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前沿科技,數字經濟

文|張藝

「加氫3分鐘,續航850km」。

一位汽車博主在介紹豐田新款氫能汽車mirai的視頻中提到,「在續航焦慮這件事上,確實比電動車要強多了。」另一位微博汽車博主評價,「可以排放出『飲用水』,速度相比電動車也要快不少。」

實際上,除了豐田,許多車企都在氫能源車路徑上躍躍一試。4月21日,長安發布首款量產氫能乘用車C385。此前,廣汽、上汽、北汽等企業也已紛紛布局。

電動車後,氫能汽車高調亮相。「高油價時代,新能源才是王道」,有網友感嘆道。


鋰電車正方興未艾,氫能汽車的時代真的來臨了嗎?

「三個52.2L的氣罐共156.6L,單次加氫6.3公斤,每公斤58元,5分鐘加365.4元,費用相當於百公里6.7L的汽油車。」

「這樣的車,十年後才有市場。」

......

車企非常熱情,但在消費者端卻仍然有不少問題亟待解決。火了幾年的電動車現在依舊還為充電樁數量擔憂,氫能乘用車當然也存在加氫站、氫能價高、成本高等問題,「人手一輛」的乘用車市場願景還比較遙遠。相比之下,確定性更高的是商用車市場的發展。

當前的氫能市場依然處於爭議之中,但不能用今天的眼光看未來。

「未來的能源結構里,氫能會有重要的一席之地。」陝投資本綠金投資總經理郭剛在《光錐智能》舉辦的前沿科技沙龍「碳中和暨氫能專場」上的觀點,代表了一眾投資人和從業者的立場。

越來越多確定性的信號表明,氫能的未來正在逐步到來。

2020年,氫燃料電池發動機廠商億華通在科創板成功IPO並獲得近200億的市值。2021年,重塑科技也提交IPO,中石化重倉其中。同年,上汽集團分拆的氫能源公司捷氫科技也啟動了IPO。

光大證券研報顯示,據測算,到2050年我國氫能供應端市場規模達1.3萬億元。

在商業價值上,氫能的潛力已經是一觸即發。技術層,氫能產業鏈各項技術環節也已較為成熟,主要突破點在於氫能商用車、氫儲能等產業應用的落地,需進一步解決具體應用問題。

今天的氫能,會是十年前的鋰電嗎?


氫能產業「又」火



2020年,中國宣布了「雙碳目標」:2030年前碳排放達峰,2060年前實現碳中和。光錐智能與Scale Partners 勢乘資本聯合發布的行業報告《碳中和:能源技術新革命》中提到,為了實現這個目標,中國選擇以減少碳排放為主,增加碳吸收為輔的「雙碳路徑」。至此,清潔能源時代拉開大幕。


而在風能、太陽能、核能、水能、氫能等新能源類型里,化學元素周期表「排頭兵」——氫,所產生的能源具有清潔度高、產業鏈長,應用場景多,發展空間大等顯著特點。

「從能源的結構上看,傳統能源有減碳的需要。其他能源減碳到新能源的過程,基本上都是以電能作為能源載體去呈現的,但還有很多電能不能解決的能源需求場景。在這種環境下,氫能作為一個二次能源的重要載體,起到了不可替代的重要作用。」陝西綠金投資總經理郭剛從能源結構上剖析了,為什麼氫能會有重要的一席之地。

對於氫能的潛力,愛德曼董事長助理徐真更具象地進行解釋,「工業、化工、製造業、交通運輸都是排碳大戶。在這些領域裡,氫能可以替代現有的能源。與此同時。氫能也可以配合風電和光電兩種可再生能源,進行大規模儲能來調節電的機制。」她認為,氫能是實現雙碳的一個手段,在這個過程中對其他可再生能源起到補充和加持的作用。

在場景延展性以及與電力的耦合性加持下,氫能成為商業市場的香餑餑。

央視報道,數據顯示,目前我國氫能相關企業數量已超2000家,新增企業註冊數量仍在快速增長。

據中國氫能聯盟預計,到2025年,我國氫能產業產值將達到1萬億元,到2050年,氫氣需求量將接近6000萬噸,實現二氧化碳減排約7億噸,氫能在我國終端能源體系中占比超過10%,產業鏈年產值達到12萬億元。

3月23日,國家發展改革委、國家能源局聯合印發了我國首個氫能產業的中長期規化《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,從頂層設計推動氫能產業發展。在政策加持下,這個市場潛力將有機會進一步井噴。

實際上,氫能產業並不是新興事物。據英大證券研究所副所長臧寧寧介紹,其發展在近幾十年經歷過幾次高潮,在石油危機、全球變暖、技術進步等因素驅使下,氫能產業分別在上世紀70年代、90年代等經歷過階段性發展高潮。

那麼,為什麼現在氫能產業又火了?這次熱潮會是「曇花一現」,還是氫能產業的「質變時刻」?


