氫風襲來,激起多層漣漪。
4月7日,工信部等六部門聯合印發的《“十四五”推動石化化工行業高質量發展的指導意見》中針對于氫能產業發展,提到攻克核心技術,增強創新發展動力,加快突破“綠氫”規模化應用等關鍵技術。
在碳達峰、碳中和目標的大背景下,氫能產業的熱度不斷升溫,同時也引爆氫能需求。3月我國首份國家級氫能發展規劃出爐,首次明確了氫的能源屬性和定位,確立氫能對碳達峰、碳中和目標的重要支撐作用,也為國內氫燃料汽車的發展注入強心劑。
今年北京冬奧會實現了全球首次大規模氫能源汽車的示范應用,也成為我國支持氫燃料電池汽車產業發展的一個標志性事件。不過智慧芽創新研究中心研究員溫禮輝在接受新京報貝殼財經記者采訪時表示,氫燃料電池汽車距離成為主流還有很長一段路要走。
頂層設計出爐,氫燃料電池車“一宿入春”
今年3月,國家發改委與國家能源局先后聯合印發了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》(以下簡稱“《規定》”),首次明確了氫的能源屬性和定位,即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體以及戰略性新興產業和未來產業重點發展方向;同時確立氫能對碳達峰、碳中和目標的重要支撐作用。
國家發展改革委高技術司副司長王翔在國家發改委新聞發布會上解釋《規劃》時表示,“中國氫能產業仍然處于發展初期,面臨產業創新能力不強、技術裝備水平不高、支撐產業發展的基礎性制度滯后等諸多挑戰,需加強頂層設計,引導產業健康有序發展。”
整體來看《規定》呈現三方面的亮點,一是確立了氫能源兩大戰略地位,二是頒布了三項具體發展措施,三是制定了清晰的計劃目標。
《規劃》中對氫能產業的發展各階段做出了規劃,到2025年初步建立較為完整的供應鏈和產業體系,氫能示范應用取得明顯成效,清潔能源制氫及氫能儲運技術取得較大進展;燃料電池車輛保有量約5萬輛;到2030年形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系,有力支撐碳達峰目標實現;到2035年形成氫能多元應用生態,可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升。
在具體措施方面包括重點推進氫燃料電池中重型車輛應用等;關于氫燃料電池汽車,提到有序拓展氫燃料電池等新能源客、貨汽車市場應用空間,逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發展模式。
中信證券在研報中分析稱,相對于之前將“氫氣”作為工業危化品進行管理,《規劃》中對于氫能的提法使氫能地位有了明顯提升,有助于強化投資者對氫能產業發展信心,提振產業長期預期。
上汽集團方面表示,鼓勵發展制氫儲氫是這次規劃的亮點,也是重大利好;海馬汽車方面表示,深耕氫能汽車是海馬汽車長期堅持的戰略方向,氫能汽車產業的落地,除加大技術創新力度更要因地制宜。億華通方面表示,《規劃》的發布將對氫能行業及相關企業帶來利好,將能有效促進氫能制、儲、運、加產業鏈更加合理,產業基礎設施更加完備。
據悉,2021年中國氫燃料電池汽車的保有量約8936輛,如果想要達到2025年約5萬輛的保有量,較2021年同比增長需近4.6倍,年均增速需超1.14倍。記者統計中汽協數據,2016年至2021年,我國氫燃料電池汽車的銷量分別為629輛、1275輛、1527輛、2737輛、1177輛和1586輛,其中2020年受疫情影響略有下坡,其余年份呈現增長趨勢,但增速并不大。
業內有觀點認為,從《規劃》來看,國家層面對氫能產業的發展在一定程度上相對謹慎,2025年5萬輛的保有量目標數字規模并不大;實際上這也意味著這一階段氫燃料電池汽車的發展仍以技術研發突破和示范應用為重點,目前還沒到大規模推廣的階段。
氫燃料電池汽車的“尷尬”,尚未越過成本的藩籬
大眾汽車集團CEO赫伯特·迪斯曾多次炮轟氫燃料電池汽車,他認為氫能太昂貴、效率低且難以推廣和運輸,更直接地表示“你不會看到任何氫能源在汽車上的應用,甚至10年內都不會,因為這背后的物理學原理太不合理了。”
不可否認,成本始終是制約氫燃料電池汽車普及的核心壁壘。
從乘用車角度來看,溫禮輝表示氫燃料電池乘用車造價大約是當前鋰離子電動汽車/燃油車的1.5-4倍;從商用車角度來看,同樣是8.5米長的公交車,燃油車型售價約60萬元左右,純電動車型的售價約120萬元左右,而氫燃料電池車型的售價要達到160萬元至180萬元。
