綜合信息
2019年3月氫能被寫入政府工作報告,2020年4月氫能被列入能源法,2020年9月21日期望已久的氫燃料電池國補政策正式落地。這三大關(guān)鍵“事件”循序漸進、一步一步在推動我國氫能產(chǎn)業(yè)的前進。
尤其9月份氫能國補政策的正式落地為產(chǎn)業(yè)的發(fā)展定了型、指了路。北京清華工業(yè)開發(fā)研究院副院長、濱化集團股份有限公司董事長朱德權(quán)此前接受第一元素網(wǎng)采訪時表示:此次中國政府發(fā)布的獎補政策是中國氫能產(chǎn)業(yè)的里程碑時刻,今年將是中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的真正元年。
拋開環(huán)境氣候、減排目標以及全球能源轉(zhuǎn)型等宏觀層面,氫能產(chǎn)業(yè)還有一個優(yōu)點——巨大的產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋面和產(chǎn)業(yè)帶動性。
氫能產(chǎn)業(yè)包括兩條鏈:以燃料電池為核心的“應用鏈”,以氫氣為核心的能源鏈。在應用鏈,除燃料電池汽車外,還包括固定電源、航空、船舶、電熱聯(lián)產(chǎn)等;在能源鏈,氫氣可以用于分布式發(fā)電、儲能、冶金以及可再生能源的削峰填谷等。
零碳屬性、氫與電可靈活轉(zhuǎn)換吸引了幾乎所有類型能源企業(yè)的入局,其巨大的產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋面帶動了各行各業(yè)的發(fā)展,對于提振我國經(jīng)濟、支撐國內(nèi)大循環(huán)將起到重要作用,因此發(fā)展氫能顯然是一項具有長期戰(zhàn)略意義的舉措。
當前,我國氫能產(chǎn)業(yè)以燃料電池汽車作為其第一個應用突破點,在各地方政府和企業(yè)的熱情推動和國家政策的逐步完善下,我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,取得了非常不錯的進展和成績,但同時也存在著一些問題和隱憂。例如最近廣東國鴻新推出的電堆新品“鴻芯”,低至1元/w的價格并沒有那么簡單。
本文將當前我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和取得的一些成績稱為氫能產(chǎn)業(yè)之“實”,將快速發(fā)展下呈現(xiàn)出來的一些問題和存在的隱憂稱為氫能產(chǎn)業(yè)之“虛”。
氫能產(chǎn)業(yè)之“實”
近兩年,我國氫能產(chǎn)業(yè)在政策支持、標準推進、燃料電池汽車產(chǎn)銷、基礎(chǔ)設施建設等方面均取得了較大進步,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)穩(wěn)步推進,行業(yè)景氣度逐漸提升。
政策方面。除國家發(fā)布的相關(guān)支持性政策外,地方發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)有著非常高的積極性。公開信息顯示,截至去年底,全國有36個省市及地區(qū)出臺了氫能產(chǎn)業(yè)相關(guān)規(guī)劃,到今年9月份,這個數(shù)字累計已經(jīng)上升到60個。
標準建設方面。2019年8月,全國氫能標委會完成了對《氫能汽車用燃料液氫》、《液氫生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范》和《液氫貯存和圓弧安全技術(shù)要求》三項國家標準公開征求意見;2020年7月,住建部完成國家標準《加氫站技術(shù)規(guī)范》的公開征求意見的通知;2020年10月8日,《車用壓縮氫氣塑料內(nèi)膽碳纖維全纏繞氣瓶》團體標準正式開始實施。此外,各地方城市也在積極布局氫能標準體系建設。截至2020年7月,中國氫能領(lǐng)域的相關(guān)標準共計超過90項。
產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)方面。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示,2015-2019年間,我國氫燃料電池汽車的銷量分別為10輛、629輛、1275輛、1527輛、2737輛,截至2019年底,我國氫燃料電池汽車總銷量為6175輛。根據(jù)中汽協(xié)最近發(fā)布的汽車工業(yè)經(jīng)濟運行情況,2020年1-9月,氫燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成570輛和579輛。截至目前,我國氫燃料電池汽車總銷量為6754輛。
