため、水素付加価値を高める最善の方法である。

貯蔵及び補給に関わる業界には、水素圧縮機、水素貯蔵タンク、水素ボンベ、水素添加機、水素添加銃などの産業関連がある。

車両などの輸送手段の使用シーン:燃料電池（触媒、膜電極、双極板、カーボンペーパー、シール材）、燃料電池エンジンアセンブリ、自動車メーカー、水素ガス管路などの部品アセンブリメーカーなどの環節。

エネルギー分野での応用は水素製造（製合成ガス）、発電および熱供給または冷熱の供給であり、燃料電池に関連して固体酸化物燃料電池SOFC、溶融炭酸塩燃料電池MCFC、リン酸塩燃料電池PAFCなどがある。 触媒、燃料電池、改質器、精製器、発電総集成、製品アセンブリなどの環節がある。

水素源コストは難題である

水素エネルギーは将来の新エネルギーの方向性を表しているが、真の大規模な応用にはまだ長い道のりがあるかもしれない。 水素製造の技術進歩が生産コストを下げることを望む人もいます。個人的には、水素のコスト低減は可能ですが、限られています。水素製造の技術進歩は長くて遅いからです。

水素は二次エネルギーであり、あるエネルギー物質が別のエネルギー物質に変換され、変換過程自体がエネルギー消費の過程である。 水素の生産コストは現地の基礎エネルギー価格と正の相関があるに違いない。 そのため、水素コストを下げる鍵は、水素製造の原料コストを下げることである。

中国のエネルギー体系に大きな変化がないことを前提に、水素ガスの交通輸送分野への応用は大きく阻害される。

水素エネルギーコストを下げる方向

現在、水素コストを下げるには主に二つの方法があります。一つは最適な水素製造プロセスルートを選ぶことです。中国は地域が広く、資源分布が極めて不均衡で、現地の資源条件に基づいて最も合理的な水素製造方式と原料ルートを決定します。どこでも水素価格は現地の基礎エネルギー価格と正の相関があり、その中の4種類の水素製造ルートを組み合わせることができます。例えば、天然ガス水素製造と水電解水素製造プロセスの組み合わせです。

二つ目は、貯蔵費用を減らすことである。通常の貯蔵費用は水素コストの約25-35%を占めており、昨年のある国・企業の珠江三角洲における水素貯蔵費用は水素総コストの約42%であった。 貯蔵輸送過程を減らし、輸送半径を短縮し、ステーション内の水素製造、母ステーションの水素製造を展開することは水素コストを効果的に下げる最も簡単で実行可能な方法であることがわかった。

水素エネルギー収益モデルを重視しなければならない

水素エネルギーの交通輸送分野への応用を世界的に見ても、米国の上場会社であるプラグエネルギー会社Plugだけが水素エネルギーの全産業チェーンの収益モデルを突破した。 プラグエネルギー会社は最初に燃料電池を始めました。その後、ウォルマートなどがコールドチェーン物流で使用している電動フォークリフトの弱点をつかんだため、「水素フォークリフト」モデルを成功させました。その結果、初期の赤字から徐々に赤字を減らし、現在では徐々に利益を上げ、会社の市場価格も20倍近く上昇しました。

燃料電池から始めて、燃料電池フォークリフトを作って、燃料電池フォークリフトサービスをリースして、自ら水素供給システムを創立して、液水素工場を建設して、光発電場と液水素消納システムを建設して、最後にPlug社が自らエネルギー体系を建設する。 最終的に駒はエネルギー分野に落ちなければならず、水素コストを抑えることができない。そうでなければ、産業チェーン全体が最終的に水素コストのボトルネックにひっかかる。

米国の会社という成功事例を参考にして、水素エネルギーの出発段階において、できるだけ早くカギとボトルネックを見つけ、水素エネルギー産業チェーン全体を通じ、自らの収益につながるビジネスモデルとロジックを確立し、シーンと消費者を探してこそ、ビジネスの意義を持つことができる。

なぜPlugの収益モデルはコピーしにくいのか

水素エネルギー産業チェーンの収益モデルは地域、産業チェーンの分布と密接な関繋があり、他人の成功の経験は参考にしかならず、複製はできない。 アメリカで成功したからといって、中国で通じるとは限らない。

