Илон Маск преобразовал автомобильную промышленность с помощью электромобилей Tesla (TSLA). Он не фанат водородных топливных элементов, называя их "дурацкими элементами" и "умопомрачительно глупыми". Но другие считают иначе, и запасы топливных элементов завоевывают могущественных союзников, поскольку ведущие мировые экономики стремятся к зеленому будущему, которое подходит не всем.
Инвестиции в технологии водородных топливных элементов для тяжелой техники, больших коммерческих автомобилей и даже электростанций выросли в прошлом году. Водород также набирает обороты в производстве стали и химикатов. Авиационная промышленность тоже видит в нем потенциальное топливо.
Даже нефтяные компании объединяются с компаниями топливных элементов, такими как FuelCell Energy (FCEL), Ballard Power Systems (BLDP) и Plug Power (PLUG). А в среду Chevron (CVX) и Toyota (TM) объявили, что объединяются для создания инфраструктуры водородных топливных элементов.
"Большие перемены произошли не только из-за компаний и технологий, но и из-за того, что правительства отстали или начали отставать от темы водорода на национальном уровне", - сказал Уилл Ринд, основатель и генеральный директор GraniteShares. Поставщик ETF предлагает сырьевые фонды, которые отслеживают энергетический сектор, в том числе один для платины, которая используется в топливных элементах.
Водород, созданный с использованием возобновляемых источников, может обеспечить до 25% мировой энергии к 2050 году, говорит он. Но сначала его стоимость должна упасть до 2 долларов за килограмм. Ринд считает, что это возможно в следующем десятилетии, что сделает его конкурентоспособным по сравнению с другими видами энергии.
Ключевым катализатором роста акций компаний топливных элементов в последние годы стало резкое снижение затрат на ветровую и солнечную энергию, что привело к созданию наиболее желательной формы водорода. Затраты снижаются по мере того, как технология становится дешевле и все больше проектов достигают эффективности при масштабировании.
Но более совершенная технология батарей может оказать давление на формирующуюся водородную экономику. И прежде чем топливные элементы получат широкое распространение, необходимо построить гораздо больше инфраструктуры.
Как Работает Водородный Топливный Элемент?
Водородные топливные элементы соединяют элемент в газообразной форме с кислородом для создания электрической энергии. Вода- единственный побочный продукт.
И в отличие от батарей, водородные топливные элементы не нуждаются в длительных периодах подзарядки. Это критично для электростанций, например, поскольку они не могут долго оставаться в автономном режиме.
Водородные топливные элементы объединяют элемент в газообразной форме с кислородом для создания электрической энергии. (Кака Скоканова/shutterstock.com)
Но вот в чем загвоздка. Хотя водород является самым распространенным элементом во Вселенной, его не бывает в чистом виде. Он должен быть очищен от других соединений, таких как вода или природный газ. Целая "Радуга" вариантов доступна для использования в топливных элементах. Но не все они созданы равными, с компромиссами по стоимости и воздействию на окружающую среду.
"Серый" водород составляет большую часть водорода, производимого сегодня в США. Он поступает из природного газа и выделяет углекислый газ в процессе производства и переработки. Менее распространенные варианты включают коричневый водород, который поступает из угля, и розовый водород, который использует ядерную энергию для расщепления молекул водорода из воды.
Синий водород образуется так же, как и серый. Но производители улавливают и хранят выбросы углекислого газа, что делает его более экологичным вариантом. Он все еще недостаточно зеленый для большинства климатических активистов.
Зеленый водород использует солнечную и ветровую энергию для питания процесса извлечения водорода из воды. Поскольку он не выделяет никакого углерода в процессе, это золотой стандарт для производства водорода.
Дикая Скачка Акций Топливных Элементов, Компания PLUG
В течение многих лет цены акций акций топливных элементов Plug Power, FuelCell Energy и Ballard Power застревали в цифрах с одним знаком перед запятой.
Инвестор надеется, что технология наконец-то обрела свой момент.
Но за последний год все изменилось. Акции топливных элементов взлетели в 2020 году, отчасти из-за ожиданий президентства Джо Байдена, которое сделает акцент на зеленой энергетике. Акции продолжали расти в начале этого года, а вскоре после этого резко упали.
Возьмем, к примеру, Plug. В течение 2020 года акции взлетели почти на 1000%, и они более чем удвоились в первые недели 2021 года.
Но с момента достижения пика в 75,49 в конце января акции PLUG упали более чем на 60%. Он упал ниже своих 50 - и 200-дневных линий и имеет сводный рейтинг IBD всего 37.
Акции FCEL и BLDP демонстрируют схожие траектории и имеют сводные рейтинги только 51 и 16 соответственно.
