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氢能:风口下的内虚-尊龙凯时·中国官方网站

更新日期: 2019-07-04
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7月1日,中石化集团宣布建成*座油氢合建站——佛山樟坑油氢合建站正式建成,日加氢能力500千克,以氢燃料公交车为例,4分钟完成加注,续航300公里。

这是今年国内氢能火爆的xin一幕。

 

从今年两会期间将“氢能”写入《政府工作报告》,到3月26日四部委发布《关于进一步完善氢能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,再到国务院li总理、全国政协副主席万钢多次明确表态大力发展氢能产业。政策层面频频释放积极信号,把氢能从产业低谷瞬间推向风口浪尖。在资本寒冬、贸易摩擦、经济下行的背景下,氢能却“风景这边独好”。

 

现在的能源圈里,言必称“氢能”。社会资本和上市公司加速“抢滩占位”,地方政府也纷纷“跑步入场”。

 

6月10日,上海嘉定区发布2025年达到500亿元氢能产业目标;两天后,张家口发布建设规划,氢能及相关产业累计产值2035年达到1700亿元;又两天后,苏州发布通知对加氢站建设给予每座高400万元的一次性补贴。

 

6月28日,长三角氢能基础设施产业联盟在上海正式成立,该联盟由上海石化、申能集团、新奥燃气、国金证券、上海市发展改革研究院等30余家氢能产业链企业、金融机构及科研机构共同成立。

 

迄今,全国超过20个城市都明确表态大力扶持氢能产业,10个省份将发展氢能写入政府工作报告,各地扶持氢能的利好消息如同“下饺子”一样密集,“氢能小镇”、“氢谷”、“氢都”遍地开花。

 

中国之外,“氢能热”也在日本的推动下向*蔓延。

 

6月15~16日,氢能成为二十国集团(g20)能源与环境部长级会议的核心议题,日本积极推动与美国、欧盟成立“氢能经济同盟”。6月14日,能源署(iea)受日本政府委托,发布了该机构首份关于氢能的报告《氢能的未来——抓住今天的机会》,号召*挖掘氢能的潜力。氢能委员会《氢能源未来发展趋势调研报告》预测,到2050年,氢能源需求将是目前的10倍,能源需求的18%将来自氢能源。

 

沉寂在高中化学教科书里被冠以“人类终ji能源”的氢能,终于以这样的形式走入千家万户的视野。面对氢能全产业链这个无比庞大的蛋糕,从上游的氢气制取和储运、加氢站等基础设施、到中游的氢燃料电池、再到终端的汽车制造,目光所及之处,一片繁华热闹。

 

国企抢滩上游,民企抢滩中下游。囿于落后产能的煤炭、化工,陷于过剩产能的风电、光伏,纷纷向氢能产业热情示好;社会资本和上市公司,争先恐后地向燃料电池和整车投zhu。

 

有人说,氢能是一个“万亿级”的大市场;也有人说,氢能连接了能源和汽车两大领域,而对于“贫油少气”且迫切渴望摆脱能源对外依赖的中国,每一个新能源的机会都会引发群情振奋。

 

但在过去十年,“大干快上”的纯电动汽车和风电光伏造成严重的产能过剩和骗补乱象,氢能会不会重蹈这些新能源兄弟们的覆辙?氢能用“能源结构优化”这个大口袋兜住了一大批煤炭、风电、光伏企业,它的全产业链联动效应能否实现这些能源企业的预期?

 

氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强说:“重视发展氢能是好事,不要一开始就泼冷水,但也要培养行业辨识力。”在中国发展氢能,挑战和困难将更加棘手:核心技术依赖进口、基础设施严重短缺、安全风险无法回避。而产能过剩隐忧和“环保悖论”,更牵涉发展氢能的可持续性根基。

 

资本热逐,市场透支引担忧

 

燃料电池公司“明天氢能”的董事长兼总经理王朝云用“冰火两重天”来形容现在和两年前的行情。

 

“2017年整个氢燃料电池行业还在冰点,现在即便不在沸点上,也有八九十度的温度了”。王朝云回忆2017年8月刚刚成立公司的时候,许多行内的朋友都不看好这个行业,认为这是一个烧钱的无底洞。谁知两年未满,氢燃料电池便“换了人间”。

