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    二十年来几经起落,氢能又重回风口了?
    发布时间:2021.12.15    新闻来源:北京旺旅展览有限公司   浏览次数:

    2021年11月30日,位于广州市黄埔区东明三路的一座氢能应用示范站开业。该站由中石化和恒运集团联合建设,是集加油、充电、加氢为一体的综合站。

    2021年12月,一辆蓝色公交车在佛山市街头安静驶过,车身上印刷的一行白色字体向路人展示着它的不同:氢燃料电动城市客车。

    和普通公交车不同,这样的公交车并不烧油,而是靠氢气供能。车内存储的氢气与空气中的氧气相结合,发生反应后产生电力驱动汽车,整个过程的排放物只有水。
    作为中国氢燃料电池汽车规模最大的城市,佛山在2016年开通了全国首条氢能源城市公交车示范线。“氢”的化学式H2被印刷在佛山的公交车车身上,成为这座城市的名片。
    进入12月,佛山正忙着筹备2021联合国开发计划署(UNDP)氢能产业大会。相比5年前开通氢能源城市公交车示范线,如今氢能已经不仅仅受到佛山关注。
    据《中国证券报》11月17日报道,中国已有五十多个地级市发布氢能产业规划,国家层面关于氢能产业发展的顶层设计也将出台。
    12月3日,工信部印发《“十四五”工业绿色发展规划》,提出“加快氢能技术创新和基础设施建设,推动氢能多元利用”。
    氢具有能量密度大、可存储、零污染等优点,可通过电解水、工业副产气体回收等多种方式制取,又可燃烧或通过燃料电池转化电能,被视为“21世纪终极能源”。
    早在2001年至2005年的“十五”规划期间,中国就曾重视发展氢能。随后十年间氢能一度受到冷落,如今又重回风口。
    二十年来几经起落,如今为何再次掀起氢能热?

    1、从热潮到停滞

     早在1970年代,受第一次石油危机影响,美国就曾提出“氢能经济”,试图通过发展氢能降低石油对外依存度,保障国家能源安全。
    美国对氢能的重视延续至2000年前后。时任美国总统小布什大力提倡氢能,于2002年出台《国家氢能发展路线图》。次年,美国发起“氢能经济国际合作伙伴计划”,中国也加入其中。
    受美国影响,中国在“十五”期间也注重发展氢能。新华社报道显示,2004年,氢能经济国际合作伙伴计划指导委员会第二次会议在北京举行,时任科技部部长石定环率领中国代表团出席。
    作为“十五”期间国家863计划能源技术领域后续能源主题专家组成员,蒋利军见证了那几年中国氢能的发展。他向南方周末记者介绍,当时中美发展氢能都是从能源安全角度考虑,想要降低石油对外依存度。2005年前后,美国能源部还曾专门派代表团到中国,和科技部一起制定了中国氢能愿景和技术路线图。
    在各方重视之下,“十五”期间中国氢能技术得到发展。蒋利军回忆,当时中国生产的氢燃料汽车到法国参加比赛,各方面性能都很不错,技术在国际上位居前列。“当时中国应该是排在第一阵营的”。
    当时,采用氢能的燃料电池汽车也被列为新能源汽车的发展方向之一。科技部官网显示,“十五”期间,科技部确立电动汽车“三纵三横”研发布局,燃料电池汽车与纯电动汽车、混合动力汽车并列,作为“三纵”之一得到重点研发部署。
    然而,到“十二五”时期(2011至2015年),氢能在中国的发展步伐开始放缓。
    “2010年之后中国在这方面的支持力度大大降低,当时科技部在氢能这一块的项目一下子就很少了。”蒋利军回忆,当时他参加相关会议,氢能专家们提出的想法常常被质疑,很多项目申请不上,研究经费受到限制。
    2011年6月,曾在美国能源部氢吸附材料研究中心担任高级研究员、管理委员会委员的程寒松回国牵头组织第400次香山科学会议,和国内能源专家共同探讨中国氢能发展问题。
    他告诉南方周末记者,会议对中国氢能发展触动不大,当时与会的专家们认为氢能在交通领域的推广有很大困难。
    这一阶段氢能在中国的遇冷和全球氢能政策转变有关。
    程寒松介绍,2009年奥巴马接替小布什出任美国总统后,新任能源部长朱棣文对发展氢能持质疑态度,认为氢在制取、储运等四个方面存在困难,解决这些问题将是“四大奇迹”。
    “朱棣文根据这个想法把美国能源部的氢项目全砍下来了,这就是为什么2009年之后氢能在全世界的发展突然有一个断崖式的下降。”
    程寒松回忆,当时他主持氢能相关的会议,参会人员绝大部分都对氢能未来的发展持悲观态度。
    与此同时,中国发展新能源汽车的技术路线转向了“三纵”中的纯电动汽车,燃料电池汽车鲜有人问津。
    2012年6月,国务院印发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》,明确“以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向”。
    为了推动电动汽车发展,中国启动的“十城千辆节能与新能源汽车示范推广应用工程”,在10年间通过财政补贴培育起全球最大的电动汽车市场。
    国际能源署(IEA)4月份发布的《2021年全球电动汽车展望》显示,截至2020年底,全球电动汽车保有量超过1000万辆。其中,450万辆在中国,占比接近一半。
    技术简单、成本低,成为当时优先选择发展纯电动车的主要原因。
    蒋利军介绍,当时燃料电池造价很高,从经济性上来讲不如纯电动车所用的锂电池有优势。并且,锂电池已经有手机等产业基础,技术相对成熟。
    在纯电动车快速发展的这十年里,中国氢燃料电池车的发展相对停滞。同一时期,日本和韩国加大投入,加快氢能发展速度。蒋利军回忆:“尤其是韩国人,明显后来居上。”
    2013年,韩国现代推出氢燃料电池汽车。一年后,日本丰田旗下氢燃料电池车Mirai上市,这款名字意为“未来”的车成为全球首款实现量产的氢能源汽车。

