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氫燃料電池商業(yè)化推廣陷“怪圈”

能源發(fā)展網(wǎng)發(fā)布時間:2021-07-09 00:00:00

  作為新能源汽車重要的技術(shù)路線之一,氫燃料電池?zé)o疑正站在產(chǎn)業(yè)風(fēng)口。然而,一邊是資本市場的瘋狂追捧,一邊卻是部分產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)生存艱難。氫燃料電池產(chǎn)業(yè)如何走出“叫好不叫座”的困境?先鋒企業(yè)如何不倒在行業(yè)蓬勃發(fā)展的前夕?這是產(chǎn)業(yè)各方正在面對的重大課題。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的窗口期,敢于創(chuàng)新,敢于“試錯”,站在全球競爭的制高點以前瞻眼光搶占布局產(chǎn)業(yè)鏈的先機,新能源汽車產(chǎn)業(yè)迫切需要這樣的智慧和勇氣。

  當(dāng)前,全球能源轉(zhuǎn)型、汽車行業(yè)轉(zhuǎn)型共同聚焦“脫碳”,氫能是這兩大領(lǐng)域轉(zhuǎn)型的有效路徑。在“雙碳”目標(biāo)牽引下,氫能率先在燃料電池中應(yīng)用,并帶來萬億級市場空間,資本市場一度掀起“氫旋風(fēng)”。

  《經(jīng)濟參考報》記者在調(diào)研中了解到,一邊是“實力派”大企業(yè)入局加速氫燃料電池產(chǎn)業(yè)爆發(fā),另一邊是氫燃料電池商業(yè)化推廣陷入“車少不建站,沒站不買車”怪圈。當(dāng)前,亟須明確氫氣作為燃料在交通領(lǐng)域的能源屬性,完善氫燃料供給體系和標(biāo)準(zhǔn),提高氫燃料制-儲-運-用全鏈條經(jīng)濟性。

  “實力派”入局

  氫,被譽為21世紀(jì)最具發(fā)展?jié)摿η鍧嵞茉?,通過發(fā)展燃料電池技術(shù)應(yīng)用于交通領(lǐng)域,率先實現(xiàn)消費端清潔化,有助于降低石油和天然氣的消費總量,實現(xiàn)深度“脫碳”。

  “從光伏制氫角度,光伏發(fā)電降低電解水制氫成本,氫氣作為儲能產(chǎn)品可以再與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生甲醇和水作為液體燃料。太陽能資源發(fā)電取之不盡,再共同作用制備氫能用之不竭,將碳排放進一步降低,未來可以真正實現(xiàn)零碳排放。”北京特億陽光新能源總裁祁海珅說。

  當(dāng)前,氫能被推到風(fēng)口上,能源巨頭紛紛搶灘該市場。4月15日,隆基股份聯(lián)合朱雀投資注冊資本3億元成立氫能子公司,在資本市場上刮起一股“氫旋風(fēng)”。

  實際上,日本豐田汽車、韓國現(xiàn)代汽車等車企早已在氫能市場中搶跑,尤其是豐田汽車與億華通深度綁定,在氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品和服務(wù)領(lǐng)域不斷投入。另外,中國石化、長城汽車、濰柴動力等國內(nèi)頭部企業(yè)也后來居上,業(yè)務(wù)涵蓋氫能上游原材料、中游集成、下游應(yīng)用,以及配套設(shè)施各環(huán)節(jié)。

  記者調(diào)研了解到,濰柴動力近年來相繼攻克了氫燃料電池的“心臟”電堆系列關(guān)鍵技術(shù),掌控了氫燃料電池的“肺”空壓機,完成“單電池-電堆-發(fā)動機-整車”氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)鏈布局,建成年產(chǎn)2萬臺套生產(chǎn)能力的氫燃料電池發(fā)動機制造基地。

  作為氫燃料電池發(fā)動機“芯片”,質(zhì)子交換膜技術(shù)在東岳集團被攻克。2020年11月,東岳集團150萬平方米質(zhì)子交換膜生產(chǎn)線一期工程正式投產(chǎn),成為國內(nèi)唯一擁有質(zhì)子交換膜全產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)及批量生產(chǎn)能力的企業(yè)。

