2020年10月15日,由中国电动汽车百人会与国际氢能委员会、山东省工业和信息化厅联合主办的“2020氢能产业发展创新峰会”将在山东省济南市正式召开。本届峰会将以“引领氢能示范应用 推进黄河生态高质量发展”为主题,聚焦全球范围氢能产业的政策及战略规划,氢能产业的最新技术发展,我国氢能产业的应用场景及商业化路径探索,氢能供应链的安全与标准问题,氢能与综合智慧能源利用协同发展等问题,邀请来自国内国际的相关部门代表、机构代表、行业专家与企业管理者共同深入探讨。会议期间,《中国氢能产业发展报告2020》将正式发布。
世界能源从木材能源时代——煤炭能源时代——石油能源时代——气体能源时代(我们把天然气、风能、太阳能等能源统一简称为“气体能源”)遵循三个动力:1.挣脱资源约束;2.能量密度提升;3.脱碳加氢。所以,人类将氢能视为最理想的清洁能源,并致力于氢能应用的研究,早在100 多年前,英国科学家就提出用氢为燃料的理论,一开始是将氢直接用于燃烧,后来采用质子交换膜燃料电池,目前这一技术路线被普遍接受。
尽管研究的道路非常曲折,氢作为世界上来源最多、能量密度高、且最清洁的能源成为未来能源这个共识,目前是要从过去实验室阶段进入产业化阶段,并且这一个过程会得到政府的补贴来逐渐实现经济性,氢能未来将成为主要的能源之一。
但中国的响应实在太热了,去年年底有36个省市出台氢燃料产业规划,到9月份,规划的城市已经上升到60个。如果简单计算一下,每个规划城市都在当地建产能,每个城市生产1万辆车,就是60万辆。
这个行业的生态比较复杂,我们还不能简单认为氢能代表未来,投资氢能就一定能够赚钱。氢燃料汽车不是一个成熟的产业,而是一个需要投入和培育的产业。如果项目能够闭环,理想的状态是:企业投入技术或者商业模式,政府给予补贴,资本跟进,资本市场承接,产业进入良性循环……。但项目成功的前提是“闭环”,也就是谁买单的问题。
日本是全球加氢站基础建设和氢燃料电池最先进的国家,因为他们是以乘用车切入市场,并于2001年提出2020年实现500辆销售的目标,但终端消费者主要是环保人士,推动起来比较困难,他们的进度远远低于预期,不得不两次调低目标。反倒是在家用的热电联产应用上比较广泛。
中国目前的“闭环”模式已经形成了一些产业生态链,从目前已经出台规划城市的模式来看,基本上可以总结为“四位一体”的产业生态:
1.氢气来源及加氢站;
2.核心零部件企业,提供技术保障;
3.整车厂;
4.政府带单(市场)。
只要有了这四个条件,以中国目前的配套能力和贸易能力,没有一个城市的氢燃料电池汽车跑不起来的,只是能跑多远和跑多久的问题。
氢气
在政府补贴下,建加氢站是容易的,但氢气的成本是有区别的。
氢气是世界上最多的元素之一,但由于氢原子非常活跃,无法在自然中独立地存在,所以必须要从含氢的混合物中提取氢气。不管是灰氢、蓝氢还是绿氢,都需要考虑能源的来源,现阶段工业副产氢主要集中在重工业地区,煤制氢则需要有煤炭资源,天然气制氢也涉及气体的来源,所以,如果距离能源比较远,就会增加氢气的运输成本。
但如果氢气的来源是化石能源,或电解水的电也来自化石能源,制氢的过程就无法做到真正的零排放,那么氢或者电的环保就是一个伪命题。今天,也正是因为风能和太阳能的成本已经接近或达到平价上网,可再生能源制氢才能形成真正的良性循环。所以,近期来看,工业副产氢足以满足试运行阶段的需要,距离副产氢比较近的城市具有氢气的成本优势,从长远来看,可再生能源制氢特别是海上风电或光伏的电解水制氢是更优的选择。
目前主要能源企业如中石化、中石油、中能集团、东方电气集团、中广核、宝武集团等都进入到制氢、储氢或加氢站等氢气供给产业链。无论是工业副产氢还是可再生能源资源,中国都比日本更有条件获取氢气。
核心零部件
欧、美、日在燃料电池核心技术上已经有了很深的积累,我国也有科研机构和大专院校长期致力于氢燃料的研究。不过总体来看中国在世界新兴产业中最重要作用还是应用研究与规模化,所以,目前很多核心技术都离不开国际合作,企业之间竞争的是获取核心技术资源的渠道与持续研发和消化能力。在汽车制造产业链中,核心技术环节是利润最高的环节,也是风险最大的环节,
中国传统燃油商用车中最赚钱的是发动机企业潍柴动力和燃油系统企业威孚高科。核心零部件主要取决于产品技术的先进性和产品竞争力。汽车的动力系统从来都没有太多的机会做重复建设,可以同质化重复建设的企业也不值得投入,所以,通常,核心零部件企业都可能是全国,甚至是全球性的企业。
