雖然氫的產(chǎn)業(yè)鏈條漫長,但只要車載燃料電池的能量密度提升,讓普通消費者用起來“合算”,氫產(chǎn)業(yè)爆發(fā),是水到渠成的事,其猛烈程度可能超過電動。剩下的疑問,就在于我們何時實現(xiàn)“單點技術(shù)”突破。
文/《汽車人》黃耀鵬
長期以來,輿論有一種錯覺,即對中國這樣的大國來說,汽車使用什么能源,可以無須押注一門。電能、氫能、甲醇,甚至太陽能,都可以嘗試。但到了產(chǎn)業(yè)化階段,無論市場資源還是政府支持的行政和財政資源,都只能選擇一個重點,那就是電動。
中國氫能汽車的產(chǎn)業(yè)化狀況,大致相當于2006年的電動,處于“前產(chǎn)業(yè)化”階段,即主要技術(shù)瓶頸貌似打通(且不論是否掌握在中國人手里),但成本尚未降到商用化水平。
始于理想主義
上世紀60年代,是一個能源狂想者的年代。當時的人們,不但覺得受控核聚變近在眼前,而且也相中了氫能的高熱值、無污染屬性。那時距離“第一次石油危機”還有幾年,能源緊迫感并不強,能源理想主義一度占據(jù)了上風。
后來各工業(yè)國財政支持的氫能源研究,很快就擱淺。原因很簡單,這條科技攀爬路線過于陡峭。制氫最容易(雖然并不環(huán)保),儲、運、加注、使用(燃料電池),都有難以逾越的技術(shù)障礙。
業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的豐田,在1992年以“興趣小組”的輕投入方式開始氫能源研究,直到2014年Mirai上市,中間幾經(jīng)起伏,但大體上建立起氫產(chǎn)業(yè)鏈。但是,整個鏈條,除了制氫環(huán)節(jié),一直到終端使用,都需要不間斷地提供補貼才能維持,這就限制了使用規(guī)模。反過來,規(guī)模小又使成本難以降低。
雖然豐田早就開始賣力向外推介,并一度開放有條件專利授權(quán),但迄今為止,成果寥寥。如果將規(guī)模從島國搬到大陸國家,基于目前技術(shù)手段,成本合理性遭到嚴重質(zhì)疑。
政策驅(qū)動市場
當前,中國政府監(jiān)管部門的態(tài)度,傾向于開放合作研發(fā)技術(shù),但不急于規(guī)?;a(chǎn),更不急于到處上馬。沒有知識產(chǎn)權(quán),只是把國外進口技術(shù)引進來組裝,意義不大。
這里面透露了兩層意思:一是對單純技術(shù)引進不感興趣;二是當前技術(shù)還不成熟,不能產(chǎn)生經(jīng)濟效益。
不可否認,目前氫能源市場仍處于政策驅(qū)動階段。單是今年上半年,國家就密集出臺政策指導。
3月17日,發(fā)改委、司法部發(fā)布《關(guān)于加快建立綠色生產(chǎn)和消費法規(guī)政策體系的意見》,其中提到要研究制定氫能發(fā)展的標準規(guī)劃和支持政策。
3月23日,國家重點研發(fā)計劃“制造基礎(chǔ)技術(shù)與關(guān)鍵零部件”年度項目申報指南中指出,將氫能列入2020年重點專項,擬在氫能、太陽能、風能、可再生能源等技術(shù)方向啟動14-28個項目,計劃安排國撥經(jīng)費總概算為6.06億元。
4月28日,財政部、工信部、科技部、發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》,其中提到力爭通過4年左右時間,建立氫能和燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈,關(guān)鍵核心技術(shù)取得突破,形成布局合理、協(xié)同發(fā)展的良好局面。
目前,上海、青島、重慶等十幾個地方政府都出臺了氫能支持政策,目前在氫產(chǎn)業(yè)資源上,形成了競爭態(tài)勢??梢韵胍姡@些項目,不會都走到投產(chǎn)這一步。
開放與自研
氫產(chǎn)業(yè)鏈,日本無疑走在前面,日本已經(jīng)將氫產(chǎn)業(yè)置于國家戰(zhàn)略層面,同時還提出率先建立“氫社會”的愿景。日企掌握了全套氫產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)。我國監(jiān)管部門仍希望開展對外合作,不搞閉門造車。
在《鼓勵外商投資產(chǎn)業(yè)目錄》(2019年版)中,從上游制、儲、運,到加氫站、燃料電池系統(tǒng),再到下游的氫能汽車,氫產(chǎn)業(yè)全鏈納入鼓勵外商投資的范疇,開放的態(tài)度非常明確。
如果外資進來投資,利用先發(fā)優(yōu)勢建立全鏈條生產(chǎn)能力,中企掌握知識產(chǎn)權(quán)的道路,將重演當年汽車引進的歷史。如今,可沒有另一個40年供慢慢積累。技術(shù)進化在加速,汽車產(chǎn)業(yè)因此變化劇烈。技術(shù)領(lǐng)先將構(gòu)成比以往任何時代都要大的碾壓優(yōu)勢。所以,讓中企投入研發(fā),自己掌握技術(shù),成為首要選擇。
《目錄》明確提出,選擇一部分城市圍繞燃料電池進行技術(shù)攻關(guān),形成“布局合理、各有側(cè)重、協(xié)同推進的發(fā)展模式”。說白了,就是要自建產(chǎn)業(yè)鏈?!耙元劥a”和央地財政支持,將為中企在“技術(shù)幼稚期”提供保護。
