北京市昌平區(qū)北七家鎮(zhèn)天宣街中段,被引燃的氫能國家隊則是一片沉靜。2017年伊始,氫風(fēng)遍地開花,轟轟烈烈。在“雙碳”目標(biāo)下,氫能賽道更是炙手可熱,不少企業(yè)緊隨其后紛紛入局。四年來,國家電投氫能科技發(fā)展有限公司(以下簡稱“國電電投氫能公司”)從兩手空空到技術(shù)獨立,國家電投氫能公司黨委委員、總經(jīng)濟師王勐知道,這一切只是個開始,目前的“熱”氫剛剛預(yù)熱,風(fēng)口站得越高,就可以看到遠方的浪潮。
當(dāng)碳達峰、碳中和首次寫入中國政府工作報告時,一場巨大的“雙碳”轉(zhuǎn)型開始了。能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫。伴隨著全世界對新能源技術(shù)發(fā)展的重視,氫能技術(shù)已變成新一輪的科技革命和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的競爭最前沿。炙手可熱的氫能產(chǎn)業(yè)自然得到了新的助推,而國家電投氫能只是這片藍海中的一員。
“我們目前現(xiàn)已在氫研發(fā)的六項核心技術(shù)上達到了完全獨立自主?!痹诮邮堋侗本┥虉蟆酚浾卟稍L時,王勐自豪地介紹了這一點。
作為國家氫能團隊的成員之一,國家電投氫能公司含著金湯匙誕生了。國家電投氫能公司成立于2017年,注冊資本7000多萬元。公司法人李連榮為國家電投集團中央研究院院長,而中央研究院集合了國家電投的所有高精尖技術(shù),堪稱是國家電投的“達摩院”。用王勐的話說就是“把氫能公司當(dāng)做國家電投的科技創(chuàng)新獨自打造”。
過去四年間,在地方政府和能源巨頭的推動下,氫能的風(fēng)變得越來越強大。這4年也是國家電投氫能公司的從0到1,從弱到強的4年。據(jù)王勐介紹,氫能的六項核心技術(shù)是催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴散層、膜電極、金屬雙極板和燃料電池集成技術(shù)。到2019年,國家電投氫能公司已經(jīng)實現(xiàn)了這六項技術(shù)的自主研發(fā)和生產(chǎn)。
在短短的2年的時間里,國家電投氫能公司完成了氫能源核心技術(shù)的獨立性。氫能研發(fā)真的這么簡單嗎? 但實際上并不是這樣,王勐了解真正意義上的困難才剛開始。
成本!成本!
氫能開發(fā)容易生產(chǎn)難。王勐和他的團隊自2019年以來一直致力于規(guī)?;a(chǎn)?!霸跉錃馍a(chǎn)制造中有2種十分關(guān)鍵的工具,即質(zhì)子交換膜和催化劑。質(zhì)子交換膜是氫和氧發(fā)生反應(yīng)的容器。兩年前,我們的技術(shù)能夠生產(chǎn)單片的質(zhì)子交換膜,但是作為一個容器,質(zhì)子交換膜必須呈卷狀,并且必須以非常低的成本大規(guī)模生產(chǎn)。”王勐說。
催化劑在氫能生產(chǎn)中的重要性不亞于質(zhì)子交換膜。催化劑承擔(dān)幫助質(zhì)子交換膜中的氫和氧進行反應(yīng),如何使其在指定的時間段內(nèi)穩(wěn)定并不艱難,但如何降低成本才是困難點。目前該行業(yè)使用的催化劑包括貴金屬鉑。
鉑是一種稀有金屬,產(chǎn)量低,價格高。據(jù)某燃料電池企業(yè)主要負責(zé)人詳細介紹,即便節(jié)省使用量,每一輛氫燃料電池巴士也將消耗約50克。而我國大部分鉑金催化劑依賴進口,成本極高,高達200元/克。
倉儲和運輸成本也在上漲。根據(jù)了解,儲氫具體方法主要是分成高壓氣態(tài)儲氫、低溫液態(tài)儲氫、固態(tài)儲氫和有機物液態(tài)儲氫。其中高壓氣態(tài)儲氫是應(yīng)用最廣泛、使用最方便的儲氫方式,但也面臨著成本高的問題,比如加氫站建設(shè)周期比較長、缺乏盈利模式等問題。
劉科,盤古智庫學(xué)術(shù)委員會副主任研究院,強調(diào)液體燃料、電能、氫能3種站點基本建設(shè)相對較,如果計算的布局10000個站點,450輛汽車一天的液體燃料加注站建設(shè)和運營成本約20億美元;一天給24輛車充電站的成本是830億美元;每天能裝滿30輛汽車的小型加氫站耗資1.4萬億美元。例如,在北京,氫能現(xiàn)在是每公斤30元,價格比柴油還要貴。
在運輸方面,主要是通過高壓長管拖車儲存和運輸氫氣,但效率低下再次推高了成本。總的來說,成本問題導(dǎo)致了氫能的放量問題,而體積問題又制約了氫能應(yīng)用的經(jīng)濟性,進而制約了氫能開發(fā)的規(guī)模。在這種情況下,降低成本的空間也被視為氫能源發(fā)展的一個因素。
