2019年以來,新能源汽車市場出現新風潮,「氫」作為一個熱詞,頻頻出現在大眾視野之中。從甲醇汽車到水氫發動機,從政策鼓勵到資本熱捧,在純電動車補貼逐漸退坡的情形下,「氫」燃料電池汽車卻一路疾馳。雖然氫燃料概念在資本市場不斷升溫,但盧琛鈺認為氫燃料汽車尚有諸多難題待解,從產業發展角度來看,未來很長一段時間內仍難以占據「C位」。當前業內想通過氫燃料電池車實現「變道超車」並不是一件容易的事情。
不少業內人士對氫燃料電池汽車的未來發展前景也持樂觀態度。據中國氫能聯盟預計,到2050年,氫能在中國終端能源體系中的占比將至少達到10%,其中氫燃料電池商用車到2050年將達到160萬輛,市場占有率達到37%;氫燃料電池乘用車到2050年市場占有率將達到14%。
但在氫燃料電池領域有多年研究經驗的盧琛鈺卻對上述數字持「謹慎樂觀態度」。「首先,氫燃料電池汽車在基礎設施方面就面臨著比電動汽車更為複雜的問題;其次,氫燃料電池汽車要讓消費者相信其安全性也需要時間;最後,氫燃料電池汽車還要解決設計、材料、工藝和測試等問題,這也不是短期內能快速解決的。」盧琛鈺說。
盧琛鈺認為,當前我國氫燃料電池技術尚未成熟、成本居高不下、加氫站建設困難等問題正在成為阻礙氫燃料電池汽車發展的「關隘」。《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》顯示,國產氫燃料電池乘用車製造成本約在150萬元左右,國外燃料電池的售價已經降至5.5萬~6萬美元(折合人民幣37.8萬~41.2萬元)。
在加氫站建設方面,我國仍亟待發展。數據顯示,截至2018年底,我國已經建成的加氫站共有23座,占全球加氫站的比例約為6.23%,其中有多數加氫站在規劃設計、設備配置等方面尚不能滿足商業化運營的要求。據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》測算,國內加氫站的設備成本占到總成本的70%,建一個日加氫能力500公斤、加壓助力為35MPa的加氫站不算土地費用等成本,就需要1200萬元,約相當於傳統加油站的3倍。
「氫燃料電池汽車的研發需要兼顧動力性、經濟性和安全性,但國內氫燃料電池車的研發還剛剛起步,研發能力相對薄弱。」王超認為。
不僅如此,當前中國的氫儲運也存在較大問題,這也限制了市場的發展規模。據了解,目前全球公認的主流車載儲運氫氣技術是高壓氣氫,通過70兆帕四型高壓儲氫瓶來儲運氫氣,但國內還沒有這方面的成熟產品和相關標準法規,所以也沒有經濟、高效、可行的氫儲運模式。
雖然氫燃料電池汽車還有很長的一段路要走,但包括盧琛鈺在內的業內人士對氫燃料電池汽車的發展仍充滿信心。「由於燃料電池和氫能發展橫跨能源和交通兩大領域,我國要想在世界經濟第一梯隊發展,一定要把燃料電池和氫能這一具有戰略性發展方向的產業作為重要目標。」盧琛鈺認為,氫燃料電池汽車的發展可以用「三行」來概括,即勢在必行、砥礪前行、重行者遠。
在A股市場整體低迷的情況下,氫能源及燃料電池板塊卻出現了大幅的逆勢上漲,成為2019年上半年A股市場最活躍的板塊之一,包括華昌化工、美錦能源、雪人股份等相關概念股均實現了大幅上漲。
氫能源及燃料電池板塊的逆勢上漲,主要得益於該行業巨大的成長前景。相比煤炭、石油等傳統能源,氫能源具有來源廣、可儲存、用途多、零碳零污染及能量密度大等優點,可廣泛應用於交通、化工原料、工業、建築等諸多領域,氫能源的廣泛使用有望為人類社會帶來一次徹底的清潔能源革命。特別是在交通領域,燃料電池汽車已成包括美國、日本、德國等全球多個國家的重要戰略產業。
目前,中國也正在利用自身的資源優勢大力布局氫能與燃料電池產業,加大產業鏈薄弱環節及關鍵技術投入,搶占戰略制高點。2019年,氫能源首次寫入政府工作報告,標誌著我國政府對氫能源的利用和發展提升到了前所未有的重視程度。不僅如此,我國多個地方政府也紛紛推出氫能產業規劃方案,比如,上海提出到2025年建成加氫站50座,乘用車不少於2萬輛,其他車不少於1萬輛;佛山計劃今年投入使用10座加氫站,力爭實現1000輛氫能公交車示範運營目標;武漢計劃到2020年建設5座至20座加氫站,燃料電池車示範運行規模達到2000輛至3000輛。根據《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》預測,遠期來看,氫能源在終端能源體系中的比例將提升至10%,產值將達12萬億元。
儘管我國氫能源及燃料電池產業的發展面臨較好的外部形勢,但在關鍵技術方面還有待攻克。比如,在裝車用的電堆關鍵材料方面,我國目前還主要依賴進口,本土企業如果實現了技術突破,則具有非常大的進口替代空間。
