【新华财经独家】一边押注一边争论,氢燃料电池路在何方?

新华财经北京6月10日电(记者闫鹏、陈国峰、郑璐)当前全球能源转型、汽车行业转型共同聚焦“脱碳”,氢能是这两大行业转型有效路径。在“双碳”目标牵引下,氢能在燃料电池中应用,带来万亿级市场空间,资本市场一度掀起“氢旋风”。

记者在调研中了解到,一边是“实力派”大企业入局加速氢燃料电池产业爆发,另一边是氢燃料电池商业化推广陷入“车少不建站,没站不买车”怪圈。当前亟需明确氢气作为燃料在交通领域的能源属性,完善氢燃料供给体系和标准,提高氢燃料制-储-运-用全链条经济性。

“实力派”入局加速氢产业爆发

氢,被誉为21世纪最具发展潜力清洁能源,通过发展燃料电池技术应用于交通领域,率先实现消费端清洁化,有助于降低石油和天然气的消费总量,实现深度“脱碳”。

“从光伏制氢角度,光伏发电降低电解水制氢成本,氢气作为储能产品可以再和二氧化碳反应产生甲醇和水作为液体燃料。太阳能资源发电取之不尽,再共同作用制备氢能用之不竭,将碳排放进一步降低,未来可以真正实现零碳排放。”北京特亿阳光新能源总裁祁海珅说。

当前氢能被推到风口上,能源巨头纷纷抢滩登陆。4月15日,隆基股份联合朱雀投资注资3亿元成立氢能子公司,在资本市场上刮起一股“氢旋风”。

实际上,日本丰田汽车、韩国现代汽车等“实力派”早已抢跑,尤其是丰田汽车与亿华通深度绑定,在氢燃料电池系统产品和服务不断投入。中国石化、长城汽车、潍柴动力等国内头部企业也后来居上,业务涵盖氢能上游原材料、中游集成、下游应用以及配套设施各环节。

记者调研了解到,潍柴动力近年来相继攻克了氢燃料电池的“心脏”电堆的系列关键技术,掌控了氢燃料电池的“肺”空压机,完成“单电池-电堆-发动机-整车”氢燃料电池的产业链布局,建成年产2万台套生产能力的氢燃料电池发动机制造基地。

作为氢燃料电池发动机“芯片”,质子交换膜技术在东岳集团攻克。2020年11月,东岳集团150万平方米质子交换膜生产线一期工程正式投产,成为国内唯一拥有质子交换膜全产业链技术及批量生产能力的企业。东岳集团已分拆旗下氢能业务板块独立上市,当前进入上市辅导阶段。

“十四五”规划纲要中,氢能与储能被列为前瞻谋划的六大未来产业之一。据记者不完全统计,截至目前,已有10余个省及直辖市出台氢能产业专项政策,超过40个市、县出台氢能产业相关政策。当前,山东成为全国唯一承担国家“氢进万家”科技示范工程的省份,总投入超过100亿元,将拉动形成千亿级氢能产业。

中信证券新能源汽车首席分析师宋韶灵表示,氢能与燃料电池行业受益于“30·60”目标的长坡赛道,近期受光伏、石化、汽车等巨头频繁入局催化,市场认知从原来聚焦车用上升到能源层面,目前行业处于“0”到“1”产业化爆发阶段。

上下游互相掣肘 陷入“先有鸡还是蛋”怪圈

“未来交通领域的格局肯定是多种能源技术路线并行的,发展氢能是全球能源转型的重要方向,但当前氢能产业链存在上下游相互制约问题,陷入‘车少不建站,没站不买车’的怪圈。”潍柴动力新能源研究院副院长潘凤文说。

潍柴动力副总裁陈文淼表示,由于氢气当前主要用于工业原料按照危化品管理,用于交通领域的燃料属性尚不明确,这导致氢的制-储-运-用管理严格,全产业链各环节成本居高。比如制氢的纯化设备前期投资大、回报周期长,但当前氢能应用场景单一,燃料电池车辆用氢需求量小,无法消纳大量氢气,这让氢能产业链无法通过规模经济效应平衡收支。

“因为需求量小且对纯度要求高,目前工业用氢出厂价格一公斤大约10-15元,燃料电池用氢气在市场上25元都买不到,再加上运输和加注环节费用,更加推高了最后的加注价格。” 潘凤文说。

记者了解到,当前应用于燃料电池中的氢气出于成本考虑,基本来自于焦炉煤气、氯碱等工业副产氢,即便用晚间谷电电解水直接制氢,成本也就15元/kg,但由于储、运、加注等环节成本高企,最终销往终端市场的氢气变为50元-70元/kg,相比起汽油、柴油、天然气等化石能源没有优势,这让氢能源的推广和应用受阻。

