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大火的氢能产业,是“昙花一现”还是“下个锂电”?

光锥智能2022-04-27 09:33发文

文|张艺

“加氢3分钟,续航850km”。

一位汽车博主在介绍丰田新款氢能汽车mirai的视频中提到,“在续航焦虑这件事上,确实比电动车要强多了。”另一位微博汽车博主评价,“可以排放出‘饮用水’,速度相比电动车也要快不少。”

实际上,除了丰田,许多车企都在氢能源车路径上跃跃一试。4月21日,长安发布首款量产氢能乘用车C385。此前,广汽、上汽、北汽等企业也已纷纷布局。

电动车后,氢能汽车高调亮相。“高油价时代,新能源才是王道”,有网友感叹道。

锂电车正方兴未艾,氢能汽车的时代真的来临了吗?

“三个52.2L的气罐共156.6L,单次加氢6.3公斤,每公斤58元,5分钟加365.4元,费用相当于百公里6.7L的汽油车。”

“这样的车,十年后才有市场。”

......

车企非常热情,但在消费者端却仍然有不少问题亟待解决。火了几年的电动车现在依旧还为充电桩数量担忧,氢能乘用车当然也存在加氢站、氢能价高、成本高等问题,“人手一辆”的乘用车市场愿景还比较遥远。相比之下,确定性更高的是商用车市场的发展。

当前的氢能市场依然处于争议之中,但不能用今天的眼光看未来。

“未来的能源结构里,氢能会有重要的一席之地。”陕投资本绿金投资总经理郭刚在《光锥智能》举办的前沿科技沙龙“碳中和暨氢能专场”上的观点,代表了一众投资人和从业者的立场。

越来越多确定性的信号表明,氢能的未来正在逐步到来。

2020年,氢燃料电池发动机厂商亿华通在科创板成功IPO并获得近200亿的市值。2021年,重塑科技也提交IPO,中石化重仓其中。同年,上汽集团分拆的氢能源公司捷氢科技也启动了IPO。

光大证券研报显示,据测算,到2050年我国氢能供应端市场规模达1.3万亿元。

在商业价值上,氢能的潜力已经是一触即发。技术层,氢能产业链各项技术环节也已较为成熟,主要突破点在于氢能商用车、氢储能等产业应用的落地,需进一步解决具体应用问题。

今天的氢能,会是十年前的锂电吗?

氢能产业“又”火

2020年,中国宣布了“双碳目标”:2030年前碳排放达峰,2060年前实现碳中和。光锥智能与Scale Partners 势乘资本联合发布的行业报告《碳中和:能源技术新革命》中提到,为了实现这个目标,中国选择以减少碳排放为主,增加碳吸收为辅的“双碳路径”。至此,清洁能源时代拉开大幕。

而在风能、太阳能、核能、水能、氢能等新能源类型里,化学元素周期表“排头兵”——氢,所产生的能源具有清洁度高、产业链长,应用场景多,发展空间大等显著特点。

“从能源的结构上看,传统能源有减碳的需要。其他能源减碳到新能源的过程,基本上都是以电能作为能源载体去呈现的,但还有很多电能不能解决的能源需求场景。在这种环境下,氢能作为一个二次能源的重要载体,起到了不可替代的重要作用。”陕西绿金投资总经理郭刚从能源结构上剖析了,为什么氢能会有重要的一席之地。

对于氢能的潜力,爱德曼董事长助理徐真更具象地进行解释,“工业、化工、制造业、交通运输都是排碳大户。在这些领域里,氢能可以替代现有的能源。与此同时。氢能也可以配合风电和光电两种可再生能源,进行大规模储能来调节电的机制。”她认为,氢能是实现双碳的一个手段,在这个过程中对其他可再生能源起到补充和加持的作用。

在场景延展性以及与电力的耦合性加持下,氢能成为商业市场的香饽饽。

央视报道,数据显示,目前我国氢能相关企业数量已超2000家,新增企业注册数量仍在快速增长。

据中国氢能联盟预计,到2025年,我国氢能产业产值将达到1万亿元,到2050年,氢气需求量将接近6000万吨,实现二氧化碳减排约7亿吨,氢能在我国终端能源体系中占比超过10%,产业链年产值达到12万亿元。

3月23日,国家发展改革委、国家能源局联合印发了我国首个氢能产业的中长期规化《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,从顶层设计推动氢能产业发展。在政策加持下,这个市场潜力将有机会进一步井喷。

实际上,氢能产业并不是新兴事物。据英大证券研究所副所长臧宁宁介绍,其发展在近几十年经历过几次高潮,在石油危机、全球变暖、技术进步等因素驱使下,氢能产业分别在上世纪70年代、90年代等经历过阶段性发展高潮。

那么,为什么现在氢能产业又火了?这次热潮会是“昙花一现”,还是氢能产业的“质变时刻”?

