氫能源為何吸引全球投資人目光


雖然再生能源以及電池能夠幫助發電過程以及汽車產業脫碳。但這些技術對於航空、航運、商用車、鋼鐵或化肥製造業便失去可行性。在這些重要的產業中,氫氣似乎是實現低碳化最可行的解決方案之一。

氫氣可以在內燃機或鍋爐中燃燒,並能為燃料電池提供動力,以用來運輸或取暖;也可以作為鐵的還原劑運用於煉鋼。氫還可以作為儲能劑,在夏季利用多餘的太陽能生產氫氣,然後將氫氣儲存起來,再轉化為電能,供冬季使用。在這些技術過程中其二氧化碳排放量均為零或遠低於目前的替代品。

因此氫能源在2020年成為全球市場看好的次世代能源投資重點,特別是歐盟制定了明確的氫能發展目標,2030年達到40GW的氫能裝置量。

我們需要多少氫氣?

氫氣已經用於一些大規模的工業過程,如煉油、合成氨和氮肥生產。然而,如果氫能在供熱、工業、運輸和儲能等新的終端市場上發揮潛力,氫氣的生產和消費將需要從目前的基礎上再進而擴大7~10倍。

比利時全球氫能委員會是一個由工業和能源團體組成的協會,該協會強調如果前述所有氫氣使用情況都要具體實現,將會大幅推動氫能市場的成長潛力。

圖:氫氣市場成長預測

全球對氫能源的需求預估(單位EJ艾焦耳)

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資料來源: Hydrogen Council, Schroders, 2021/1/18.

生產氫氣時不會產生二氧化碳嗎?

是的,現有95%的氫氣生產都會產生碳排放,包括從天然氣提煉(每生產1公斤氫氣排放10公斤二氧化碳)或煤炭氣化(每生產1公斤氫氣排放20公斤二氧化碳)所產生的。但是,透過電解水可以生產出不含二氧化碳的氫氣。如果使用再生能源發電來電解水產生氫氣,就不會排放二氧化碳。

這些不同的生產方式所需花費的成本分別多少?

目前,再生氫的價格比要化石燃料所產生的氫貴很多。不過,這種情況有望改變,到2030年,再生氫應該會成為最便宜的生產方法,到時便不須再堅持使用其他生產方法。這種情況與5~10年前電動汽車和再生能源的情形非常相似。

下圖比較不同天然氣價格下「藍氫」(由天然氣製成)與再生氫的成本。雖然在2030年,具有碳捕捉和儲存功能的廉價天然氣可能仍比太陽能生產的氫氣略微便宜,但價差將相當小。有些機構預測再生能源製氫成本下降的速度應會更快。

圖:未來10年氫氣生產成本預測,按技術類別分類

氫氣生產成本中隱含的低成本氫氣 ($/kg 氫氣)

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資料來源: IRENA, Goldman Sachs Investment Research, Schroders, 2021/1/18.

綠氫市場有多大?

這實際上取決於政策制定者是否能讓天然氣產業相信,碳捕捉和封存是一個有效的解決方案。理論上,從天然氣中製造氫氣,然後將二氧化碳儲存在地下,可以保持再生氫的成本競爭力。然而,目前還沒有人真正大規模地進行這項工作,因為要將數百億噸的二氧化碳儲存在地底下,這將會衍生各種法律和環境問題。

我們認為在規模經濟和可再生能源成本不斷下降的推動下,再生氫的成本將急劇下降,預估綠氫很可能在10年內取代化石氫氣。鑑於目前綠氫只佔氫氣市場的1%,因此發展的潛力巨大。在最好的情況下,綠氫將佔100%的市佔率,市場規模將因此擴大8倍,這代表2050年綠氫的產量將會達到目前水準的800倍!

氫能源轉型有哪些監管機構的支持?

歐盟在向零碳排經濟轉型的規劃中走得最長遠,它已經認知到有必要發展一個強大的氫氣產業,以實現工業、交通和供暖的低碳化。2020年7月歐盟公佈氫氣策略,目標是在2030年前達成40GW的再生氫電解產能,生產1000萬噸再生氫,要達成這樣的氫能源產能目標,估計約需要240~420億歐元的資本投資。

氫能源將會帶來何種投資成果?

投資成果將有許多種可能。能源公司和工業工程公司將有機會建造和營運所有綠氫的基礎設施。此外,還需要有數百GW的新建再生能源容量來為電解氫供電,而這些新的再生能源發電量還沒有被納入風能和太陽能產業供應的市場預測中。

然而,最簡單的商業和投資機會,將會是受惠生產和銷售電解氫設備的公司。電解氫設備的銷售目前是一個微小的市場,2020年僅有約2.5億美元的收入。

如果要在全球範圍內建設出所需的綠氫規模,使所有產業都實現脫碳,那麼在建設高峰期,氫電解設備的投資規模每年將需要達到250億美元。在這種情況下,目前只有少數幾家龍頭的氫電解設備企業能做到,這也讓這個產業變得非常有潛力,因為即使未來會有一些新的產業進入者,但這項技術並不簡單,而且目前技術較成熟的企業正在迅速與各種開發商和能源集團形成聯盟和客戶關係。這將為他們帶來規模經濟,有助於降低成本。

施羅德(環)環球氣候變化策略基金小檔案

施羅德投資早於2007年便成立施羅德(環)環球氣候變化策略基金,主要投資致力於減緩全球氣候變化的公司,並追求長期的資本成長。投資團隊認為能夠及早認識和面對氣候變化威脅,並成為解決有關氣候變化問題的公司,長期而言將有更強勁的營收成長動能,因此未來也將會有較優越的表現。本基金投資管理將根據環境、社會及治理等ESG因素來評估公司並納入潛在影響公司價值的議題,如氣候變化、環境表現、勞工政策及董事會成員組成等。

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資料來源: Lipper, USD, 報酬率和規模截至2021/1/31.。基金參考指標為MSCI World NR。同類型基金分類為Lipper Global中所有國內已核備的環球股票型基金。