從鋰電的發展來看,降本是實現規模化推廣的主要原因之一。公開數據統計顯示,2010年至2020年,全球鋰離子電池組平均價格從1100美元/kWh降至137美元/kWh,降幅近90%。相比之下,氫燃料電池汽車的成本仍高居不下。
國家電投氫能公司黨委副書記、總經理張銀廣此前接受新京報貝殼財經記者采訪時表示,“成本的降低需要技術的成熟和達到一定規模,目前氫燃料電池已經到了技術突破的關鍵點,下一步的突破點是實現技術的成熟,推動示范點的規模化發展。”
此外,制氫、儲氫和運氫問題也亟待解決。目前我國氫氣生產結構以化石燃料制氫(煤制氫)為主,占比為62%;其次是天然氣制氫和工業副產氫,占比分別為18%;最后是電解水制氫(綠氫)占比為1%。綠氫純度高雜質少,可無污染,但成本高;據悉,煤制氫的成本在10元/kg左右,而綠氫的成本在50元/kg左右。
儲氫方面,目前常用的為高壓氣態儲氫,技術相對成熟但存在體積儲氫密度低、容器耐壓要求高的缺點,而其他如低溫液態儲氫等理論上更為完備的儲氫解決方案目前仍處于研發階段,距離商業化大規模使用仍需一段時間。不僅如此,成本也相對較高,據悉國內儲氫瓶的成本造價在2.7萬元左右,同時配套設施的價格在15萬元。在運氫方面,同樣存在成本高、損耗高等因素,業內測算當前不同形式的氫氣運輸成本大致為2美元/千克。
溫禮輝表示,“如同鋰電池汽車需要大量的充電站/換電站一樣,氫燃料電池汽車也需要大量的加氫站布局。從我國現狀看,現存運營中的加氫站數量遠遠達不到大規模普及的條件。”
“雖然國內外氫燃料電池的相關技術專利申請活躍度顯著提升,呈現了快速發展的趨勢,但是氫燃料電池汽車距離成為主流還有很長一段路要走。除了需要解決成本、基礎設施方面的瓶頸之外,仍需克服核心技術方面的瓶頸;電堆系統中的電堆、催化劑、質子交換膜等核心技術占到氫燃料電池系統總成本的25%以上,且當前仍依賴于國外廠家。”溫禮輝分析稱。
資本聞風而動,“鋰氫”互補或成未來新能源歸屬
盡管礙于成本、技術等瓶頸,當前氫燃料電池汽車的發展現實“骨感”;但資本市場、各路公司已經聞風而動。
在《規劃》發布的當日,氫能源概念股批量漲停,隔日氫能源概念股持續活躍。此外,記者粗略統計截至3月31日,A股市場氫能源概念股已有67家公司發布2021年年報或業績快報;綜合來看,有50家在報告期內實現了歸母凈利潤同比增長,有15家凈利潤同比增幅超100%。
2021年以來A股有三家上市公司拋出了用于氫能源產業建設的再融資方案;擬IPO的企業中,上汽集團擬分拆捷氫科技至科創板上市、美錦能源擬分拆飛馳科技獨立上市。
從車企的布局來看,國內的上汽集團、長城汽車、廣汽集團,國外的豐田汽車、現代汽車、寶馬集團等都對氫燃料電池汽車有所布局。寶馬集團方面表示,未來出行將并存不同驅動系統,氫燃料電池汽車是電驅動系統的一個重要補充。今年財報會上,寶馬集團再次表示氫燃料電池是寶馬新能源汽車技術的一個重點,寶馬iX5 Hydrogen氫燃料電池車已經進入了量產前的后研發階段。現代汽車方面表示,其氫燃料電池車NEXO中國版在國內開放道路首試,預計今年上市。
目前我國氫燃料電池主要應用于商用車領域,同濟大學燃料電池汽車技術研究所所長、教授章桐表示從技術角度來說,商用車的技術門檻相對較低,在整個燃料電池產業鏈技術還不太成熟的時候,更容易在商用車上實現應用;乘用車的商用化仍需很長時間。
中國科學院院士歐陽明高表示,“對照中國純電動汽車從孕育到高質量發展的歷程,國內燃料電池汽車產業約滯后10年,目前仍處于產品導入期,正在進入應用成本快速下降的成長期。”
值得注意的是,在《規劃》中提到逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車的互補發展模式。由此可以發現氫能與鋰電并非替代關系,而是互補的關系;中信證券表示《規劃》明確了氫能在能源體系中的重要地位,也勾勒出了未來產業發展圖景,汽車領域鋰電與氫電有望實現互補。
從技術本身的特性來看,氫燃料電池汽車的補能方式和續航里程更接近傳統燃油車,沒有里程焦慮,這一表現優于純電動汽車,更適用于長途運輸的使用場景;而在市區的駕駛場景中,純電動車的經濟性更高。
東莞證券表示,國內政策將推動氫能產業規模化發展。不過與此同時,國家發展改革委高技術司副司長王翔在解讀規劃時也強調嚴禁以建設氫能項目名義“跑馬圈地”,嚴禁不顧本地實際,盲目跟風、一哄而上,防止低水平重復建設,避免造成基礎設施和資源浪費。