車白會研究報告顯示,截至2019年底中國已建和在建的加氫站有130座以上,其中61座已經(jīng)建成,投入運營的共計52座。
產(chǎn)業(yè)變化方面。在政策、政府、企業(yè)以及投資機構(gòu)的共同推動下,我國氫能產(chǎn)業(yè)從去年到今年在多個方面發(fā)生了很大變化。
氫源環(huán)節(jié)。去年主流聲音為化石能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫,通過可再生能源制取綠氫雖是終極方向,但支持聲音相對較少;進入2020年尤其是下半年,綠氫呼聲明顯增多,其認可度大幅增加。
氫儲運環(huán)節(jié)。車載儲氫瓶逐步從三型瓶向四型瓶發(fā)展,多數(shù)企業(yè)已有四型瓶技術(shù)儲備并生產(chǎn)出樣品,個別企業(yè)在展會上展示出了四型瓶樣品。甚至有合資公司展出了五型瓶(無內(nèi)膽純碳纖維纏繞)。此外,運輸長管也逐步向30MPa鋼內(nèi)膽碳纖維纏繞發(fā)展,最快年底將出現(xiàn)在市場。
電堆環(huán)節(jié)。公開資料顯示,2019年燃料電池核心電堆的功率普遍在40-80kw之間,進入2020年電堆功率上升到80-150kw之間;電堆價格也實現(xiàn)了大幅度下降,2019年國內(nèi)電堆價格區(qū)間約5000-12000元/kW,今年電堆價格下降到3000-8000元/kW,平均下降30%以上。
氫燃料電池汽車環(huán)節(jié)。去年各大展會很少有重卡的身影,今年隨著政策的傾斜,各種重卡產(chǎn)品相繼亮相,儼然已成為了主角。
加氫站建設方面。我國35MPa的加氫站技術(shù)已趨于成熟,加氫站的設計、建設以及三大關(guān)鍵設備:45MPa大容積儲氫罐、35MPa加氫機和45MPa隔膜式壓縮機均已實現(xiàn)國產(chǎn)化,目前開始主攻70MPa加氫站技術(shù)。
此外,從2020年的幾個大型氫能展會可以看到,越來越多的非氫能主體企業(yè)在進入氫能行業(yè),例如有傳統(tǒng)氣體壓縮機企業(yè)開始布局氫氣壓縮機,傳統(tǒng)燃油車空氣濾清、尾氣處理設備企業(yè)開始布局燃料電池空氣過濾設備,光伏、鋰電等測試設備供應商開始做燃料電池測試系統(tǒng)等。氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的參與企業(yè)在逐步多元化、豐富化。
氫能產(chǎn)業(yè)之“虛”
氫能產(chǎn)業(yè)的進步是實際可見的,但也存在、產(chǎn)生了產(chǎn)業(yè)關(guān)注分化、電堆功率密度虛高、核心研究缺失、地方產(chǎn)業(yè)保護、行業(yè)驗證不足等問題,也因此會埋下一些隱患。
首先我們看國鴻最新發(fā)布的低價電堆。國鴻氫能于10月18日在以“中國鴻?芯時代”為主題的活動上推出了“王炸新品”鴻芯電堆。第一元素網(wǎng)了解到,該電堆單堆輸出功率達到了75kw,從膜電極、模壓石墨板到所有零部件實現(xiàn)了100%國產(chǎn)化,更爆炸的是該產(chǎn)品行業(yè)指導價僅為2999元/kw,并給與戰(zhàn)略合作伙伴1999元/kw的價格。
對此,作者與行業(yè)內(nèi)頭部電堆及系統(tǒng)廠家相關(guān)資深專業(yè)人員進行了咨詢和交流,觀點之一認為:“根據(jù)目前國產(chǎn)零部件和材料的大概價格,對該電堆產(chǎn)品能夠達到如此低的價格持懷疑態(tài)度,存在低價搶占市場的可能,在自主化技術(shù)還不是很成熟的情況下市場將提前進入價格戰(zhàn),這對行業(yè)和市場也許會產(chǎn)生一些不利影響。”
觀點之二認為:“粗略計算,這個數(shù)量級的價格有可能實現(xiàn),國內(nèi)基礎(chǔ)材料方面是有進步的,相關(guān)材料逐漸都可以用了。但燃料電池電堆不光要考慮材料,整堆的設計理念國內(nèi)與國外差距更大。此外,價格現(xiàn)在還不是決定因素,電堆的綜合性能仍然是王道,純國產(chǎn)電堆的實測數(shù)據(jù)還比較缺乏,該新品吸引眼球的成分多一點。”
產(chǎn)業(yè)關(guān)注分化。整個2019年直至今年上半年,氫能產(chǎn)業(yè)的關(guān)注度基本集中在了燃料電池這條應用鏈,下半年逐漸意識到了以氫為核心能源鏈的重要性。氫資源地區(qū)性差異巨大以及儲運難導致氫氣成本高昂等問題極大限制了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
工業(yè)和信息化部原部長、中國工業(yè)經(jīng)濟聯(lián)合會會長李毅中在最近的一次大會上表示:“我們目前對‘氫氣從哪里來’這個問題研究與關(guān)注非常不夠,尤其是難以形成全國性整體概念?!?/span>
