昌平區(qū)北七家鎮(zhèn)天宣街中段,綠樹掩映中,被炒上天的氫能國家隊(duì)卻是一片靜謐。自2017年開始,氫風(fēng)四起、雷聲大噪,“雙碳”目標(biāo)之下,氫能賽道更是熱得發(fā)燙,眾多企業(yè)紛紛跟進(jìn)。四年時(shí)間,國家電投氫能科技發(fā)展有限公司(以下簡(jiǎn)稱“國家電投氫能公司”)從兩手空空到技術(shù)自主,國家電投氫能公司黨委委員、總經(jīng)濟(jì)師王勐知道,這一切只是開始,當(dāng)下的氫“熱”只是預(yù)熱,風(fēng)口之上,站得越高,越能看到遠(yuǎn)方的浪潮。
“科技創(chuàng)新獨(dú)角獸”
當(dāng)碳達(dá)峰、碳中和首次寫入中國政府工作報(bào)告的那一刻,一場(chǎng)浩浩蕩蕩的“雙碳”轉(zhuǎn)型之路也隨之開啟。能源轉(zhuǎn)型迫在眉睫,隨著全球?qū)Πl(fā)展新能源的高度關(guān)注,氫能技術(shù)也因此成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的競(jìng)爭(zhēng)前沿,理所當(dāng)然的,本就炙手可熱的氫能產(chǎn)業(yè)再添一把火,而國家電投氫能公司恰恰是這片萬億藍(lán)海中的一員。
“現(xiàn)在氫能研發(fā)中的六項(xiàng)關(guān)鍵研發(fā)技術(shù),我們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了完全自主化。”在接受北京商報(bào)記者采訪時(shí),王勐自豪地介紹稱。
作為氫能國家隊(duì)成員之一,國家電投氫能公司可謂含著金湯匙出生。2017年成立的國家電投氫能公司,注冊(cè)資本超過了7000萬元。公司法人李連榮為國家電投集團(tuán)中央研究院院長(zhǎng),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(dá)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(dú)自打造”。
過去四年間,在各地方鼓勵(lì)政策以及能源國企巨頭的帶動(dòng)之下,氫能的風(fēng)越刮越大。而這四年對(duì)國家電投氫能公司來說,也是從零到一,從無到有的四年。據(jù)王勐介紹,氫能的六項(xiàng)關(guān)鍵核心技術(shù)分別為催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、膜電極、金屬雙極板以及燃料電池集成技術(shù),而在2019年時(shí),國家電投氫能公司就實(shí)現(xiàn)了這六項(xiàng)技術(shù)的自主化研發(fā)與生產(chǎn)。
短短兩年,國家電投氫能公司就實(shí)現(xiàn)了氫能關(guān)鍵技術(shù)自主化,氫能研發(fā)如此簡(jiǎn)單嗎?事實(shí)并非如此,王勐深知,真正的困難才剛剛開始。
成本!成本!
氫能研發(fā)易,生產(chǎn)難。自2019年至今,王勐和其團(tuán)隊(duì)一直在攻克的難點(diǎn),就是規(guī)?;a(chǎn)。“氫能生產(chǎn)中有兩個(gè)非常重要的工具,就是質(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)就可以生產(chǎn)單片的質(zhì)子交換膜,但作為容器,質(zhì)子交換膜需要呈卷狀,而且需要大規(guī)模、低成本生產(chǎn),這些都是難點(diǎn)。”王勐表示。
而催化劑在氫能生產(chǎn)中的地位不亞于質(zhì)子交換膜。催化劑負(fù)責(zé)幫助質(zhì)子交換膜中的氫和氧進(jìn)行反應(yīng),如何使其在特定時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定地進(jìn)行反應(yīng)其實(shí)不算難,難的是如何將成本降下來。目前行業(yè)內(nèi)使用的催化劑包括貴金屬——鉑。
作為稀有金屬,鉑產(chǎn)量低、價(jià)格貴。據(jù)一家燃料電池企業(yè)負(fù)責(zé)人介紹,即使節(jié)約用量,每輛氫燃料電池客車大約也要使用50克。而且我國鉑金催化劑多數(shù)依賴進(jìn)口,成本極高,每克高達(dá)200元。
同樣推高成本的還有儲(chǔ)存和運(yùn)輸。據(jù)了解,目前的主要儲(chǔ)氫方式分為高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)、固態(tài)和有機(jī)物液體儲(chǔ)氫。其中應(yīng)用最廣泛、最便捷的還是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫,但也面臨著成本高企的問題,比如加氫站建設(shè)周期長(zhǎng)、缺乏盈利模式等。
盤古智庫學(xué)術(shù)委員會(huì)副主任研究員劉科指出,將液體燃料、電能、氫能三種站點(diǎn)建設(shè)對(duì)比,如果以布局10000座站點(diǎn)計(jì)算,每天加注450輛車的液體燃料加注站建設(shè)運(yùn)營成本約為20億美元;每天充24輛車的充電站需投資830億美元;每天30輛加注能力的小型氫氣加注站成本則高達(dá)1.4萬億美元。以北京為例,目前氫能每公斤為30元,價(jià)格甚至高過了柴油。
而在運(yùn)輸方面,也主要由高壓長(zhǎng)管拖車儲(chǔ)運(yùn)氫氣,但效率過低的問題再次推高了成本。整體而言,成本問題導(dǎo)致了氫能的放量難題,又反過來制約了氫能應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)性,進(jìn)而制約了氫能發(fā)展規(guī)模。在此背景之下,降成本的空間也被視為氫能發(fā)展的一大因素。