Ключевой Порог Для Водородных Топливных Элементов
Экономика зеленого водорода в значительной степени зависит от удешевления производства энергии ветра и солнца. И затраты почти близки в тому, чтобы сделать его конкурентоспособным.
Министерство энергетики рассматривает уровень затрат ниже 2 долларов, независимо от вида водорода, как порог для практического и экономичного источника топлива.
Зеленый водород стоит 5-6 долларов за килограмм против примерно 2 долларов или меньше для большинства серых водородов в США. Килограмм водорода примерно равен двум галлонам бензина.
"Для большого прорыва нужен сдвиг в производстве именно зеленого водорода", - сказал Ринд.
В то время как стоимость зеленого водорода выше ключевой переломной точки, она упала на 50% с 2015 года и должна упасть еще на 30% к 2025 году, подсчитал IHS Markit в июле прошлого года.
Большое падение цены на зеленый водород произойдет из-за более низких затрат на получение. Затраты на производство солнечной энергии и ветра в последние годы снизились по мере роста спроса на более чистое топливо.
Генеральный директор Plug Power Эндрю Марш сказал IBD, что топливные элементы в настоящее время находятся в стадии разработки четвертого поколения, но им предстоит пройти еще несколько поколений. Исследователи работают над снижением уровня драгоценных металлов в стеках топливных элементов.
Нефтяные Компании Объединяются С Производителями Топливных Элементов
Марш считает, что водород- это будущее, и "все нефтяные компании ищут способы участия в будущем". Он говорит, что почти каждый день говорит с нефтяными компаниями об их интересе к растущей индустрии водородных топливных элементов.
В апреле нефтепромысловый поставщик Baker Hughes (BHI) присоединился к Plug Power и Chart Industries, чтобы создать частный фонд, предоставляющий капитал для крупномасштабных инфраструктурных проектов с чистым водородом.
А Saudi Aramco, крупнейшая в мире нефтяная компания, сидит на огромных запасах нефти, но уже очень активна в водородном пространстве.
Генеральный директор Амин Насер заявил в марте, что государственный гигант будет работать с Китаем над разработкой технологий голубого водорода и аммиака, которые являются ключевыми для компаний топливных элементов. Aramco также преобразует водород в жидкость в виде аммиака для его транспортировки.
Также в марте водородные топливные элементы были горячей темой на главной конференции нефтяной промышленности США.
"Я думаю, что водород имеет огромный потенциал для развития транспорта и производства электроэнергии", - сказал Насер во время дискуссии в CERAWeek от IHS Markit.
Royal Dutch Shell (RDSA), норвежская Equinor и BP (BP) объявили о крупных водородных инициативах, поскольку долгосрочные перспективы нефти выглядят слабыми.
Государственная Поддержка Водородных Топливных Элементов
Спрос на более экологичную энергию в последние годы растет, и правительства помогают ему.
В марте британское правительство объявило о плане на 4,2 миллиарда долларов по вводу в эксплуатацию 4000 автобусов на электрическом или водородном топливе. Германия и Новая Зеландия рассматривают аналогичные инициативы на водородном топливе.
Администрация Байдена в рамках своего инфраструктурного пакета стоимостью 2,2 триллиона долларов планирует выделить 15 миллиардов долларов для приоритетных исследований, которые включают улавливание углерода и водорода.
Администрация Трампа также поддержала разработку водородных топливных элементов. Министерство энергетики выделило 150 миллионов долларов на исследования водородных топливных элементов в этом году, включая 17 миллионов долларов на инфраструктуру и хранение.
В июне министерство также объявило о плане в размере 100 миллионов долларов на разработку доступных электролизеров для дальнемагистральных грузовиков. Электролизеры используют электричество для разделения воды на водород и кислород.
Лидеры водородной энергетики
Но лидирует по водороду Азия, предлагая дальнейший рост запасов топливных элементов.
Япония хочет, чтобы к 2025 году на дорогах появилось 200 000 автомобилей на топливных элементах, по сравнению с 3600 в 2019 году. Китай планирует к 2030 году ввести в эксплуатацию 1 миллион автомобилей на топливных элементах.
В сентябре Пекин пообещал потратить 2,5 миллиарда долларов в 10 городах на разработку зеленого водорода. Канадская компания Ballard Power Systems, базирующаяся на топливных элементах, выиграет от этого. У него есть совместное предприятие в Китае с заводом, который может производить 10 000 тяжелых двигателей на топливных элементах в год.
А Южная Корея нацелена на производство 6,2 миллиона автомобилей на топливных элементах к 2040 году. В январе корейский конгломерат SK Group объявил об инвестициях в размере 1,5 миллиарда долларов в совместное предприятие с Plug Power по поставке систем водородных топливных элементов, водородных заправочных станций и электролизеров на Корейский и другие азиатские рынки. Сделка привела акции PLUG к самой большой прибыли за последние годы.