商业化“围城”的突破口

“应用场景的推动,是氢能整个产业链前进的必要条件。”郭刚提出一个关键点——只有能落地的技术和理念,才不是“空中楼阁”。

氢能的商业化“围城”,首先需要找一个突破口。

在新能源行业有多年投资经验的中信建投资本投资总监胡苏表示,“目前,大部分的机构投资者更多在看交通领域的应用,特别是车。随着示范城市群政策落地,我们也希望通过汽车的带动,让技术、材料等产业链迅速成熟,可以往船舶、航空器等领域拓展。”

以北京为例,据统计,北京冬奥会赛事期间,北京、延庆、张家口三大赛区累计投放氢燃料电池接驳车辆近2000台,累计运行里程320余万公里,减碳2600余吨。

为什么交通运输部门为成为首要的样本案列?

根据IEA测算,中国交通运输部门占2020年中国能源体系二氧化碳排放总量的8%,目前中国交通运输部门约95%的终端能源需求仍由石油产品和天然气满足。然而,相较传统能源车辆,氢燃料电池汽车每行驶100公里,可减少二氧化碳排放约70千克。为实现大比例的节能减排目标,运输部门急需清洁“新动力”。

在刚需下,徐真也对整个行业趋势和周期表示乐观:“到2025年是国家示范应用的第一阶段,国内预想主要是交通领域的应用,特别是商用车。这其实可以算出百亿级的市场规模。过程中除了政府引导,整个市场化的积极响应又会推动规模进一步发展,实际规模远远大于估算。”

在商用车领域,首当其冲需要“绿色革命”的则是重卡。

中国工程院院士干勇曾表示,替代柴油重卡等柴油车型是氢燃料电池汽车应用的当务之急,因为柴油车的氮氧化物排放量占到了车辆排放总量的近七成。

目前,天津港、张家港、嘉兴市、内蒙古市、北京市等地区纷纷确定了氢燃料电池重卡试点。据中信证券分析认为,在“碳达峰、碳中和”的大背景下,新能源重卡(换电、燃料电池)有望从大型企业、港口、园区等特定场景开始逐步渗透,2022年氢能重卡销量有望达到3500辆。

与锂电的新能源汽车一样,政府的引导、扶持都是推动飞轮运转的一个关键力量,但对于氢燃料电池汽车应用而言,能否长期发展依然需要跑出适合的经济模型。

“补贴总归是一种推动的助力,它永远不能成为一种主力。”郭刚认为,补贴效果和产业的成熟度能不能做到无缝衔接,甚至产业的成熟度走在补贴前面,这是需要关注的问题。

那么,氢燃料电池汽车应用这个经济模型能否跑通,如何跑通?维纳股份董事长王顺冉算了“一笔账”。

“现在制约氢能发展的关键因素是能源价格,车辆价格影响反而不大。”王顺冉测算了一个案例:一辆49吨的重卡,20元一公斤的氢气价格,车价约为100多万元。这辆车一年的营收约为100万,单台车的毛利约五六万元。如果氢气单价上升到40元,这个经济模型就显然不理想了,需要一些补贴。

不过,据王顺冉介绍,我国已经有几个省把加氢单价控制在20元以内。“这样的经济模型是可以达到的,只要经济模型一旦成型,行业发展速度会超出大家的想象。”

在具体的项目落地层面,氢能汽车还将面临和电动车相似的问题:加氢站够不够?