 

太多大事在这两年里发生。

 

2018年2月,由国家能源集团牵头,联合多家央企和科研机构共同成立“中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟”(下称“中国氢能联盟”),时任国家能源集团总经理的凌文亲自挂帅为氢能奔走,推动国家将氢能的战略地位坐实。2018年5月,国务院li总理访日期间,在首相*的陪同下考察了丰田的氢燃料电池汽车mirai。终于在今年两会,氢能写入《政府工作报告》。li总理在随后的博鳌亚洲论坛上明确指出:中国将加快发展氢能源产业。

 

政策层面频频释放积极信号,让氢能行业迅速飙上快车道。

 

“投融资都非常活跃,无论是资金还是估值,呈现出很明显的上升趋势。无论政策、技术还是市场,大家都觉得未来几年,会有一个很大的爆发。”天风证券新能源与电力设备组分析师杨藻告诉《财经》记者。

 

年初至今,氢燃料电池概念股指涨幅超70%,跑赢大盘。上市公司纷纷宣布涉足氢燃料电池业务,天眼查的信息显示,截至目前,公司名称和经营范围中包括有燃料电池的正常营业公司有4200多家,其中近810家成立时间在一年之内,不少公司想方设法与氢能概念联系起来。根据中国汽车工程学会统计,5月公开的氢能投资就超过130亿元。

 

汽车创投咨询公司“车创auto space”投资总监李登科告诉《财经》,财务型投资基金进入氢燃料电池领域目前相对较少,进入该领域的更多为政府的引导基金,车企、能源企业和装备制造企业的产业基金,以及上市公司的布局。“我们也需要警惕很多人‘玩概念’,*为了资本目的把这个领域炒得很热。

 

电堆和膜电极是氢燃料电池产业链中吸引资本关注的核心零部件,因货值较高,容易快速实现大规模营收,手握订单的电堆和膜电极厂商常常是距离ipo近的企业。而国内的电堆和膜电极企业绝大多数处在融资窗口期,随着二级市场的火爆,一些上市公司纷纷进场抢标。

 

但云浮(佛山)氢能标准化创新研发中心主任赵吉诗向《财经》记者表示担忧,由于近几年整车产量不会有太快增长,资本和企业扎堆涌向电堆和膜电极,会有市场饱和的风险。“近广东有一个企业称每年做的膜电极能够支撑5000台车,试想国内这么多家膜电极厂商,加起来肯定超过三到四万台车的用量了。

 

中国氢能联盟6月26日发布的《中国氢能源及燃料电池产业白pi书》显示,目前国内氢燃料汽车仅2000辆。按照规划,到2020年,燃料电池汽车的规模达到5000辆,到2025年达到5万辆。“相比于纯电动汽车多达百万辆的年销量,燃料电池汽车的基数是非常非常小的。”李登科表示。

 

整车市场的滞后与电堆和膜电极的火热形成鲜明反差。

 

氢能行业咨询公司“香橙会研究院”ceo汪生科告诉《财经》,膜电极是未来两年很有机会实现大批量国产替代的一个核心材料,但就目前各企业宣布的产能来看,国产替代huan没开始,就已经透支了未来多年的市场需求,严重产能过剩情况已经出现。并援引一位系统配件公司董事长的话来形容这些膜电极企业:“开工一小时,全年的订单都完成了。

 

汪生科表示,电堆和膜电极目前大部分靠的是进口,“国内厂商数量虽多,号称的预期产能都很大,但实际上未必如此。

 

面对越滚越烫的氢能源,王朝云表示担忧,“大家在媒体报道中看到的投资,动辄多少亿,那都是在规划之中,并没有真正的落地。即使落地了,也需要一个转化的过程。我反对盲目跟风,反对只说概念不说实质,行业的泡泡吹大了以后会波及到整个行业。

 

成本高悬,产业瓶颈待弥合

 

造一台氢燃料电池汽车需要多少钱?