Корея также видит производство водородной энергии для электросети. В сентябре компании водородных топливных элементов Bloom Energy (BE) и SK Engineering & Construction объединились, чтобы открыть в Корее электростанцию на топливных элементах мощностью 28 мегаватт, которая поможет обеспечить энергией 43 000 домов.
Другие Виды Применения Топливных Элементов
Водородные топливные элементы также могут стать решением проблемы производства углеродистой стали и цемента и найти применение в авиационной промышленности.
В прошлом году конкурент Boeing Airbus (EADSY) представил концепции самолетов на водородном топливе, которые он будет прорабатывать. Он надеется ввести его в эксплуатацию к 2025 году. После долгих лет изучения возможности использования батарей европейский аэрокосмический гигант заявил, что технологии развиваются недостаточно быстро.
Никола строит как аккумуляторные, так и водородные полуприцепы. (Никола)
Компания Advent Technologies (ADN) производит гибридные топливные элементы и батареи, работающие на водороде, природном газе и других материалах. Генеральный директор Василис Грегориу видит большой рынок топливных элементов для питания беспилотных летательных аппаратов и лодок.
Но большие дальнемагистральные транспортные средства являются одним из основных сегментов, где водородные топливные элементы являются конкурентоспособными, говорит Сунита Сатьяпал, директор отдела технологий водорода и топливных элементов Департамента энергетики.
Nikola (NKLA) строит как аккумуляторные, так и водородные полуприцепы. Но компания говорит, что ее топливные элементы могут запускаться при более низких температурах, чем батареи. И они легче, что делает их более практичными для грузовиков и другой тяжелой техники.
Никола также утверждает, что его дальнобойный полуприцеп на топливных элементах получит целых 900 миль на баке с водородом, когда он выйдет в 2024 году. Для сравнения, Tesla Semi с батарейным питанием, который может быть запущен в производство в конце этого года или в 2022 году, имеет заявленную дальность полета 200-300 миль.
Главные Вызовы Водороду
По мере того как автомобили с батарейным питанием становятся все более распространенными, автопроизводители работают над устранением своих ограничений. General Motors (GM) объявила, что в ноябре она близка к прорыву, который расширит линейку электромобилей.
Администрация Байдена настаивает на 500 000 зарядных устройств EV к 2030 году. (Шейла Фицджеральд/Shutterstock.com)
Исследователи и компании, такие как QuantumScape (QS), также работают над твердотельными батареями, которые будут иметь более быстрое время зарядки и более длительный диапазон действия.
Инфраструктурный пакет администрации Байдена предусматривает создание грантовых и стимулирующих программ для государственных и местных органов власти и частного сектора для создания национальной сети зарядных устройств на 500 000 ЭВ к 2030 году.
Водородные топливные элементы нуждаются в заправочных станциях и инфраструктуре для поддержки отрасли, прежде чем они смогут стать жизнеспособным вариантом транспортировки.
Водород транспортируется к месту его использования по трубопроводу, железной дороге, барже или в специальных автоцистернах, сообщает Министерство энергетики.
Департамент ожидает, что водородные дозаторы будут добавлены на существующие бензоколонки, что позволит инфраструктуре расти по мере того, как все больше автомобилей на водородных двигателях будут выходить на дороги.
Трубопроводные компании также видят, как водород течет по их сетям там, где раньше шел природный газ.
В четверг Nikola и TravelCenters of America (TA) объявили о планах установить водородные заправочные станции для тяжелых грузовиков на двух площадках в Калифорнии к началу 2023 года.
Водород Против Аккумуляторной Технологии
Ринд говорит, что водородная инфраструктура- это ситуация курицы и яйца, где предложение необходимо для создания спроса, а спрос необходим для создания предложения.
Но создание инфраструктуры может открыть больше возможностей. Например, Сатьяпал из Министерства энергетики говорит, что экспортный рынок может быть огромным для американских компаний, поскольку другие страны стремятся достичь своих климатических целей.
США производят 10 миллионов метрических тонн водорода, что составляет примерно одну седьмую мировых поставок. Air Products & Chemicals (APD) является крупнейшим в мире производителем водорода, извлекая большую его часть из ископаемого топлива.
Министерство энергетики признает свою роль в создании инфраструктуры для стимулирования внедрения водорода. Но он не выбирает стороны, говоря, что и топливные элементы, и батареи имеют смысл.
"У нас есть портфельный подход "все вышеперечисленное", - сказал Сатьяпал. - Значит, это не батареи и не водородные топливные элементы. Они дополняют друг друга, и у нас широкий набор инструментов".
Вам может понравиться:
Не является инвестиционной рекомендацией.
Источник Investor's Business Daily