飛馳汽車董事總經(jīng)理江勇有著同樣看法,他認為:“國內(nèi)很多地方都說有著豐富的副產(chǎn)氫資源,但實際上能用的非常少,整體上我國氫能產(chǎn)業(yè)的用氫是非常緊張的。”
電堆功率密度虛高。進入2020年,從相關(guān)媒體報道以及外部曝光的數(shù)據(jù)來看,國產(chǎn)電堆的功率和功率密度提升極為明顯,不少廠商新發(fā)布的電堆產(chǎn)品的額定功率都超過了100kW,均在向150kW進發(fā),并且功率密度也超過了豐田的3.1kW/L。
新研氫能首席技術(shù)官齊志剛博士對此表示:“缺乏統(tǒng)一評價標準的數(shù)據(jù)對比毫無意義。獎補意見征求稿在積分測試中,并沒有提到是額定功率還是峰值功率,也沒有對電堆的體積提出統(tǒng)一的算法,這導致企業(yè)發(fā)布的產(chǎn)品數(shù)據(jù)混亂不堪?!?/span>
技術(shù)進步關(guān)鍵在于研發(fā)投入。豐田從1998年甚至更早就開始投入巨大財力研發(fā)燃料電池技術(shù),光金屬雙極板的密封性方面,豐田就投入了1億美元。國內(nèi)沒有任何一家企業(yè)能夠有此投入,因此核心參數(shù)趕超豐田有待商榷。相反,在沒有統(tǒng)一標準評價下的數(shù)據(jù)可能對企業(yè)選擇產(chǎn)品時產(chǎn)生一定迷惑性,不利于產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。
核心研究缺失。我國燃料電池汽車行業(yè)的發(fā)展從目前的整體情況來看仍屬于逆向發(fā)展,通過引進產(chǎn)線、設備及相關(guān)零部件來集成,這將造成很多核心環(huán)節(jié)長期受到國外制約,導致很難在短期內(nèi)降低產(chǎn)業(yè)的整體成本,從而拖累行業(yè)發(fā)展。
此外,通過今年國內(nèi)主要展會可以發(fā)現(xiàn),燃料電池應用鏈端存在資源配置失衡,主攻燃料電池膜電極、電堆的企業(yè)數(shù)量遠大于布局質(zhì)子交換膜、催化劑等基礎(chǔ)材料環(huán)節(jié)的企業(yè)。
中國科學院院士、西安交通大學動力工程多相流國家重點實驗室主任郭烈錦旗表示:“我國氫能產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵核心技術(shù)還沒布局呢就熱炒,熱炒的都是不懂行的;抓不到點子上,熱沒有任何意義。再這樣下去,我國與國外的差距只會越來越大?!?/span>
地方產(chǎn)業(yè)保護。我國氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展目前嚴重依賴政府買單來推動,未來財政以及綜合條件較好的地方一定會著力培養(yǎng)本地企業(yè),地方保護將阻礙優(yōu)秀技術(shù)和產(chǎn)品的跨地區(qū)流動。
相關(guān)業(yè)內(nèi)專家表示:“前期政府采購只是一個過渡時期的‘市場’,在保護主義下,就算一個地區(qū)可以形成封閉生態(tài)鏈,短期內(nèi)可以滿足正常運轉(zhuǎn),將來一旦補貼退出將進入完全市場化階段,如果不能以開放的心態(tài)構(gòu)建真正有競爭力的企業(yè)和生態(tài)鏈,最終損害的是整個產(chǎn)業(yè)的進步?!?/span>
行業(yè)驗證不足。雖然我國燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)增長較快,相關(guān)環(huán)節(jié)自主化技術(shù)進步明顯,但大部分搭載自主化技術(shù)的燃料電池汽車運營時間不夠,導致很多潛在的問題尚未爆發(fā)出來,這可能是一個極大的隱患。
國家電投集團氫能科技發(fā)展有限公司總經(jīng)理張銀廣對此表示:“在燃料電池領(lǐng)域,我們現(xiàn)在的自主技術(shù)已經(jīng)具備了推動產(chǎn)業(yè)向前發(fā)展的條件,與國外的差距主要在技術(shù)和裝備的成熟度上,我們的自主技術(shù)還缺乏大量驗證,不夠成熟。”
中國工程院院士衣寶廉表達了同樣的觀點:“國內(nèi)優(yōu)秀的研究結(jié)果制出的樣品很少得以應用,自主技術(shù)與裝備只有通過裝車運行的材料才是可信的,才能提高市場占有率,代替進口。”
燃料電池汽車驗證不足也影響到了氫能產(chǎn)業(yè)標準的制定。中國汽車技術(shù)研究中心有限公司標準所總工程師劉桂彬表示:“目前純電動汽車已經(jīng)有了安全性強制標準,但燃料電池汽車還沒有,并不是燃料電池汽車的安全不重要,主要是因為我國燃料電池汽車目前產(chǎn)業(yè)還不成熟,樣品數(shù)量太少,制作標準極其困難。”
來源:第一元素