    2、“双碳”目标催热氢能

     丰田Mirai的量产给国内带来震动,2014年后,氢能在中国开始回暖。
    云浮(佛山)氢能标准化创新研发中心主任赵吉诗在2015年作为执笔人撰写氢能产业第一本蓝皮书。他回忆,当时氢能学术圈的氛围明显活跃起来,佛山等地也开始推动氢能产业发展。“大家觉得看到希望了”。
    2018年,国务院总理李克强访问日本。中国政府网刊登的报道显示,李克强在参观日本丰田汽车厂区时专门问到氢燃料电池车相关问题。次年,“推动充电、加氢等设施建设”写入政府工作报告。
    此后,中国氢能产业发展步入快车道,不少企业在这两年跑步入场。企查查信息显示,经营范围涵盖氢能的企业中,581家成立于2018年之后,数量是之前七年总和的两倍。
    然而,直到2019年写入政府工作报告,氢能还是从燃料电池汽车的角度被理解。2020年提出的“双碳“目标,才真正使氢能从能源层面得到重视,这也是此轮氢能热的内在原因。
    2020年9月,国家主席习近平在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布,中国要在2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。
    蒋利军对南方周末记者介绍,要想实现“双碳”目标,必须以风能、太阳能等可再生能源取代煤炭,形成以可再生能源为主体的能源结构。然而,可再生能源存在不稳定的问题,需要长周期的储能介质,氢提供了一种解决方案。
    雄川氢能副总经理李荣军对南方周末记者介绍,由于电无法大规模存储,可再生能源发电存在大量弃风、弃光等现象。氢能发展后,利用风电、光电等电解水制氢,将电以氢的形式存储起来,实现长时间、长距离存储和运输,需要时再转化为电能、热能等其他形式。
    “必须得找一个大规模的储能介质,要不然风力发电、光伏发电怎么发展?”他说。
    2017年,李荣军就和几个同事一起创立雄川氢能,5个创始人之前都在广州黄埔区一家电力国企工作了近三十年。
    “双碳”目标的确立将氢能的重要性提升到能源高度,氢能产业的发展也随之加快。
    鸿基创能首席执行官邹渝泉对此有切身感受。2017年他从加拿大回到广州创办鸿基创能,专注于燃料电池膜电极研发和生产。
    在公司办公室,邹渝泉捧着一杯咖啡回忆,2018年他和广东省主要领导去国家发改委汇报广东的氢能工作,当时还有不少质疑声音。“别人不跟你讨论氢燃料电池,你说要用电解水制氢,我们电都不够用,你还要去制氢,这不是开玩笑?而且我好好的电直接充到电动车上,为什么要再用氢燃料电池?”
    邹渝泉对这些拷问记忆犹新。
    2020年9月21日,国家能源局等五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,采取“以奖代补”方式,激励燃料电池汽车关键核心技术发展。
    在这之后,邹渝泉开会时不再遇到两年前的拷问。“现在基本上大家就不聊合理性的问题,只聊怎么干的事。以前还要讨论这事能不能干,应不应该干,现在只讨论怎么干,这是有本质差别的。”
    融资也开始变得容易。
    邹渝泉回忆,2017年刚创业时,也有不少投资人来联系,但不少持观望态度,真正愿意真金白银投入的出资方并不多。
    美锦能源(000723.SZ)是鸿基创能的第四大股东,在2019年天使轮融资阶段向鸿基创能投资一个多亿。邹渝泉说,当时公司还没有什么产品,这笔钱在前期对公司发展起了不小支持作用,美锦能源的投资也是出于自身企业转型的需求。
    2020年上半年,鸿基创能启动A轮融资,邹渝泉前后忙了八九个月,见了四五十家投资方,只融到1.5亿元。
    五部委的通知出台后,鸿基创能的融资速度和估值都提升了。A+轮融资只花了三个月时间,总额达到2亿元。邹渝泉感叹,“之前一年融资两千多万,现在一个月融资三四千万。”