商業化「圍城」的突破口



「應用場景的推動,是氫能整個產業鏈前進的必要條件。」郭剛提出一個關鍵點——只有能落地的技術和理念,才不是「空中樓閣」。

氫能的商業化「圍城」,首先需要找一個突破口。

在新能源行業有多年投資經驗的中信建投資本投資總監胡蘇表示,「目前,大部分的機構投資者更多在看交通領域的應用,特別是車。隨着示範城市群政策落地,我們也希望通過汽車的帶動,讓技術、材料等產業鏈迅速成熟,可以往船舶、航空器等領域拓展。」

以北京為例,據統計,北京冬奧會賽事期間,北京、延慶、張家口三大賽區累計投放氫燃料電池接駁車輛近2000台,累計運行里程320餘萬公里,減碳2600餘噸。

為什麼交通運輸部門為成為首要的樣本案列?

根據IEA測算,中國交通運輸部門占2020年中國能源體系二氧化碳排放總量的8%,目前中國交通運輸部門約95%的終端能源需求仍由石油產品和天然氣滿足。然而,相較傳統能源車輛,氫燃料電池汽車每行駛100公里,可減少二氧化碳排放約70千克。為實現大比例的節能減排目標,運輸部門急需清潔「新動力」。

在剛需下,徐真也對整個行業趨勢和周期表示樂觀:「到2025年是國家示範應用的第一階段,國內預想主要是交通領域的應用,特別是商用車。這其實可以算出百億級的市場規模。過程中除了政府引導,整個市場化的積極響應又會推動規模進一步發展,實際規模遠遠大於估算。」

在商用車領域,首當其衝需要「綠色革命」的則是重卡。

中國工程院院士干勇曾表示,替代柴油重卡等柴油車型是氫燃料電池汽車應用的當務之急,因為柴油車的氮氧化物排放量占到了車輛排放總量的近七成。

圖片來源:網絡

目前,天津港、張家港、嘉興市、內蒙古市、北京市等地區紛紛確定了氫燃料電池重卡試點。據中信證券分析認為,在「碳達峰、碳中和」的大背景下,新能源重卡(換電、燃料電池)有望從大型企業、港口、園區等特定場景開始逐步滲透,2022年氫能重卡銷量有望達到3500輛。

與鋰電的新能源汽車一樣,政府的引導、扶持都是推動飛輪運轉的一個關鍵力量,但對於氫燃料電池汽車應用而言,能否長期發展依然需要跑出適合的經濟模型。

「補貼總歸是一種推動的助力,它永遠不能成為一種主力。」郭剛認為,補貼效果和產業的成熟度能不能做到無縫銜接,甚至產業的成熟度走在補貼前面,這是需要關注的問題。

那麼,氫燃料電池汽車應用這個經濟模型能否跑通,如何跑通?維納股份董事長王順冉算了「一筆賬」。

「現在制約氫能發展的關鍵因素是能源價格,車輛價格影響反而不大。」王順冉測算了一個案例:一輛49噸的重卡,20元一公斤的氫氣價格,車價約為100多萬元。這輛車一年的營收約為100萬,單台車的毛利約五六萬元。如果氫氣單價上升到40元,這個經濟模型就顯然不理想了,需要一些補貼。

不過,據王順冉介紹,我國已經有幾個省把加氫單價控制在20元以內。「這樣的經濟模型是可以達到的,只要經濟模型一旦成型,行業發展速度會超出大家的想象。」

在具體的項目落地層面,氫能汽車還將面臨和電動車相似的問題:加氫站夠不夠?

所以,考慮到早期成本控制,王順冉表示可以儘可能選一些物流密度相對集中的地方,比如工業品物流。

「比如內蒙、陝西的煤炭短導市場,運輸部半徑不超過100公里,但是每天要跑好多趟。一個三四噸規模的加氫站基本就能滿足整個區域內的所有車輛需求。」王順冉說:「港口也是物流相對密集的地方,或是小範圍內的大型物流園區內的短導,介質有可能是叉車。這樣的場景很有實用性,因為供給網絡相對好建。」

