Преди десетилетие Китай използва ниските цени, за да доминира в производството на слънчева енергия, побеждавайки западните конкуренти точно когато световното търсене на панели започна да расте. САЩ и Европа са решени да не позволят същото да се случи с водорода.
Докато светът се стреми да се декарбонизира, следващият кръг на състезанието се върти около устройство, наречено електролизатор. Включете ги в чисто електричество, като например слънчева енергия, и е възможно да извлечете водород от вода, без да произвеждате емисии, затоплящи планетата. Това е решаваща стъпка в създаването на зелено гориво, способно да декарбонизира индустрии като стомана, цимент или корабоплаване.
Компании по света вече ускоряват производството на електролизатори, заводите за зелен водород са в процес на изграждане и индустрията най-накрая прави скок от пилотни проекти към промишлен мащаб. BloombergNEF, изследователска група за чиста енергия, изчислява, че световното производство на електролизатори ще трябва да нарасне 91 пъти до 2030 г., за да отговори на търсенето. Но много западни ветерани в областта на чистите технологии гледат на зараждащата се конкуренция с гадно чувство на дежа вю. Повече от 40% от всички електролизатори, произведени днес, идват от Китай, според BNEF.
Китайските електролизатори не са толкова ефективни като тези произведени в САЩ и Европа, но струват много по-малко – около една четвърт от цената на западните компании. Китайските компании за електролизатори все още до голяма степен обслужват вътрешния си пазар, но започват да разширяват продажбите си в чужбина.
„Чувал съм твърде много правителствени служители да казват, че не можем да повторим опита със слънчевата енергия отново“, каза водородният анализатор на BNEF Сиаотин Уан.
Президентът Джо Байдън беше вицепрезидент през решаващите години, когато Китай завзе лидерството в производството на слънчева енергия. Сега той гледа на Китай повече като на конкурент отколкото като доставчик и е превърнал връщането на производството на чисти технологии в САЩ в стълб на своята политика за климата. САЩ са решени да не позволят на Китай да контролира този нов енергиен бум, а Законът за намаляване на инфлацията на Байдън насочва пари към вътрешното производство на водород.
„Реалността е, че САЩ ще трябва да дадат много щедри субсидии, за да гарантират, че местните доставчици оцеляват“, каза Уан.
Европа има свои собствени причини да иска част от тази зараждаща се индустрия.
Руската инвазия в Украйна увеличи стойността на горивото, което може да се произвежда в Европа, и засили амбициите на континента за водород. И въпреки това някои защитници на водорода казват, че Европейският съюз не преминава извън нивото на плановете, което го поставя в неизгодно положение както спрямо САЩ, така и спрямо Китай. Съюзът си е поставил цел за производство на зелен водород – 10 милиона тона годишно до 2030 г. – но все още не е решил кои методи ще се квалифицират като „зелени“. Това затруднява компаниите да се ангажират с големи проекти за производство на водород, които биха стимулирали поръчките за електролизатори.
„Страхувам се, че пазарните дялове в бизнеса с електролизатори ще бъдат отнети от Европа и изпратени в други географски региони“, каза Йорго Чацимаркакис, главен изпълнителен директор на базираната в Брюксел лобистка група Hydrogen Europe. „ЕС се прострелва в главата. Не в крака - в главата."
Междувременно много анализатори очакват ефективността на китайските електролизатори да се подобри, подкопавайки всяко технологично предимство, което сега имат американските и европейските компании.
„Не се съмнявам, че Китай работи върху по-добри електролизатори“, каза Бриджит ван Дорстен, старши анализатор на водорода в изследователската и консултантска фирма Wood Mackenzie. „Денят, в който Китай реши да не изостава повече, е денят, в който те вече не са изоставащи.“
И някои китайски компании имат преднина. Производителите на химическо оборудване там произвеждат електролизатори от години, инсталирайки широкомащабни системи за водна електролиза за различни производствени индустрии, като например производството на полисилиций за слънчеви клетки.
Електролизаторите използват електричество, за да разделят водата на водород и кислород, а техни версии са на пазара от 20-те години на миналия век. Много страни сега виждат водорода като най-добрия залог за декарбонизиране на индустрии, които не могат лесно да работят с електричество. Ако захранването на електролизатор идва от слънчева или вятърна инсталация или ядрен реактор, процесът на производство на водород също е без въглерод.