動力電池的白名單政策,就生動地演繹了如何在初期保護自研積極性。
內(nèi)外資熱情高漲
這與外資引入不矛盾,在初期需要引入外腦和外資進行基礎(chǔ)性啟發(fā)工作。8月20日,聯(lián)合燃料電池系統(tǒng)研發(fā)(北京)有限公司成立。豐田、億華通、一汽、東風、廣汽、北汽等企業(yè)的合作,在6月份就已開始。
合作模式仍是“技術(shù)換市場”。合資公司采用豐田電堆技術(shù),億華通進行整合,提供給一汽等車企使用。
和燃油車時代相比,如今中外技術(shù)差距有所縮小,不是一窮二白等著外企“填喂”。同時外企不再受合資束縛,可以組建獨資企業(yè),從事某個環(huán)節(jié)的氫能事業(yè)。
目前,進入國內(nèi)氫能市場的外企已經(jīng)超過40家,所有產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié),都有企業(yè)投資。燃料電池、氫氣儲運等中國技術(shù)薄弱環(huán)節(jié),投資比較集中。
譬如美國PDC機械公司,擅長高壓氫氣壓縮機組,與戈爾公司展開競爭。后者在去年與東方電氣(成都)氫燃料電池公司簽署合作,雙方拿出了加氫站+燃料電池大巴的中下游解決方案。這家東方電氣公司的子公司生產(chǎn)的燃料電池大巴,已經(jīng)運行40萬公里。
顯然,外企在深化氫能市場的全鏈布局。如果說在燃料電池乘用/商用車上,中外企還能較量一番的話,那么在氫能基礎(chǔ)設(shè)施上,外企的技術(shù)優(yōu)勢難以匹敵。中企當前必須以合資、合作方式介入,當好學生,逐漸積累自身技術(shù)。
和外資的熱情相比有過之無不及,目前國內(nèi)對氫領(lǐng)域的投資呈現(xiàn)井噴狀態(tài)。今年上半年,盡管有疫情影響,但與燃料電池相關(guān)的企業(yè),新增了近200家。其實去年走高趨勢已經(jīng)變得明顯,2019年氫能產(chǎn)業(yè)投資超過2000億元,單筆最大投資100億元。
不過,這些投資大多用來營建氫產(chǎn)業(yè)園,目前在建、規(guī)劃氫能產(chǎn)業(yè)園超過35個(截至2020年上半年)。這也反映了我們即將邁入產(chǎn)業(yè)化早期階段。
產(chǎn)業(yè)循環(huán)未啟動的原因
2019年燃料電池車產(chǎn)銷量分別為3018輛、2737輛,大多都是商用車。今年有望增加到5000輛左右。
現(xiàn)在,產(chǎn)業(yè)氛圍有了、投資熱情有了,產(chǎn)業(yè)鏈正處在構(gòu)成階段。但是一旦把財政支持抽走,立刻不靈了。一座35MPa加氫站投資成本2000萬-2500萬元,比加油站高一個數(shù)量級,政府補貼其中20%。每天加注400輛車才能收支平衡,如今所有加氫站都在虧損運營。
而上游也不樂觀。根據(jù)《中國氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》2019數(shù)據(jù),化石能源重整制、工業(yè)副產(chǎn)品,占據(jù)了氫生產(chǎn)的絕大部分。最環(huán)保但最耗能的電解水制氫,只占3%??梢?,在氫的生產(chǎn)環(huán)節(jié),碳排問題仍然嚴重。
當前,我國燃料電池的整體產(chǎn)能已高達15萬塊/年,但放空嚴重,導致零部件處于供過于求狀態(tài)。用隔膜廠家的話說,“開工一小時全年訂單就完成了”。
既然上游環(huán)保問題尚未有更好手段,中游無法盈利,下游產(chǎn)能又沒有鋪開,整個產(chǎn)業(yè)的自循環(huán)就難以啟動。
審視如今的技術(shù)水平,氫產(chǎn)業(yè)遠非完美。目前常用的6種車載儲氫手段,甲醇儲氫質(zhì)量分數(shù)最高,但熱重整后氫能必然損失。而惟一的量產(chǎn)乘用車Mirai采用高壓儲氫,這也是豐田惟一推薦的方式。70MPa氫罐,復合材料+鋁內(nèi)膽+碳纖維外部纏繞,成本很高,不但氣體逸出無法避免,而且關(guān)鍵在于,其碳纖維材料技術(shù),掌握在東麗等日企手里。
事實上,氫燃燒熱值雖高,但按照能量密度來看,不及汽油的50%。無法高密度載運氫能,消費者也就無法單純憑借環(huán)保理想,甘愿在經(jīng)濟上吃虧。
因此有人認為,將氫作為終極能源而大規(guī)模投入的企業(yè),最終會血本無歸。
現(xiàn)有技術(shù)缺陷,導致商用成本不合理,產(chǎn)業(yè)不人為揠苗助長,是明智的?!包c錯科技樹”的結(jié)論,不論正確與否,其論證是建立在靜態(tài)技術(shù)上。而技術(shù)進步的速度,我們無法預料。
雖然氫的產(chǎn)業(yè)鏈條漫長,但只要車載燃料電池的能量密度提升,讓普通消費者用起來“合算”,氫產(chǎn)業(yè)爆發(fā),是水到渠成的事,其猛烈程度可能超過電動。剩下的疑問,就在于我們何時實現(xiàn)“單點技術(shù)”突破。(文/《汽車人》黃耀鵬,部分圖片來源網(wǎng)絡(luò))【版權(quán)聲明】本文系《汽車人》獨家原創(chuàng)稿件,版權(quán)為《汽車人》所有。
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