加氫站決定了氫能燃料電池汽車能夠做多遠,行業滲透有多深。對此,王順冉認為布局思路應該是:由點及線,最後形成網絡。


產業鏈的挑戰



有數據顯示,2021年新能源重卡累計銷售約1.04萬輛,同比增長3倍。其中,燃料電池重卡全年銷量為779輛,同比增長42.28倍,在新能源重卡中的份額從2020年初的0.7%上升至7.46%。

燃料電池重卡的增長,拉開氫能應用的商業化宏圖,但是較為稚嫩的產業發展依舊存在不少阻礙。

「大家都在討論降本,但是如果關鍵零部件材料依舊依賴於進口,降本壓力會很大;此外,細分領域如何實現規模化也是一個待突破問題;最後是加氫站的精細成本優化問題。」德燃動力副總經理高海宇針對目前氫能燃料電池的產業鏈挑戰,提出了自己的見解。

《光錐智能》前沿科技沙龍「碳中和暨氫能專場」

「從技術路線看,國外BOP技術已經走到第二代、第三代,國內目前還是1.0階段,但國內產業發展速度比國外快得多。」高海宇認為推動國內氫能燃料電池的成熟化進程,可以借鑑一些國外被驗證過的經驗,「取長補短」可以很好地推動國內產業的高速發展。

其中,同樣也出現了一個大部分中國硬科技產業面臨的問題:國產替代怎麼打破「卡脖子」的圍城。

據《氫能革命:萬億級市場將與鋰電並駕齊驅》研報顯示:從氫能源商用車的成本構成來看,燃料電池系統作為核心部件,在整車成本占比超60%。而其中,主要成本又在於電堆,電池電堆占電池系統成本超60%,在整車成本中占比近40%。從電堆成本構成來看,膜電極和雙極板分別占比77%和23%。

因此,氫能行業市場爆發後,電堆及燃料電池系統廠商將成為最大贏家,占據產業鏈的關鍵環節。關鍵零部件技術國外相對領先,國內正實現部分核心技術突破。

儘管,在許多零部件或者材料端,都是國外企業常年稱霸。但是,清新資本合伙人曹抒陽提出一個觀點足以振奮國產替代的信心:「氫能行業發展中,國外積累了很多基礎學科知識和技術,但是最終落地開花主要看中國。」

在國產替代領域,科潤新材料所在的全氟離子膜與質子交換膜領域,就是一個關鍵環節。

「在氫能產業領域,如果拿我們現在的材料和10年前相比,的確更先進,但是對於下遊客戶來說,他們或許還有更高的要求。」科潤新材料市場總監王勝表示,國產化替代重要的一步則是及時捕捉到客戶的需求並及時反饋。

「當下有客戶對國產材料有信心,願意給更多機會時,我們的進步就會越來越快。」王勝認為需要建立一個正循環。

不過,值得一提的是,氫能產業鏈很長,燃料電池應用解決了氫能「到哪裡去」的問題,屬於產業鏈下游,但是產業鏈上游也亟待解決——氫能「從哪裡來」、「怎麼儲運」的問題。


央視曾報道,部分地區已經出現缺氫的情況。在廣東一些地區,由於氫源供應緊張,一些氫能物流車輛無法正常運行,被迫停在停車場裡。而在儲存環節,運輸氫的拖車雖然能裝300多公斤,但是到站只能卸250公斤,低效率和技術問題導致成本居高不下。

「燃料電池端,在過去還沒有形成量級的時,經濟模型已經逐漸體現,隨着裝車量和使用場景大規模增長,降本更是可控的事情,產業鏈更核心問題是上游的制氫和儲運。」曹抒陽表示,制氫和儲運環節目前的解決方案和技術路線也非常多元,但是具體方案的可行性也急需算一筆「經濟賬」。

「制氫和儲運環節里,都存在各種各樣的技術處理方式。我們可以看到不同的技術路線都有明顯的優勢和劣勢,到底哪一種選擇會成為主流,現在很難給出答案。」險峰基金投資總監楊潤心認為,在產業發展早期,需要在眾多路線中找到確定的方向。

比如,他認為,在下游場景不斷延伸,氫能將來除了在交通領域,化工、農業等領域都是戰略增量,不同的氫能技術都有想象空間。楊潤心給出的選擇方向則是,「重要的是結合當下的狀態,尋找合適的路徑,再結合政策以及產業化推動市場發展。」


結語



「嘗試即偉大。」

目前離普羅大眾最近的民用氫能汽車還比較遙遠,在商用車領域的嘗試也磕磕絆絆,然而實際上氫能產業只需要回答兩個問題:減碳嗎?經濟模型跑得通嗎?

顯然,兩個問題都已經逐漸被驗證,接下來就只待「星星之火燎原」。

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