 

未规模量产的燃料电池系统,1kw的成本高达2万元,这意味着装备60kw燃料电池系统的大客车,光电池成本就高达120万元,整车成本接近150~200万元。

 

其中,燃料电池的核心部件就占去了成本的70%以上。尽管国内有很多企业,特别是初创企业在核心部件领域布局,但李登科认为,能够达到*技术水平并实现量产和装车应用的国内企业很少。

 

目前在电堆领域,日本丰田mirai电堆体积能量密度为3.1kw/l,每千瓦成本不到1000元;而国内的电堆虽有声称实验样品可以实现3.0kw/l,但更多停留在2.0kw/l,每千瓦成本达3000~5000元。在膜电极领域,*水平的电流密度达到2.5~3.0a/cm3,国内水平为1./cm3,每千瓦成本是国外的20倍,而寿命仅国外的三分之一。在铂催化剂领域,国内的消耗量是国外的3~5倍,且仅小规模生产。

 

整车厂商看重燃料电池的寿命和低温冷启动两项技术指标,要求8年以上的电池寿命,同时可以在低于零下30度的环境中启动,国内的燃料电池*寥寥。

 

汪生科指出,进口电堆积累了多年的实践经验,而国内电堆的性能数据大多只是实验室数据,还没有得到充分的验证和路测。“为了保障安全,很多整车厂商目前还不敢用国产的电堆。

 

而在整车生产上,赵吉诗认为,现在很多地方政府发布的氢能产业发展规划,都以商用车组装和示范运营为主,核心技术企业布局较少。“国内还都在用改装的思路来造车,缺乏正向开发的理念,相对来说技术门槛比较低,整个的产业布局以及资本追逐的方向都趋于低端化。

 

“核心技术对外依存度太高,这是一个致命问题,相当于我们花那么多钱在全国建设氢能产业网络,而利润被是外国人赚走了。”国网能源研究院能源战略研究专家王晓晨告诉《财经》,国内核心技术的突破是决定氢燃料电池汽车降低成本,实现商品化和普及化的关键。

 

不过也有业内人士对此乐观预期。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在今年3月的汽车界两会代表座谈会上指出,5年之内,中国的燃料电池技术水平将会与同步。王朝云也表示:“国内的技术进步突飞猛进,与国外差的只是某些材料、工艺以及在乘用车上的应用经验,中国汽车工业*有能力赶上去。

 

量产之后,氢燃料电池汽车的成本下降的空间会更大。国家发改委能源研究所研究员刘坚援引美国能源部(doe)数据,认为氢燃料电池的成本下降空间远大于锂电池。汪生科表示,“如果销售量达到一万辆,电堆的成本可以降到原先的5%。

 

但是,依靠量产来削减成本,就陷入了另一个鸿沟:加氢站等氢能基础设施的严重短缺。

 

加氢站之于燃料电池汽车,相当于加油站之于燃油车。加氢站和燃料电池汽车的关系如同“鸡生蛋、蛋生鸡”:加氢站太少导致买车的人太少,而买车的人太少又反过来导致没人愿意建加氢站。“这样的‘死循环’阻碍了燃料电池汽车的量产,这是曾经困扰纯电动汽车多年的难题,如今再一次摆在燃料电池汽车面前。”王晓晨说。

 

《中国氢能源及燃料电池产业白pi书》显示,截至目前,全国已建成或在运营的加氢站仅23座,其中大部分用于科学研究及示范运行。“目前来说加氢站的运营,基本上都在亏钱。”赵吉诗说。

 

以2017年佛山启用的*ge市场化运作的加氢站为例,其储氢能力为360公斤,每天可供10辆公交车和20辆轿车加注氢气,建设的初始投资就达到1550万元。根据同济大学的一项加氢站运营管理研究,一个中等规模的加氢站(日加氢500kg)每年的运行成本大约在110~130万元。

 

加氢站的建设审批也有非常大的阻碍。李登科表示,因为氢气还被当做一种危险化学品,不可能在城市里面到处去建,危化品的审批流程也非常复杂,建一个加氢站要盖30个以上的公章。

 

从5月23日到6月10日,不到20天的时间里,连发三起氢能相关的爆炸事故,分别为韩国、美国的氢气储运设施爆炸和挪威的加氢站爆炸。事故再一次引发人们对氢能安全问题的担忧。

 