  “十四五”規(guī)劃綱要中,氫能與儲能被列為前瞻謀劃的六大未來產(chǎn)業(yè)之一。據(jù)記者不完全統(tǒng)計,截至目前,已有10余個省及直轄市出臺氫能產(chǎn)業(yè)專項政策,超過40個市、縣出臺氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策。當(dāng)前,山東成為全國唯一承擔(dān)國家“氫進萬家”科技示范工程的省份,總投入超過100億元,將拉動形成千億級氫能產(chǎn)業(yè)。

  中信證券新能源汽車首席分析師宋韶靈表示,氫能與燃料電池行業(yè)受益于“30·60”目標(biāo)的長坡賽道,近期受光伏、石化、汽車等巨頭頻繁入局催化,市場認(rèn)知從原來聚焦車用上升到能源層面,目前行業(yè)處于“0”到“1”產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)階段。

  上下游掣肘

  “未來交通領(lǐng)域的格局肯定是多種能源技術(shù)路線并行的,發(fā)展氫能是全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向,但當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)鏈存在上下游相互制約問題,陷入‘車少不建站,沒站不買車’的怪圈。”濰柴動力新能源研究院副院長潘鳳文說。

  濰柴動力副總裁陳文淼表示,當(dāng)前,氫氣主要被用于工業(yè)原料并按照?;愤M行管理,用于交通領(lǐng)域的燃料屬性尚不明確,這導(dǎo)致氫的制-儲-運-用的管理嚴(yán)格,全產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)成本居高。比如,制氫的純化設(shè)備前期投資大、回報周期長,但當(dāng)前氫能應(yīng)用場景單一,燃料電池車輛用氫需求量小,無法消納大量氫氣,導(dǎo)致氫能產(chǎn)業(yè)鏈無法通過規(guī)模經(jīng)濟效應(yīng)實現(xiàn)收支平衡。

  “因為需求量小且對純度要求高,目前工業(yè)用氫出廠價格約為10至15元/公斤,而燃料電池用氫氣在市場上25元/公斤都買不到,再加上運輸和加注環(huán)節(jié)費用,進一步推高了最終的加注價格。”潘鳳文說。

  記者了解到,當(dāng)前出于成本考慮,應(yīng)用于燃料電池中的氫氣基本來自于焦?fàn)t煤氣、氯堿等工業(yè)副產(chǎn)氫,即便使用晚間谷電電解水直接制氫(成本僅15元/公斤),但由于儲、運、加注等環(huán)節(jié)成本高企,最終銷往終端市場的氫氣達到50元至70元/公斤,相比汽油、柴油、天然氣等化石能源并不具備優(yōu)勢,致使氫能源的推廣和應(yīng)用受阻。

  經(jīng)業(yè)內(nèi)測算,氫燃料電池汽車的加氫價格不超過40元/公斤才有競爭力,目前僅在我國南方的部分城市通過政府大額補貼才能達到這一水平。

  氫云鏈數(shù)據(jù)顯示,截至2020年末,國內(nèi)建成運營、建設(shè)中和規(guī)劃建設(shè)的加氫站總計為285座,尚有167座處于審批待建狀態(tài);氫燃料電池汽車保有量約7000輛,2020年新增氫燃料電池汽車不到1200輛。在制儲運用各環(huán)節(jié)成本高企之下,“加氫焦慮”成為制約氫燃料電池汽車發(fā)展的重要因素。

  為此,中國石化在“十四五”期間,擬布局1000座加氫站或油氫合建站;中國石油也發(fā)布加氫站建設(shè)時間表,計劃2021年在河北和北京投運3座加氫站的基礎(chǔ)上,未來在全國范圍投運50座加氫站。但是,受到“車少不建站,沒站不買車”現(xiàn)狀的影響,當(dāng)前業(yè)內(nèi)人士對此表示觀望態(tài)度的居多。

  “目前,加氫站的投資成本是普通加油站的5倍以上,如何推動加氫站投資成本降低是當(dāng)務(wù)之急。即使制氫技術(shù)發(fā)達的日本也在世界各地尋找便宜的綠電,在海外生產(chǎn)‘綠氫’再運回日本。”祁海珅說。

  除了建站成本高之外,政策不明朗也是加氫站建設(shè)推進緩慢的一大原因。業(yè)內(nèi)人士透露,國內(nèi)沒有統(tǒng)一的加氫站審批及管理辦法,其歸口管理至今未明確,導(dǎo)致加氫站建設(shè)審批流程繁雜、回報周期過長,建一個加氫站要蓋30多個章,亟待國家政策法規(guī)松綁。