降成本、規(guī)?;殉僧?dāng)下國家電投氫能公司的主要研究課題,也是全球能源革命都要面臨的問題。數(shù)據(jù)顯示,截至2020年底,至少有35個(gè)國家正在研究推廣氫氣,其中約20個(gè)國家和地區(qū)已經(jīng)發(fā)布國家級(jí)氫能戰(zhàn)略。日前,國家發(fā)改委、國家能源局發(fā)布了《關(guān)于加快推動(dòng)新型儲(chǔ)能發(fā)展的指導(dǎo)意見(征求意見稿)》。同日,《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書2020》發(fā)布,白皮書指出,當(dāng)前我國氫能的產(chǎn)量全球第一,2030年我國可再生能源制氫有望實(shí)現(xiàn)平價(jià)。
一筆電池賬
雙碳背景之下,乘風(fēng)起的不只有氫能,還有因氫能順勢(shì)而起的關(guān)聯(lián)行業(yè),比如汽車。要知道,在用氫方面,主要就是燃料電池的應(yīng)用。實(shí)際上,氫能已經(jīng)做成了燃料電池,被放置在無人機(jī)上、車輛上,甚至單獨(dú)成為了固定電源。“冬奧會(huì)的時(shí)候我們準(zhǔn)備提供200輛氫能車輛服務(wù)于場(chǎng)館。”王勐表示。
盡管如此,國家電投氫能公司的氫能車輛依然處于試驗(yàn)階段,“主要是由于氫能車輛的技術(shù)不成熟,規(guī)?;瘺]上來,使用成本還是要高于油車和電車”。王勐為北京商報(bào)記者算了一筆賬,以國家電投氫能公司為冬奧會(huì)提供的氫能大巴為例,目前一輛的價(jià)格約在150萬元左右,加上國家給的補(bǔ)貼,價(jià)格大概相當(dāng)于一輛鋰電池大巴。然而,與之形成鮮明對(duì)比的是,燃油大巴的價(jià)格只要100萬元。
氫能自身價(jià)格也是一個(gè)問題。據(jù)了解,國家電投氫能公司所生產(chǎn)的11-12米的大巴車每百公里耗費(fèi)氫能大約為6-7公斤,也就意味著,該大巴車每百公里的燃料花費(fèi)就達(dá)到180元以上,是汽油車花費(fèi)價(jià)格的3倍。
“不過氫能大巴的價(jià)格已經(jīng)下降得非??炝耍皟赡赀€是200萬元,現(xiàn)在技術(shù)在迅速發(fā)展,價(jià)格也下降得迅速。”王勐說道。
應(yīng)用方向已經(jīng)明朗,傳統(tǒng)車企成為了主要研發(fā)參賽者:長(zhǎng)城汽車宣布將在2025年實(shí)現(xiàn)全球氫能市場(chǎng)占有率前三;億華通與豐田汽車合資設(shè)立了華豐燃料電池公司;現(xiàn)代汽車在廣州成立現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)有限公司,成為首家在華建立氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)基地的全球汽車廠商。
拐點(diǎn)來了?
車企熙熙攘攘落子,資本也已經(jīng)徹底捧紅了這一領(lǐng)域。有數(shù)據(jù)顯示,盡管受新冠肺炎疫情影響,2020年國內(nèi)對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的項(xiàng)目投資總額比2019年略有下降,但仍然突破了1600億元。從今年一季度業(yè)績(jī)看,氫能源概念股凈利潤翻倍的有59只,占比超過半數(shù)。泰豪科技、華昌化工、衛(wèi)星石化、六國化工、陜西建工等股凈利潤大增10倍以上。5家以上機(jī)構(gòu)一致預(yù)測(cè)數(shù)據(jù),10股今年、明年和后年凈利潤增速均有望超過20%。
產(chǎn)業(yè)很熱,是否存在虛火就成了問題。“各式各樣的創(chuàng)業(yè)者創(chuàng)業(yè)公司、模式以及跨界者的入局都在不斷出現(xiàn)。但當(dāng)資本在行業(yè)金字塔頂端配置資源時(shí),要看到他是不是真正理解行業(yè)本質(zhì),資金投給他,是不是能夠?qū)π袠I(yè)、對(duì)社會(huì)產(chǎn)生真正的作用,創(chuàng)造真正的價(jià)值。”不久前,凱輝智慧能源基金合伙人張利如此評(píng)價(jià)道。
也是因此,應(yīng)用何時(shí)落地就成了硬道理。以國家電投氫能公司為例,對(duì)于公司的研發(fā)時(shí)間表,王勐持樂觀態(tài)度:“我們預(yù)計(jì)2023年到2025年就會(huì)出現(xiàn)技術(shù)拐點(diǎn),這個(gè)時(shí)候技術(shù)趨于成熟,成本大量下降,行業(yè)逐步有序,開始步入良性循環(huán)。”
“雖然國內(nèi)的行業(yè)情況還處于前期,正在培育階段,技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施、行業(yè)規(guī)范等多方面工作都不完備。”但王勐認(rèn)為,現(xiàn)在看來全國氫能發(fā)展得非??欤幸恍┟駹I企業(yè)的技術(shù)非常超前。
“不管是從國際還是國內(nèi)來講,我們對(duì)氫能這個(gè)產(chǎn)業(yè)都不陌生,在歷經(jīng)多輪起伏后,氫能終于迎來了商業(yè)化拐點(diǎn)。”中國電動(dòng)汽車百人會(huì)氫能委員會(huì)主任、山東氫谷新能源技術(shù)研究院院長(zhǎng)張真如是判斷。(記者 陶鳳 常蕾)
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