“受市场规模限制,国内氢气使用的都是高压气态储运方式,这也是主流的手段,但高压气态储运的安全风险相对更高一些。”氢能装备公司“富瑞氢能”氢云研究院院长魏蔚告诉《财经》。

 

氢气因极易燃易爆,被列入《*重点监管的危险化学品名录》,储存、使用、经营和运输的都受到非常严格的管理。业内有不少声音呼吁,为发展我国氢能产业,提升大家对氢气作为一种能源的认知,建议将氢能作为能源管理而非危化品管理。

 

但赵吉诗认为,氢气作为一种危化品是其物化特性所决定的,不可能回避这一点,也不能放松对氢气危险性的警惕。“因为氢气与天然气有很多相似性,在氢气被作为能源利用的早期,可以借鉴目前比较成熟的天然气能源管理机制去管理氢气。”王晓晨建议,安全技术层面是否达标只是一方面,更要重视氢能管理和运行当中的人为因素,加快形成符合氢能特点的安全管理机制。

 

目前,很多地方政府已出台加氢站等基础设施的扶持政策,逐渐流行的“油氢混合站”也吸引了中石化、中石油等油气公司的资金注入。按照《中国氢能源及燃料电池产业白pi书》预测,2025年全国将建成200座加氢站,2050年,加氢站数量将超过1万座。

 

“在相当长的一段时间之内,还是要依靠政府去扶持加氢站的建设,因为加氢站是氢燃料电池汽车实现量产的前提。”王晓晨表示,要避免很多地方政府为追求面子工程和形象工程,盲目建设加氢站。“基础设施的利用率是否足够到位,也是衡量一个产业是否良性运行的标志。

 

氢锂争补,你方过剩我登场?

 

燃料电池(基本指的是氢燃料电池)汽车和纯电动汽车同属新能源汽车,早在2001年,就双双被列入国家“863”重大专项的新能源汽车发展的“三横”战略。2012年国务院颁发《节能与新能源汽车产业发展规划(2012~2020)》,正式确定以纯电驱动为主要战略方向和产业化主要目标,纯电动汽车迎来“黄金时代”,而燃料电池汽车黯然退居场边。

 

如今,三十年河东三十年河西。

 

“该是氢能登场了。”全国政协副主席、原科技部部长万钢在6月9日接受彭博社专访时呼吁,作为*zui大的汽车市场,中国势必将像拥抱电动汽车一样拥抱燃料电池汽车。“尽管政府计划2020年退出长期以来对电动汽车行业的补贴政策,但可能一定程度上维持对燃料汽车的政府补贴。

 

目前,纯电动汽车和插电式混动汽车的财政补贴已经大比例退坡,补贴降幅约为50%。但氢燃料电池汽车不在此列,补贴标准将另行制定。

 

但左等右等,今年的国补政策迟迟没有出台。

 

“当前亟需尽快出台氢燃料电池汽车的补贴政策,给市场明确预期。”汪生科认为,补贴政策出台时间太晚,将严重影响企业备货及今年氢燃料电池汽车的产量。

 

不过,即使在今年国补政策迟迟未发布的尴尬时间段内,燃料电池汽车产销也出现大幅增长。根据中国汽车工业协会6月12日发布的汽车产销数据显示,今年1-5月,全国燃料电池汽车产销分别完成553辆和545辆,较上年同期分别增长476%和478.8%。该数据的公布直接刺激当天二级市场氢能板块大面积涨停。

 

预计国家对氢燃料电池汽车的补贴标准延续往年,国补和地补1:1配套(不同地区因财力状况有差异),每辆商用车的补贴达100万元,占去成本的60%以上。“氢能源汽车的发展需要政策的支持,任何一个新兴起的行业,没有政策的扶持都是难以活下去的。”王朝云说。

 

“就产业发展阶段来说,氢燃料电池汽车现在状态相当于2009~2010年纯电动汽车的状态。”赵吉诗表示,当时国家大力推广推纯电动汽车,这个产业就迅速被带热了起来。在纯电动汽车推广过程中的千亿骗补和产能过剩,客观上增大了氢燃料电池汽车的发展阻力。“因为以前的经验不足,国家吃过骗补的亏,在推广氢燃料电池汽车时会尽力规避这些问题。