    2021年10月17日,上海首条氢动力、零排放氢能源公交线路临港7路、临港7路B,在临港新片区开通运营。(ICphoto/图)

    3、供应链难题

     中国氢能产业发展,真正的难题是包含制取、运输、加氢在内的氢气供应链建设。
    广州第一座加氢站2019年就出现在黄埔区春园东路,该站氢气价格最近从每千克80多元涨到了93元。加氢站工作人员告诉南方周末记者,涨价主要是因为氢气供应量跟不上。
    事实上,氢气的制取技术目前已很成熟,制约氢气供应的主要是运输问题。运输成本、运输车辆、氢气充装位等都限制了氢气运输能力。
    李荣军介绍,由于制氢属于化工项目,按照2008年颁布的《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》,制氢必须在化工园区内进行,再运输到加氢站。
    李荣军介绍,以目前通行的高压气态的方式运输,一车氢的运输量只有300公斤,距离在100公里以内时运输成本尚可承担,超过100公里就不划算。
    赵吉诗从运输能力方面给南方周末记者算了一笔账。按照广东省目前计划推广1万辆氢燃料电池汽车来算,需要400台运输氢气的长管拖车,目前广东省长管拖车总数不到160台,国内最大的长管拖车生产厂家中集安瑞科要全力生产两年,才能弥补这个缺口。
    另一方面,充装位数量少也限制了氢气外运能力。李荣军介绍,一车氢气要充4-5个小时,很多地方只配置了两三个充装位,即使一天24小时连续充也只能充几次,一个加氢站就用掉不少。
    赵吉诗认为,解决氢气运输问题的有效办法是支持制氢和加氢一体化,采用分布式制氢和集中制氢-配送相结合的方式拓宽氢源供给方式、提高供应能力。但是,现在制氢必须在化工园区内进行,分布式制氢规模化推广受限。
    除了制取和运输问题,加氢站建设也受到严格管控。李荣军介绍,建设加氢站需要有政府的规划指标,审批也非常严格。雄川氢能建设的第一个加氢站前后盖了十七八个章,花了半年多时间才办完手续。
    2020年9月,国家能源局等五部委公布《燃料电池汽车城市群示范目标和积分评价体系》。其中,进行积分奖励的领域除了“燃料电池汽车推广应用”,还包括“氢能供应”。
    后者的关键评价指标为“氢能供应及经济性”,城市群示范目标为车用氢气年产量超过5000吨,加氢站氢气零售价格不高于35元/公斤,并鼓励清洁低碳氢气制取。
    临近年底,李荣军根据公司运营情况写了一份氢能产业发展诉求提交给广州市委政策研究室,建议加快加氢站网点布局、建设制加一体化加氢站等。
    “产业端的问题,随着规模扩大,成本都会下降,这些都是我们企业该做的。但氢气的制、运目前还有很大政策限制,这不是企业能做的。”