经业内测算,氢燃料电池汽车加氢价格不超过40元/公斤才有竞争力,仅在南方部分城市通过政府的大额补贴才达到这一水平。

氢云链数据显示,截至2020年末,国内建成运营、建设中和规划建设的加氢站总计为285座,尚有167座处于审批待建状态;氢燃料电池汽车保有量约7000辆,2020年新增氢燃料电池汽车不到1200辆。在制储运用各环节高成本之下,“加氢焦虑”成为制约氢燃料电池汽车发展的重要因素。

为此,中国石化计划将在“十四五”期间拟布局1000座加氢站或油氢合建站,中国石油也发布加氢站建设时间表,计划在2021年在河北和北京投运3座加氢站基础上,未来还将在全国范围投运50座加氢站。但由于“车少不建站,没站不买车”的现状,当前业内人士对此表示观望的居多。

“目前加氢站的投资成本是普通加油站的5倍以上,如何促进加氢站投资成本降低,是当务之急。即使制氢技术发达的日本也在世界各地寻找便宜的绿电,在海外生产‘绿氢’再运回日本。”祁海珅说。

除了建站成本高之外,政策不明朗也是加氢站推进缓慢的一大原因。业内人士透露,国内没有统一的加氢站审批及管理办法,其归口管理至今未明确,导致加氢站建设审批流程繁杂、回报周期过长,建一个加氢站得盖30多个章,亟待国家政策法规松绑。

亟须明确氢气在交通领域的能源属性

“氢能的整个生态由氢供应链和氢应用链构成,前者包含制、储、加三个部分,后者则是交通的应用链。现在的情况是,交通应用链跑到前面,短板是氢的供应链。”北京清华工业开发研究院副院长朱德权在2020氢能产业发展创新峰会上说。氢能供应链如何走出发展怪圈?

陈文淼认为,氢能要在社会应用中普及开来,首要的是明确氢气在交通和城镇用能领域作为燃料用的能源属性,这一点可以借鉴天然气加气站的发展经验。

“可以把燃料用氢气纳入现有的《城镇燃气管理条例》,加氢站参照汽车天然气站模式管理,山东省潍坊市在这方面做了很好的探索,出台了专门的办法明确因生产经营需要办理经营许可的,可直接向燃气管理部门申请办理燃气经营许可证 。”陈文淼说。

记者调研了解到,虽然我国从战略层面肯定氢能及燃料电池产业发展,但专项规划以及政策体系缺位,导致产业发展方向和标准尚待明确。

业内人士表示,对当前一些地方对氢能非理性投资需加以警惕,谨防一哄而上过后一地鸡毛。“我国氢能产业发展初具条件,但与电动汽车相比,燃料电池部分关键材料和部件的自主化和成熟度不高。地方政府间最好不要各自为政,最后演变为‘拿市场换投资’的低水平产能复制,应因地制宜、各展所长,从产业链全局角度去考虑,全国一盘棋协同发展。”东岳未来氢能材料有限公司副总经理王振华说。

“国内外氢能产业的发展速度很快,我们的氢气制备、运输、储存的标准和法规滞后于产业发展,目前高压储氢、液氢等技术均取得较大进步,在风险可控的前提下,可以考虑采用高压、大容量管束车,比如45MPa,既可以加大运输量,还能减少加氢站建设与运营成本,可以降低氢气终端加注价格。”潘凤文说。

业内人士认为,经济性问题制约着氢气的商业化推广,短期内要想尽快走出“车少不建站,没站不买车”怪圈,一方面氢能燃料电池产业链上下游企业可以结成利益共同体,各环节都让渡出一定利润,先将氢应用市场做大;另一方面头部企业可主动担责,带头使用国产氢燃料电池材料和部件,为后续批量化生产打下基础,从而降低氢燃料电池生产成本,加速氢能商业化推广。

氢燃料电池,只是氢能应用的冰山一角。在“双碳”背景下,中国电动汽车百人会最新发布的《中国氢能产业发展报告2020》,预计随着应用场景的拓展,2050年氢能占终端能源消费比例达10%,进入“氢能社会”。

在陈文淼看来,在明确氢气作为燃料的能源属性后,可以逐步实现纯氢的管道输送,以及推动可再生能源发电的就地制氢,从而实现社区、园区的分布式热电联供,氢能作为与光伏、风电协同发展的清洁能源必定大有可为。(参与调研:郝玉、雷肖霄、孟盈如)

 

编辑:丁晶

 

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