  能源屬性需明確

  “氫能的整個生態(tài)由氫供應(yīng)鏈和氫應(yīng)用鏈構(gòu)成,前者包含制、儲、加三個部分,后者則是交通的應(yīng)用鏈?,F(xiàn)在的情況是,交通應(yīng)用鏈跑在前面,而短板是氫的供應(yīng)鏈。”北京清華工業(yè)開發(fā)研究院副院長朱德權(quán)指出。

  那么,氫能供應(yīng)鏈應(yīng)如何走出發(fā)展怪圈?

  陳文淼認(rèn)為,氫能要在社會應(yīng)用中普及開來,首要應(yīng)該明確氫氣在交通和城鎮(zhèn)用能領(lǐng)域作為燃料用的能源屬性,這一點可以借鑒天然氣加氣站的發(fā)展經(jīng)驗。

  “可以將燃料用氫氣納入現(xiàn)有的《城鎮(zhèn)燃?xì)夤芾項l例》,加氫站參照汽車天然氣站模式進行管理,山東省濰坊市在這方面做了很好的探索,出臺了專門辦法,明確因生產(chǎn)經(jīng)營需要辦理經(jīng)營許可的,可直接向燃?xì)夤芾聿块T申請辦理燃?xì)饨?jīng)營許可證。”陳文淼說。

  《經(jīng)濟參考報》記者調(diào)研了解到,雖然我國從戰(zhàn)略層面肯定了氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但專項規(guī)劃及政策體系缺位,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向和標(biāo)準(zhǔn)尚待明確。

  業(yè)內(nèi)人士表示,對于當(dāng)前一些地方在氫能領(lǐng)域的非理性投資需加以警惕,謹(jǐn)防一哄而上過后一地雞毛。“我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具條件,但與電動汽車相比,燃料電池部分關(guān)鍵材料和部件的自主化水平和成熟度不高。地方政府間最好不要各自為政,最后演變?yōu)?lsquo;拿市場換投資’的低水平產(chǎn)能復(fù)制,應(yīng)因地制宜、各展所長,從產(chǎn)業(yè)鏈全局角度考慮,全國一盤棋協(xié)同發(fā)展。”東岳未來氫能材料有限公司副總經(jīng)理王振華說。

  “國內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度很快,但我們的氫氣制備、運輸、儲存的標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)滯后于產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前,我國在高壓儲氫、液氫等技術(shù)領(lǐng)域方面均取得了較大進步,在風(fēng)險可控的前提下,可以考慮采用高壓、大容量管束車,比如45MPa,既可以增大運輸量,還可以減少加氫站建設(shè)與運營成本,從而降低氫氣終端加注價格。”潘鳳文說。

  業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,經(jīng)濟性問題制約著氫氣的商業(yè)化推廣,短期內(nèi)若要盡快走出“車少不建站,沒站不買車”的怪圈,一方面,氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)應(yīng)結(jié)成利益共同體,各環(huán)節(jié)均讓渡出一定利潤,先將氫應(yīng)用市場做大;另一方面,頭部企業(yè)應(yīng)主動擔(dān)責(zé),在滿足產(chǎn)品性能需要的前提下,帶頭使用國產(chǎn)氫燃料電池材料和部件,為國產(chǎn)批量化生產(chǎn)打下基礎(chǔ),從而降低氫能源電池生產(chǎn)成本,加速氫能商業(yè)化推廣。

  氫燃料電池,只是氫能應(yīng)用的冰山一角。在“雙碳”目標(biāo)背景下,中國電動汽車百人會最新發(fā)布的《中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告2020》預(yù)計,隨著應(yīng)用場景的拓展,2050年氫能占終端能源消費比例將達10%,進入“氫能社會”。

  在陳文淼看來,明確氫氣作為燃料的能源屬性,可以逐步實現(xiàn)純氫的管道輸送,以及推動可再生能源發(fā)電的就地制氫,從而實現(xiàn)社區(qū)、園區(qū)的分布式熱電聯(lián)供,氫能作為與光伏、風(fēng)電協(xié)同發(fā)展的清潔能源必定大有可為。(經(jīng)濟參考報)

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