Устройствата се предлагат в няколко разновидности, всяка със своите плюсове и минуси. Китайските компании произвеждат предимно „алкални“ електролизатори, които имат ниски първоначални разходи, но се нуждаят от повече електричество от конкурентните технологии, за да доведат до всеки килограм водород. Американските и европейските компании се съсредоточават върху електролизатори с „твърд оксид“ и „протонно-обменна мембрана“ (PEM), които имат по-висока първоначална цена, но се нуждаят от по-малко електричество – голямо предимство на места, където електричеството е скъпо.
Китайските производители обаче разработват PEM електролизатори и рафинират своите алкални продукти. И търсят външни пазари за растеж.
Базираната в Сиан компания Longi Green Energy Technology Co., най-големият производител на соларно оборудване в света, създаде водороден агрегат през март 2021 г. и вече е изградила 1,5 гигавата производствен капацитет за електролизатори в Китай. Тя разработва PEM, но прогнозира, че алкалните електролизатори ще доминират в индустрията през следващите пет години, каза Уан Инге, вицепрезидент на Longi Hydrogen. В рамките на три години компанията очаква външните пазари да съставляват повече от половината от продажбите ѝ, каза той.
„Европа и САЩ имат най-активните политики за стимулиране на водородната индустрия, докато Близкият изток и Африка имат най-мащабната и най-икономичната възобновяема енергия“, каза Уан. „Проектите за зелен водород в тези региони имат добра доходност.“
Междувременно държавната PERIC получи поръчки през 2022 г. от седем чужди държави, включително Австралия, САЩ и Корея, според BNEF. Shandong Saikesaisi Hydrogen Energy, един от малкото китайски производители, специализирани в PEM, сега реализира около 10% до 15% от продажбите си от чужбина, каза Хуан Фан, директор на проекта на компанията. Тя се стреми да подобри този процент на фона на търсенето от Европа и Австралия, каза Хуан.
Въпреки че електролизаторът е толкова важен за зеления водород, колкото слънчевата клетка за слънчевата енергия, има ключови разлики.
Слънчевите панели по същество са готова технология. Независимо дали са поставени на покрив или са сглобени в гигантски пустинен масив, панелите и системите, свързани с тях, не се различават толкова много. Това не е така при производството на водород. Електролизаторите са само една част от завод за производство на водород, чийто размер и дизайн ще бъдат продиктувани от енергийния източник и нуждите на клиентите. Plug Power Inc. изгражда флотилия от заводи за производство на зелен водород в САЩ и всеки е уникален, каза главният изпълнителен директор Анди Марш.
„Заводът в Тексас е различен от завода в Ню Йорк, който е различен от завода в Джорджия“, каза той. „Всичко е много местно.“ Plug, базирана в Латам, Ню Йорк, също произвежда и продава PEM електролизатори.
Има предимства в производството на електролизатори в рамките на пазара, който са предназначени да обслужват. Белгийската John Cockerill Group създаде съвместно предприятие в Китай – Cockerill Jingli Hydrogen – за производство на електролизатори за Китай, а не за други страни. Компанията също така инвестира в две фабрики в Европа, както и потенциално в САЩ и Индия.
Оборудването е сложно и тежко, което изисква значително персонализиране на място за всеки клиент, каза Рафаел Тилот, ръководител за водорода на Cockerill. „Транспортирането на това от Китай до други части на света не е толкова лесно“, каза той. „Нивото на работа на място, за да стане съвместимо с проекта на клиента, е доста значително.“
Докато китайската слънчева индустрия се радваше на години на щедри субсидии от централното правителство, което помогна на производителите на оборудване да доминират в глобалната верига на доставки, водородът все още не е получил същото ниво на политическа подкрепа. Страната представи първия си план на държавно ниво за развитие на водорода в началото на миналата година, но се въздържа от въвеждане на каквито и да било политики за финансова подкрепа като субсидии, смазвайки надеждите на производителите на оборудване.
Междувременно Роланд Баан, главен изпълнителен директор на датската Topsoe A/S, каза, че американската система за стимулиране вече е по-лесна за навигация от тази на ЕС. Неговата компания разработва 500-мегаватова фабрика за производство на твърди оксидни електролизатори, които работят при високи температури и са по-ефективни от алкалните или PEM. „Решихме да поставим завода си в Дания“, каза Баан. „За втория завод ще трябва да видим. Определено може да е в САЩ."