Plug社は製品を作ることから製品をリースしてサービスを提供すること、そしてエネルギーを作ることまで、3段階のジャンプを完成しました。 また、アメリカの水素のサプライチェーンは70年代から発展して、現在の液水素供給システムを主導して、完全な液水素の配送システムがありますが、中国では短時間で完璧な液水素供給システムがあるわけではありません。 だから私たちは他人の成功をコピーすることはできません。

水素エネルギーのレイアウトは水素製造原料とエネルギーのレイアウトに着目すべきである

水素エネルギービジネスモデルはまだ通じていませんが、将来通じないという意味ではありません。 アメリカの会社のケースを見ると、相手は十数年間、水素エネルギーのクローズドループ応用シーンの中で石に触って川を渡り続け、最適なビジネスモデルを見つけた後、この会社はエネルギー的な会社に上昇しました。

水素エネルギー産業チェーンが気候の前提になるには、まず水素源コストの問題を解決する必要があり、水素源コストは原料とエネルギー獲得と直接関繋がある。 より多くの会社と資本配置が水素源の面でも下流の応用に重要な支持と推進作用を発揮してほしい。

水素エネルギー産業が独自の収益ビジネスモデルから抜け出すためには、政府、エネルギーグループ、資本、大手企業などが先頭に立って全産業チェーンの資源体系の統合を検討することをお勧めします。 産業チェーン全体の上下流生産ラインの配置、生産能力のマッチング、エネルギー供給、政策支援、応用シーンの組み合わせなどが含まれる。

例えば、交通輸送分野:商用車の応用シーンに限らず、乗用車、水素エネルギー自転車、フォークリフト、分散型コジェネレーション、水素エネルギーバックアップ電源を一定のエリアに展開することができる。 貯蔵と風光消納の分野では、グリーン水素工場、グリーンアンモニア工場、グリーンメタノール工場などの全産業チェーンで模範的な推進を行う。

水素の役割転換は人々の思想転換をもたらすだろう

脇役から主役への水素の応用環境とシーンが変わる。すなわち、台の後ろから台の前に出る。個人的には、国の政策、法規、基準、さらにはエネルギー体系も適時、早急に調整しなければならず、利用者と管理者の思想が転換する必要があると考えている。 エネルギーの属性と応用である水素ガスはエネルギー分野の管理と使用条件に応じて調整しなければならない。

交通運輸分野への財政補助だけでなく、水素エネルギーの応用、削減、エネルギー効率の向上などに関わる新技術・新制品も補助金の範疇に入れることができる。 例えば、分散型水素コジェネレーション設備、水素エネルギーのバックアップ電源、水素フォークリフト、水素自転車、グリーン水素工場、グリーンアンモニア工場、グリーンメタノール工場など。

同時に、個人的には、エネルギー分野における水素の物理的性質と使用シーンを科学的な態度と視点で見ることで、問題を恐れる必要はなく、問題を起こすのは確率と時間の問題であると考えています。 工業用水素から商業用および民間用水素への変化は、事故の発生をどのように抑制し、事故の確率を下げるかが長期的な仕事である。 問題が起こらないように、最も厳しい技術要求、製造要求、総図配置に基づいて規則、規範及び基準を制定し、経済性、実用性などの現実的な問題を回避し、むせて廃食してはならない。

国内の多くの人は、中国の水素エネルギー応用が世界の先頭に来たと考えています。 私たちの車両数、水素ステーション数、水素ステーションの規模などはすぐに世界で1位になります。 確かにすごいですが、私たちの製品は最先端で、私たちの投資は最も節約できて、私たちの水素ステーションと水素製造工場の敷地面積は最小で、最も優れているとは思いません。 筆者は2013年-2019年の間、多くの国、多くの水素ステーションに見学、考察、調査に行った。 水素エネルギー自動車の乗車と水素ステーションの充満感を何度も体験する。 同時に、海外の水素ステーションと国内の水素ステーションの総図配置の差が非常に大きく、国内では水素ステーション（水素製造ステーション）の標準規範の改善の余地が大きく、夜郎自大になることを避けなければならないことに注意した。