不论采用什么样的动力,始终都是有门槛的,即使在成熟的发动机领域,我们也看到一个非常现实的问题:具有持续研发能力的企业不断地蚕食没有技术实力的企业,2004年潍柴上市时也不过62亿的营业规模,比行业第二名高出10%左右。
但到2019年的时候,不包括潍柴集团其他业务,仅潍柴动力一家的营业规模已经近十倍于行业第二名的玉柴动力,其他公司基本上已经没有太多盈利能力。
即使是近年蓬勃发展的新能源汽车,补贴下来后很多临时抱佛脚的汽车整车企业已经力不从心。我们再来看锂电市场的竞争状况,这个行业规模化发展其实也不到10年,力神、比亚迪起步比较早,宁德时代通过资本运作2011年成立了公司,等到2019年这个行业的前五名市场份额已经达到76%。
所以,对燃料电池汽车的核心零部件如燃料电池的极板、质子交换膜、催化剂、电堆等企业,目前已经有了几个分支:上海、广东以重塑、捷氢为主,北京以亿华通为主、山东以潍柴为主,重塑和亿华通有先发优势,而上海捷氢和潍柴动力有系统整体和持续研发的优势。
对大多数整车厂来说,如果没有机会拥有先进的燃料电池技术或稳定的研发团队,只要具有足够的话语权,定位全球采购比自己生产更安全。我们会发现,那些做动力企业头部企业股东的人比二三流的竞争者投资收益高得多。
整车
今天的氢燃料汽车与几年前电动汽车发展的模式几乎是一个翻版,都是地方政府公交车最先启动,支持当地整车企业。一开始,地方政府“肥水不流外人田”是能给当地客车企业一些订单,但随着成本下降,补贴退出,市场化发生作用,那些产业基础薄弱的企业就不得不被打回原型,客车市场的格局并没有发生根本性的变化。
重型卡车的集中度越来越高,而且我们发现,处于前面的企业还是国内最早的三辆卡车。显然,卡车要造好也没那么容易。
如果说“造车新势力”讲的是无人驾驶和智能化,是对燃油车的替代和颠覆的话,那么燃料电池汽车更像是传统产业的升级。传统能源企业制造氢气,如副产氢、煤制氢、天然气制氢、可再生能源制氢,加油站可以改造油氢混合,传统汽车可以安装氢燃料系统,潍柴动力收购了巴拉德,康明斯收购氢技术供应商Hydrogenics,戴姆勒造出了续航里程1000KM的燃料电池卡车。
风能、太阳能发展初期,传统能源企业的日子还很不错,电动车发展初期燃油车也没有转型的压力,但现在无论是传统能源企业还是燃油汽车都面临较大的下行压力,所以,我们看到很多大型的能源企业和传统车企都给予氢燃料汽车非常积极的态度。
无论潍柴动力搭建的山东氢能汽车联盟,还是上海汽车、中国一汽、长城汽车,我想一旦他们启动氢燃料汽车项目,以他们的规模优势,都是可以在全世界组织资源的。所以,“四位一体”的地方生态模式其实对没有大型汽车的地区来说是一个很大问题。
市场
“市场”这个概念,对非成熟产业的不同阶段有不同的内涵。在政府鼓励阶段,不仅有补贴,而且从公交车开始启动,本身就是政府采购制造的“市场”,这一阶段的市场取决于示范城市的定位,取决于当地是哪一个级别的示范区。
比如说,如果县级市氢燃料产业是本县的示范区,订单就来自本县的公交和物流车(补贴);如果该县氢燃料产业地级市的示范区,那么订单就来自整个地级市及管辖区的公交和物流车(补贴);如果被定为全省的氢燃料产业示范区,订单就来自全省的公交及物流车,如果作为京津冀、长三角、珠三角或是全国的示范区,那么订单的来源就更宽泛。
但是,我们必须看到,在资本链接产业的时代,一个地区封闭的生态链可以支持车跑起来,却未必支持地区氢能产业的持续经营。一旦补贴退出就进入真正的“市场化”阶段,地域之间的门槛就会被打破。非成熟产业就是这样,如果能够在补贴阶段降低成本,建立优势,就有机会参与市场化竞争。
现阶段,地方政府推动氢能产品具有快速形成“市场”和规模化试点、降低成本的作用,但长期来看,汽车本身和燃料电池企业的竞争力是区域氢能产业的重要支撑,而氢气的来源特别是氢气成本也是决定当地氢能是否具有竞争力的一个非常重要的因素。没有整车龙头企业和距离氢气源比较远的地区,不适合全产业链发展氢能。
所以,氢能产业虽然有很多机会,但无论是上游能源企业、氢燃料电池及核心零部件企业,还是整车企业,前期政府采购只是一个过渡时期的“市场”,最终各地的保护围墙都会被打开,企业竞争回到真正的市场化,所以,为了提升整体效率,减少投资浪费,避免新的大而全小而全,各地还要以开放式的心态构建全球优化资源配置的生态链。
氢能的发展不只是汽车产业,家庭热电联产、可再生能源的储能等都有广泛的前景,从应用端如手去规划项目也许比没有资源优势的招商引资更有作为。(通讯员:郑贤玲)
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