“车少不建站,没站不买车” 氢燃料电池商业化推广陷“怪圈”

这是4月16日拍摄的中国石化琼海银丰撬装加氢站。当日,位于海南博鳌镇的中国石化琼海银丰撬装加氢站投入运营,该加氢站将为服务于博鳌亚洲论坛2021年年会的氢燃料电池客车提供氢能保障。记者 蒲晓旭 摄

编者按

作为新能源汽车重要的技术路线之一,氢燃料电池无疑正站在产业风口。然而,一边是资本市场的疯狂追捧,一边却是部分产业链上下游企业生存艰难。氢燃料电池产业如何走出“叫好不叫座”的困境?先锋企业如何不倒在行业蓬勃发展的前夕?这是产业各方正在面对的重大课题。在产业发展的窗口期,敢于创新,敢于“试错”,站在全球竞争的制高点以前瞻眼光抢占布局产业链的先机,新能源汽车产业迫切需要这样的智慧和勇气。

当前,全球能源转型、汽车行业转型共同聚焦“脱碳”,氢能是这两大领域转型的有效路径。在“双碳”目标牵引下,氢能率先在燃料电池中应用,并带来万亿级市场空间,资本市场一度掀起“氢旋风”。

《经济参考报》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,亟须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

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与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,能源巨头纷纷抢滩该市场。4月15日,隆基股份联合朱雀投资注册资本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、韩国现代汽车等车企早已在氢能市场中抢跑,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领域不断投入。另外,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被攻克。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。

“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。

上下游掣肘

“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,当前,氢气主要被用于工业原料并按照危化品进行管理,用于交通领域的燃料属性尚不明确,这导致氢的制-储-运-用的管理严格,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,导致氢能产业链无法通过规模经济效应实现收支平衡。

“因为需求量小且对纯度要求高,目前工业用氢出厂价格约为10至15元/公斤,而燃料电池用氢气在市场上25元/公斤都买不到,再加上运输和加注环节费用,进一步推高了最终的加注价格。”潘凤文说。

记者了解到,当前出于成本考虑,应用于燃料电池中的氢气基本来自于焦炉煤气、氯碱等工业副产氢,即便使用晚间谷电电解水直接制氢(成本仅15元/公斤),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达到50元至70元/公斤,相比汽油、柴油、天然气等化石能源并不具备优势,致使氢能源的推广和应用受阻。

经业内测算,氢燃料电池汽车的加氢价格不超过40元/公斤才有竞争力,目前仅在我国南方的部分城市通过政府大额补贴才能达到这一水平。

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。在制储运用各环节成本高企之下,“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2021年在河北和北京投运3座加氢站的基础上,未来在全国范围投运50座加氢站。但是,受到“车少不建站,没站不买车”现状的影响,当前业内人士对此表示观望态度的居多。

“目前,加氢站的投资成本是普通加油站的5倍以上,如何推动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建设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,建一个加氢站要盖30多个章,亟待国家政策法规松绑。

能源属性需明确

“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,交通应用链跑在前面,而短板是氢的供应链。”北京清华工业开发研究院副院长朱德权指出。

那么,氢能供应链应如何走出发展怪圈?

陈文淼认为,氢能要在社会应用中普及开来,首要应该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。

“可以将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进行管理,山东省潍坊市在这方面做了很好的探索,出台了专门办法,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。

《经济参考报》记者调研了解到,虽然我国从战略层面肯定了氢能及燃料电池产业的发展,但专项规划及政策体系缺位,导致产业发展方向和标准尚待明确。

业内人士表示,对于当前一些地方在氢能领域的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水平和成熟度不高。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,但我们的氢气制备、运输、储存的标准和法规滞后于产业发展。目前,我国在高压储氢、液氢等技术领域方面均取得了较大进步,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,既可以增大运输量,还可以减少加氢站建设与运营成本,从而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,短期内若要尽快走出“车少不建站,没站不买车”的怪圈,一方面,氢能燃料电池产业链上下游企业应结成利益共同体,各环节均让渡出一定利润,先将氢应用市场做大;另一方面,头部企业应主动担责,在满足产品性能需要的前提下,带头使用国产氢燃料电池材料和部件,为国产批量化生产打下基础,从而降低氢能源电池生产成本,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”目标背景下,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将达10%,进入“氢能社会”。

在陈文淼看来,明确氢气作为燃料的能源属性,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。

(记者郝玉、雷肖霄、孟盈如参与调研)

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