所以,考虑到早期成本控制,王顺冉表示可以尽可能选一些物流密度相对集中的地方,比如工业品物流。

“比如内蒙、陕西的煤炭短导市场,运输部半径不超过100公里,但是每天要跑好多趟。一个三四吨规模的加氢站基本就能满足整个区域内的所有车辆需求。”王顺冉说:“港口也是物流相对密集的地方,或是小范围内的大型物流园区内的短导,介质有可能是叉车。这样的场景很有实用性,因为供给网络相对好建。”

加氢站决定了氢能燃料电池汽车能够做多远,行业渗透有多深。对此,王顺冉认为布局思路应该是:由点及线,最后形成网络。

产业链的挑战

有数据显示,2021年新能源重卡累计销售约1.04万辆,同比增长3倍。其中,燃料电池重卡全年销量为779辆,同比增长42.28倍,在新能源重卡中的份额从2020年初的0.7%上升至7.46%。

燃料电池重卡的增长,拉开氢能应用的商业化宏图,但是较为稚嫩的产业发展依旧存在不少阻碍。

“大家都在讨论降本,但是如果关键零部件材料依旧依赖于进口,降本压力会很大;此外,细分领域如何实现规模化也是一个待突破问题;最后是加氢站的精细成本优化问题。”德燃动力副总经理高海宇针对目前氢能燃料电池的产业链挑战,提出了自己的见解。

《光锥智能》前沿科技沙龙“碳中和暨氢能专场”

“从技术路线看,国外BOP技术已经走到第二代、第三代,国内目前还是1.0阶段,但国内产业发展速度比国外快得多。”高海宇认为推动国内氢能燃料电池的成熟化进程,可以借鉴一些国外被验证过的经验,“取长补短”可以很好地推动国内产业的高速发展。

其中,同样也出现了一个大部分中国硬科技产业面临的问题:国产替代怎么打破“卡脖子”的围城。

据《氢能革命:万亿级市场将与锂电并驾齐驱》研报显示:从氢能源商用车的成本构成来看,燃料电池系统作为核心部件,在整车成本占比超60%。而其中,主要成本又在于电堆,电池电堆占电池系统成本超60%,在整车成本中占比近40%。从电堆成本构成来看,膜电极和双极板分别占比77%和23%。

因此,氢能行业市场爆发后,电堆及燃料电池系统厂商将成为最大赢家,占据产业链的关键环节。关键零部件技术国外相对领先,国内正实现部分核心技术突破。

尽管,在许多零部件或者材料端,都是国外企业常年称霸。但是,清新资本合伙人曹抒阳提出一个观点足以振奋国产替代的信心:“氢能行业发展中,国外积累了很多基础学科知识和技术,但是最终落地开花主要看中国。”

在国产替代领域,科润新材料所在的全氟离子膜与质子交换膜领域,就是一个关键环节。

“在氢能产业领域,如果拿我们现在的材料和10年前相比,的确更先进,但是对于下游客户来说,他们或许还有更高的要求。”科润新材料市场总监王胜表示,国产化替代重要的一步则是及时捕捉到客户的需求并及时反馈。

“当下有客户对国产材料有信心,愿意给更多机会时,我们的进步就会越来越快。”王胜认为需要建立一个正循环。

不过,值得一提的是,氢能产业链很长,燃料电池应用解决了氢能“到哪里去”的问题,属于产业链下游,但是产业链上游也亟待解决——氢能“从哪里来”、“怎么储运”的问题。

央视曾报道,部分地区已经出现缺氢的情况。在广东一些地区,由于氢源供应紧张,一些氢能物流车辆无法正常运行,被迫停在停车场里。而在储存环节,运输氢的拖车虽然能装300多公斤,但是到站只能卸250公斤,低效率和技术问题导致成本居高不下。

“燃料电池端,在过去还没有形成量级的时,经济模型已经逐渐体现,随着装车量和使用场景大规模增长,降本更是可控的事情,产业链更核心问题是上游的制氢和储运。”曹抒阳表示,制氢和储运环节目前的解决方案和技术路线也非常多元,但是具体方案的可行性也急需算一笔“经济账”。

“制氢和储运环节里,都存在各种各样的技术处理方式。我们可以看到不同的技术路线都有明显的优势和劣势,到底哪一种选择会成为主流,现在很难给出答案。”险峰基金投资总监杨润心认为,在产业发展早期,需要在众多路线中找到确定的方向。

比如,他认为,在下游场景不断延伸,氢能将来除了在交通领域,化工、农业等领域都是战略增量,不同的氢能技术都有想象空间。杨润心给出的选择方向则是,“重要的是结合当下的状态,寻找合适的路径,再结合政策以及产业化推动市场发展。”

结语

“尝试即伟大。”

目前离普罗大众最近的民用氢能汽车还比较遥远,在商用车领域的尝试也磕磕绊绊,然而实际上氢能产业只需要回答两个问题:减碳吗?经济模型跑得通吗?

显然,两个问题都已经逐渐被验证,接下来就只待“星星之火燎原”。

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