大年初一,北京開啟了新年第一場降雪,全國迎來一輪降溫。
同一天,黑龍江省漠河市破我國有氣象記載以來歷史最低氣溫紀錄,最低溫度-53℃。
從國際范圍來看,近期北半球的降溫和雨雪天氣也變得頻繁,寒冷天氣導致取暖需求回升,也讓煤炭這一重要能源產品的價格或出現上揚勢頭。

▲1月22日,英國國家電網要求三臺應急燃煤發電裝置預熱 為發電做好準備
自1月20日起,有煤企開始披露2022年年報預報,不少煤企2022年業績大幅預增。其中,陜西煤業預告2022年大賺340億,兗礦能源去年利潤也超300億元,平煤股份預計凈利潤57.2億元,同比去年增超95%。
煤企爆賺,主要得益于售煤業務營收高增,但不少煤企的煤化工業務的營收占比在下滑,且毛利率不斷弱化。比如中國神華的煤化工板塊利潤曾在2020年一季度同比下降79.7%,專注于生產甲醇的昊華能源、皖北煤電、徐礦集團,近兩年煤化工毛利率持續為負。
在這種困局下,不少企業將目光鎖定熱度持高不下的氫能。煤企押寶氫能,是有原因的,氫能來源廣,能量不衰減,便于大規模儲運,且在化工領域有廣泛應用。雖然煤企目前還沒有開設出氫能業務的利潤數據,但觀察持續布局煤氫聯動的煤企,他們的煤化工板塊業績好于其他同行。

▲2022年9月19日,中化集團旗下研究院設計的全球最大煤制氫PSA裝置在榆林煤化工項目中投產,大幅提升氫氣提純率,年增產氫氣1.28億方

▲2022年10月21日,美錦能源尋求在瑞典交易所上市,拓展國際合作渠道,以保障其投建氫能產業鏈的資金需求
煤制氫,自帶優勢
煤化工企業將關注點聚焦于氫能,根源在于煤化工與制氫間有交叉重合的部分,因此借助氫能轉型或尋找新利益點會更便利,更經濟。
在原材料方面,在煤化工過程中產生的副產品氫氣(灰氫),通過提純后即可作為燃料電池中的氫燃料使用,或者作為煤煉油、煤制天然氣的原料再投入到化工流程中實現循環利用。
除了可以提純化工副產品中的氫氣,煤化工企業還可以以煤炭為原料直接制取氫氣。當前,中國煤化工行業發展較為成熟,煤化工企業具備煤制氫的技術和設備基礎。
在設備方面,其可以基于當前的煤氣化爐裝置生產氫氣。如可以在不新建煤氣化爐情況下,在現有煤氣化項目中,引出部分合成氣用于制備氫氣。此外,據了解,一臺投入煤量2000噸/天的煤氣化爐,只需要把2%-3%的負荷作用投入到制取+提純氫氣,就可以提供1560-2340kg氫氣。
在技術方面,煤化工企業的煤制氫的技術可追溯到上世紀八九十年代。中國煤煉油技術相對成熟,可調整部分工藝路線提純氫氣,在不影響主產品情況下,為煤化工企業新增一個高價值副產品。
據焦炭行業協會2018年數據,副產品氫氣年產能約271萬噸。這些氫氣僅部分用于給鍋爐加熱或合成氨、甲醇,另30%的氫氣被放空。有利用氫能意識的煤化工企業正在不斷積累存運、使用氫氣方面的經驗。在產業鏈經驗豐富后,企業還可進一步涉獵光伏和風電解水制氫氣(綠氫)。
煤企:氫賽道元老
煤化工企業涉足氫能已有一個多世紀,積累了豐厚經驗。中國煤企真正與氫能結緣,可溯源至十多年前。
2006年,神華煤制氫裝置氣化爐吊裝成功;2016年,神華集團最早提出將煤制氫作為未來重點發展戰略,同年在江蘇建設一座加氫站;2017年,神華集團與中國國電合并為國家能源集團,當時其制氫成本遠低于國際上的平均制氫成本,年產能超過400萬噸,具備供應4000萬輛燃料電池車的制氫能力,在世界上排名第一。2018年2月由國家能源集團牽頭,多家央企參與成立“中國氫能聯盟”,標志著我國氫能大規模商業化應用正在開啟。
在2018年-2019年間,煤老大們開始了向氫能轉型的浪潮,晉煤集團是中國最大的煤化工生產企業,2019年,晉煤集團先后與法國法中能源協會、山西復興能源研究院、法國阿海琺集團,就氫能開發利用達成合作。
同期,兗礦集團(現為山東能源集團旗下的兗礦能源)也與日本和法國的能源公司合作,并計劃以煤制氫為基礎,開發氫能生態產業鏈。兗礦集團編制了氫能源產業3年行動方案,聚焦氫能、甲醇、合成氣、燃料電池等領域,構建智慧氫能產業鏈。此外,潞安集團、同煤集團、陽煤集團都不約聚焦煤制氫業務或建立氫產業鏈。
除了制氫環節,這些煤化工巨頭皆全面布局車輛、氫能裝備、儲運設施、研發提純氫技術,以提升煤化工制氫項目的經濟性。在經過多年對氫能產業鏈的打造之后,不少部分煤企的氫能相關業務已初現盈利苗頭。
例如,兗礦能源已完成氫能源產業三年行動,目前氫氣年產量已超過90萬噸,全部用于下游化工產品生產。2021年,兗礦能源成為山東能源集團煤化工主要利潤貢獻來源,各產品毛利率普遍在20%以上。國家能源集團煤化工盈利較強,2021年煤化工毛利率高達30.3%。氫能或有希望扭轉煤化工的下行頹勢。
中國氫能聯盟在6月時預計,到2050年,中國氫能源比例將達到10%,相關產業產值將達12萬億元。目前我國氫能產業尚處于起步階段,全產業鏈還不成熟,在借力于清潔能源氫能進行升級改造的同時,煤化工企業亦可憑著先發優勢,由傳統能源大鱷向新能源領跑者轉變,帶動氫能產業更快發展。