    4、先有鸡还是先有蛋

     尽管氢能受到政策鼓励,但投身其中的大小公司都面临着市场不成熟、基础设施不完善的局面。“先有鸡还是先有蛋”的问题摆在整个氢能产业面前。
    地方政府破局的思路之一是发展全产业链,通过整合上下游环节降低成本。
    2019年8月,广州黄埔区政府和广州经济技术开发区管委会出台促进氢能产业发展办法,以当时全国最大的力度扶持氢能全产业链发展。2021年6月,该办法修订版文件发布,强化氢燃料电池产业链建设,打造氢能产业集群。
    公司创立之初,雄川氢能便考虑以全产业链布局的方式进行发展,公司业务涵盖核心零部件研发制造、整车开发、加氢站建设等环节。雄川氢能租下黄埔区东鹏大道一处一万多平方米的园区,组建湾区氢能孵化中心,吸引各类氢能企业入驻。
    南方周末记者在孵化中心入口处看到,展牌上陈列了14家入驻企业,业务范围涵盖氢能产业各个环节。企查查显示,其中10家成立于2019年之后。
    2021年,雄川氢能中标黄埔区500辆氢燃料电池泥头车项目。李荣军介绍,车的零部件主要从合作公司引进,燃料电池系统的核心零部件依托孵化中心进行研发生产,再由东风、一汽等下游整车厂制造车辆。
    采用这样的方式,李荣军坦言是不得已而为之。“我们也不建议做全产业链,如果是一个成熟产业,专注做好一个环节也可以走向市场、降低成本。现阶段氢能市场体量这么小,我们逼得没办法才做全产业链,也是和现在产业发展的阶段相匹配。”
    李荣军表示,目前氢燃料电池商用车的价格依然比柴油车高2-3倍,市场竞争力有限,一定程度上依赖政府采购和补贴,只能实现半市场化。
    同样入驻广州黄埔区的鸿基创能则选择以聚焦方式发展,专攻燃料电池系统中最核心的膜电极。该公司CEO邹渝泉回国前曾在加拿大AFCC公司从事燃料电池研发工作,他介绍,这家由奔驰和福特合资成立的公司在七八年前每年研发投入就已高达3亿元人民币。
    在2021年年初订单还不确定时,鸿基创能就定下一百万片生产目标。“这个基数可能市场现在根本没有,我们是在培养市场、制造市场。”
    邹渝泉表示,2021年鸿基创能的膜电极市场占有率接近一半,年营收达到3亿元左右。
    资金实力更雄厚的上市公司,则直接选择以投资的方式布局氢能产业。鸿基创能的股东之一美锦能源过去数年间就先后控股飞驰汽车,入股鸿基创能和国鸿氢能。
    通过全产业链布局,靠煤起家的美锦能源成为被投资者追捧的“氢能第一股”,2019年股价飞涨,市值最高飙升至八百多亿元,不过截至2021年12月8日,其市值回落到665.7亿元。
    但对于刚刚热起来的氢能市场,不少企业仍在观望政策走向,等待财政补贴来加速市场培育。
    广汽研究院发动机系统研发部副部长、氢燃料电池汽车研发项目总监占文锋对南方周末记者介绍,广汽在2008年就已着手研发氢燃料电池汽车,但当时实际运营条件并不成熟,只停留在研发阶段。
    2021年10月份,广汽首款氢能源汽车投入示范运行。但广汽对下一步氢能源汽车仍将以示范运行为主,计划2025年乘用车产量达到1000台,距离市场化投产仍有距离。
    占文锋表示,目前氢燃料电池汽车价格较高,丰田在美国售卖的氢燃料电池汽车价格每台约合31万元人民币,是同级别电动车、燃油车价格的两倍左右。产量小是氢燃料电池车价格居高不下的重要原因,而售价高又阻碍了氢燃料电池车的市场推广。
    在占文锋看来,产业发展初期,政府补贴是培育市场的重要手段。“技术上我们自己肯定要做好准备,需要的话随时能拿出来,但具体的生产量确实跟现在政府的激励程度会有很大的关系。”


     
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