降低成本和規(guī)模已成為國家電投氫能公司的主要研究課題,也是全球能源革命必須面對的問題。據(jù)統(tǒng)計,截至2020年底,至少35個國家正在研究推廣氫能,其中約20個國家已發(fā)布國家氫能戰(zhàn)略。國家發(fā)改委、國家能源局近日發(fā)布了《關(guān)于加快推動新型儲能發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》。同日發(fā)布的《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》指出,中國目前是世界上最大的氫能生產(chǎn)國,到2030年可再生能源的氫能產(chǎn)量預(yù)計將達到同等水平。
在雙碳環(huán)境下,不僅氫能乘風(fēng)而上,汽車等相關(guān)產(chǎn)業(yè)也由氫能驅(qū)動。你知道,在使用氫方面,主要的應(yīng)用是燃料電池。事實上,氫能已經(jīng)被用作燃料電池、無人機、車輛,甚至單獨用作固定電源?!拔覀冇媱潪槎瑠W會提供200輛氫動力汽車?!蓖踣抡f。
然而,國家電投氫能公司的氫汽車仍處于實驗階段,“主要是因為氫汽車的技術(shù)還不成熟,規(guī)模還不夠大,運行成本仍高于油車和電車”。王勐為《北京商報》算了一筆賬。以國家電投氫能公司為冬奧會提供的氫動力客車為例,目前氫動力客車的價格約為150萬元。加上國家的補貼,價格與鋰電池巴士差不多。然而,與之形成鮮明對比的是,燃油公交車的價格僅為100萬元。
氫的價格本身也是一個問題。據(jù)了解,由國家電投氫能公司生產(chǎn)的11-12米長的公交車每100公里消耗約6-7公斤的氫能,這意味著公交車每100公里燃料成本超過180元,是汽油汽車成本的3倍。
“但氫燃料巴士的價格下降得非???。兩年前是200萬元?,F(xiàn)在技術(shù)發(fā)展很快,價格也降得很快?!?/span>
應(yīng)用方向明確,傳統(tǒng)汽車企業(yè)成為主要研發(fā)參與者:長城汽車(601633)宣布到2025年實現(xiàn)氫能市場份額全球前三;億華通與豐田汽車合資成立華豐燃料電池公司;現(xiàn)代汽車在廣州設(shè)立現(xiàn)代氫燃料電池系統(tǒng)有限公司,成為全球第一家在中國建立氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)基地的汽車制造商。
一個轉(zhuǎn)折點嗎?
汽車公司熙熙攘攘落子,資本已經(jīng)徹底捧紅了這一領(lǐng)域。數(shù)據(jù)顯示,在新冠肺炎疫情發(fā)生的情況下,2020年國內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)總投資較2019年略有下降,但仍超過1600億元。從今年第一季度業(yè)績來看,氫能源概念股凈利潤翻了一番59只,占比過半。泰浩科技(600590,股條)、華昌化工(002274,股條)、衛(wèi)星石化(002648,股條)、六國化工(600470,股條)、陜西建工等個股凈利潤增長10倍以上。5家以上機構(gòu)持續(xù)預(yù)測數(shù)據(jù),10股今明兩年及后年的凈利潤增長預(yù)計將超過20%。
這個行業(yè)很火,是否有假火就成了一個問題。“有各種各樣的企業(yè)家、初創(chuàng)公司、模式和跨界人士加入進來。但當(dāng)資本在產(chǎn)業(yè)金字塔的頂端配置資源時,我們應(yīng)該看他是否真正理解了這個行業(yè)的本質(zhì),投資在他身上的資本是否能夠?qū)@個行業(yè)和社會產(chǎn)生真正的影響,創(chuàng)造真正的價值?!辈痪们埃_輝智慧能源(600869,股份)基金合伙人張莉如此評價。
因此,何時申請落地就成了硬道理。以國家電投氫能公司為例,王勐對公司的研發(fā)計劃持樂觀態(tài)度:“我們預(yù)計2023年至2025年將出現(xiàn)技術(shù)拐點,屆時技術(shù)成熟,成本大幅下降,行業(yè)變得有序,進入良性循環(huán)?!?/span>
“雖然國內(nèi)產(chǎn)業(yè)還處于培育初期,但技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施、行業(yè)規(guī)范等方面的工作還不完善?!钡踣抡J(rèn)為,現(xiàn)在看來國家氫能發(fā)展得非常快,也有一些民營企業(yè)的技術(shù)非常先進。
“無論從國際還是國內(nèi)的角度來看,我們熟悉的氫能行業(yè),經(jīng)過多次起伏,氫能終于迎來了商業(yè)拐點?!痹u委由中國電動汽車百人會氫能委員會主任、山東氫谷新能源技術(shù)研究院院長張真如擔(dān)任。