 

十年狂飙,以纯电动汽车为主的新能源汽车产能迎来“暴涨式”增长。《中国汽车报》2018年9月的报道称,各类车企已经公开的新能源汽车产能规划到2020年将超过2000万辆。而根据《汽车产业中长期发展规划》,到2020年我国新能源汽车产量也才200万辆。中国能源政策研究院院长林伯强2019年1月在达沃斯年会上表示:中国电动汽车市场的产能大幅度过剩。

 

同样严重过剩的还有纯电动汽车的基础设施——充电桩。截至2018年10月,北京经累计建成约12.7万个充电桩,但平均使用率仅为6%~7%,“僵尸桩”随处可见。在纯电动汽车基础设施利用率严重不足的背景下,大搞氢燃料电池汽车基础设施投资,又会面临怎样的风险?

 

“两类汽车的战略大方向是基本一致的,都是为了能源转型升级、降低对外石油依存度、满足交通出行需求。”让王晓晨担忧的是,虽然短时间内氢燃料电池汽车和纯电动汽车性能互补,但从长远来看,两类车的性能都在不断完善,未来市场的交叠可能导致双双过剩。

 

氢燃料电池汽车能够弥补纯电动汽车续航里程短、充电速度慢、不耐低温的缺陷,而氢燃料电池汽车成本高昂,基础设施不足的缺点,又是纯电动汽车的长项。因而在短期内,氢燃料电池着重投放具有固定线路的商用车(如公交车、物流车等)市场,而纯电动汽车侧重满足个人机动出行的乘用车市场,两者结合可以实现全品类汽车的新能源替代。

 

但从长期来看,两类汽车的性能都在不断改进和完善之中。锂电池的能量密度过去十年间从100瓦时/公斤增长到300瓦时/公斤,纯电动汽车的续航、快充和耐低温性能都在提升,而氢燃料电池汽车的成本在下降,基础设施在不断兴建。

 

“未来两者的市场交叠程度会更高,并出现彼此相互排斥的现象。”王晓晨指出,在纯电动汽车已经严重过剩的背景下,如果盲目扩大投资,未来氢燃料电池汽车会有严重的过剩风险,“即使不是氢燃料电池汽车过剩,也会间接导致纯电动汽车更加过剩。

 

目前国内的氢燃料电池汽车均为大型商用车,在2018年生产的1619辆氢燃料电池汽车中,客车占710辆,车占909辆。根据《中国氢能源及燃料电池产业白pi书》的预测,2035年我国的燃料电池汽车将达到130万辆,在私人乘用车和商用车领域均有商业推广。李登科表示:“就目前而言,行业的专家普遍认为,氢燃料电池汽车还是应该着力发展商用车领域。

 

从一开始就走上“氢能社会”这条路,前期并没有大规模发展纯电动汽车;而中国已经大规模投资纯电动汽车将近十年,“在这个背景之上再发展氢燃料电池汽车,更需要理性和有序地进行。

 

环保悖论,氢能何以可持续?

 

5月23日,《南阳日报》头版的一则“水氢发动机正式下线,市委书记点赞”的新闻引爆yu论,网友们纷纷质疑“加水就能跑”过于反常识。“网红”科普教师李永乐和袁岚峰在各自的网络节目中抛出了这样的“悖论”:既然要消耗电能去电解水制氢气,再通过氢气来发电,那为什么不直接用电呢?

 

同样,言必称清洁、绿色、零碳排放的“人类终ji能源”——氢气,真能像宣传口号中形容的那样“质本洁来还洁去”吗?