氫能源因其零排放、無污染等特性被視為人類能源的終極形式,目前已在燃料電池、燃料電池汽車等領域得到一定的推廣應用。燃料電池汽車是目前氫能源的主要應用領域之一。下面進行氫燃料行業競爭分析。
氫燃料行業分析表示,對於中國而言,中國在加氫站建設和燃料電池汽車產銷方面均在全球占據重要位置,未來發展前景可期。加氫站作為氫能源產業或者氫能源下游應用發展的重要基礎設施,是各國建設布局的重點。
數據顯示,2018年全球新增48座加氫站,截止到2018年底,全球加氫站數目達到369座。其中,歐洲地區加氫站擁有量為152座,位居世界第一;亞洲136座、北美78座,其他地區僅3座。
在能源短缺和環境惡化兩大困境的威脅下,可持續清潔能源的開發日益迫切。傳統能源中80%以上都被用作能量載體為交通運輸、工業和發電提供能量,如果將這部分消耗的石化能源用可持續清潔能源替代,能源和環境問題都將迎刃而解,而正處於產業化導入期的氫能源無疑是最好的選擇。
經過多年的發展,氫能源產業鏈逐漸完善。其中氫能源的上游是氫氣的製備,主要技術方式有傳統能源的熱化學重整、電解水和光解水;中游是氫氣的儲運環節,主要技術方式包括低溫液態、高壓氣態和固體材料儲氫;下游是氫氣的應用,氫氣應用可以滲透到傳統能源的各個方面,包括交通運輸、工業燃料、發電等,主要技術是直接燃燒和燃料電池技術。
氫能是一種二次能源不可以直接獲得,需要通過製備獲得,目前制氫技術主要有傳統能源和生物質的熱化學重整、水的電解和水的光解。2017年全球氫氣產量約為6000萬噸,其中96%來源於傳統能源的熱化學重整,還有4%來自於電解水。
對比幾種主要制氫技術的成本,煤氣化制氫的成本最低,為1.67美元每千克,其次是天然氣制氫2.00美元每千克,甲醇裂解3.99美元每千克,成本最高的是水電解,達到5.20美元每千克。相對於石油售價,煤氣化和天然氣重整已有利潤空間,而電解水制氫成本仍高高在上。
雖然目前電解水制氫成本遠高於石化燃料,而煤氣化制氫和天然氣重整制氫相對於石油售價已經存在利潤空間。但是用化石燃料製取氫氣不可持續,不能解決能源和環境的根本矛盾,並且碳排放量高,對環境不友好。而電解水制氫是可持續和低污染的,隨著電價下降和技術發展、規模化效應,電解水產業即將興起。以上便是氫燃料行業競爭分析的所有內容了。
目前,氫能在世界範圍內備受關注,氫能已經納入我國能源戰略,成為我國優化能源消費結構和保障國家能源供應安全的戰略選擇。下面進行氫燃料行業發展政策分析。
氫燃料行業分析表示,氫能作為一種可儲、可電、可燃燒的清潔能源,是世界能源轉型的一個重大戰略方向。在氫能和燃料電池發展方面,我國一直緊隨世界已開發國家的腳步,目前基本形成了燃料電池、電堆、氫燃料電池配套研發體系和生產製造能力,並陸續開展了客運、物流等以商用車型為先導的小規模示範推動。
2019年,氫能首次寫進了《政府工作報告》,要求「推動充電、加氫等設施建設」。2019年3月,財政部等四部委聯合發布《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,指出地方應完善政策,過渡期後不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購置補貼,轉為用於支持充電(加氫)基礎設施「短板」建設和配套運營服務等方面。
前中國加氫站太少,導致燃料電池汽車使用的局限性非常大。作為氫能商業化的關鍵性基礎設施,加氫站的發展決定了燃料電池汽車發展的上限。截至 2018年底,我國仍在運營的加氫站僅23座,過少的加氫站數量非常不利於燃料電池汽車的普及推廣。
作為一種新興的清潔能源,氫能在中國離獲得成本優勢還有很遠。特別是在分布式使用的場景下,由於技術不成熟且產量稀少,燃料電池汽車的生產、維護成本高企,而氫氣的製備、運輸、儲存成本同樣較高,也就提升了燃料電池汽車的使用成本。因此,高昂的成本也成為阻礙我國氫能發展的另一大阻礙。
2019年6月,由國家能源集團牽頭,聯合17家企業、高校和研究機構發起的中國氫能源及燃料電池產業創新戰略聯盟發布了《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》,提出了中國氫能及燃料電池產業總體目標。
根據白皮書公布的目標,氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,預計到2050年氫能在中國能源體系中的占比約為10%,年經濟產值超過10萬億元,交通運輸、工業等領域將實現氫能普及應用,燃料電池車產量達到520萬輛/年,固定式發電裝置2萬台套/年,燃料電池系統產能550萬台套/年。以上便是氫燃料行業發展政策分析的所有內容了。