 

“氢气的环保和可持续只是从终端利用的角度来讲,它的终产物只有水。”王晓晨认为,如果从全产业链来考虑,氢能的环保和可持续目前无法做到,因为大部分氢气直接或间接来源于煤、天然气等化石能源的消耗。

 

根据2018年10月发布的《中国氢能源与燃料电池产业发展研究报告》,目前国内氢气主要有四个来源,即煤气化制氢约1000万吨,天然气制氢300万吨以上,石油制氢300万吨,工业副产氢约800万吨,电解水制氢100万吨。一半的氢气都产生于中国,其中绝大多数都被当作过程产品和副产品。

 

氢燃料电池汽车使用的氢气,与一般的工业氢气相比品质要求更高。根据2018年12月发布的《质子交换膜燃料电池用燃料-氢气(gb/t 37244-2018)》国家标准,燃料用氢对一氧化碳、二氧化碳、固体颗粒物等特定杂质的要求苛刻,总硫检出限达ppb量级(十亿分之一)。工业副产氢和煤制氢都需要提纯后才能被燃料电池车使用。

 

“在氢能源发展的前期,依靠工业副产氢是必然的。”气体工业公司“林德气体”氢能业务发展总经理王煜武告诉《财经》记者:“因为这类氢气本身就是废物再利用,用或者不用,它都在那里。如果加以充分利用,某种意义上来说可以等效于缓解碳排放。”王煜武推测,如果按照每一万辆车每年消耗3.5万吨氢气来计算,按照规划,工业副产氢再过十多年可能就不足了,必须开发其他氢源。

 

目前,煤制氢仍然经济的方式,成本大约6~10元/kg。国家能源集团、同煤集团、兖矿集团等重量级煤炭国企纷纷加码氢能领域,国内氢能政策的重要推手“中国氢能联盟”背后也有多家煤炭企业的身影。据悉,国家能源集团的煤化工板块目前的氢气年产量已超过400万吨,同煤集团也抛出了5000吨/年煤制氢项目规划。

 

“虽然煤的清洁利用技术和未来的碳捕捉技术已经有很好的发展,但煤制氢毕竟不是一种可持续的方式,煤炭总有消耗殆尽的时候。”王煜武强调,氢能产业发展到一定阶段后,一定要与可再生能源相连接。“如果氢能依赖于化石能源,这本身就是一个悖论。

 

《中国氢能源及燃料电池产业白pi书》预计,到2050年左右,可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体。中国工程院院士、原副院长杜祥琬6月21日在“中国氢能产业与能源转型发展论坛”上强调,发展氢能需从源头可持续,“发展氢能的初衷是减少污染和温室气体排放,制氢的渠道选择要符合初心。

 

6月19日,科技部网站公布《国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”等重点专项2019年度项目申报指南的通知》,其中“可再生能源与氢能技术”涉及国拨经费概算约4.38亿元,共部署38个重点研究任务,2019年拟在太阳能、风能、氢能等6个技术方向启动24~45个项目。

 

氢能的走红,给深陷弃风弃光泥潭的风电、光伏产业带来翻身的机会。发改委和能源局2018年10月印发《清洁能源消纳行动计划(2018-2020年)》,要求全国2020年弃风率控制在5%左右、弃光率低于5%,许多地方政府和风电、光伏企业纷纷向氢能抛来橄榄枝。

 

乘着“冬奥会”契机的河北省张家口市就是其中之一。借助自己的风电条件,张家口于6月12日发布氢能规划,强调2035年建成的氢能之都。吉林省白城市也于5月29日发布氢能产业规划,将利用风能、光能发展电解水制氢,打造“中国北方氢谷”。

 

有行内人士估算,2018年全国弃风弃光电量超过300亿千瓦时,如果按电解水制1方氢气消耗5度电来计算,其潜在产氢量超过54万吨。

 

“但这只是理想估计。”王晓晨表示,国内超过90%的弃风弃光集中在新疆、甘肃、内蒙古等“三北”地区,而氢燃料电池汽车的目标市场基本分布在东部沿海发达地区,具备张家口、白城这样特殊条件的地方凤毛麟角。“如果将氢气从西北运送到东部,昂贵的储运成本几乎不可能实现。况且,用烧汽油的车去运送氢气,这本身又是一个悖论。

 

短期内来看,氢能依赖化石能源的“悖论”无法有效解决。王煜武认为,不能片面追求“*”,更应该从国家能源战略层面来考察氢能,“满足节约使用能源、多种能源共存、能源生产、能源市场化和能源化这五点,就是一个合格的新能源产业。

 

氢能全产业链示意图


资料来源:根据《亿华通招股说明书》整理

表:氢能产业相关政策与规划

资料来源:《财经》记者根据公开资料整理

表2:氢能全产业链分布及代表企业

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