鉅大LARGE | 點擊量：658次 | 2021年10月08日
氫燃料動力電池商業化破局之道
作為新能源汽車重要的技術路線之一，氫燃料動力鋰電池無疑正站在產業風口。然而，一邊是資本市場的瘋狂追捧，一邊卻是部分產業鏈上下游公司生存艱難。氫燃料動力鋰電池產業如何走出“叫好不叫座”的困境？先鋒公司如何不倒在行業蓬勃發展的前夕？這是產業各方正在面對的重大課題。在產業發展的窗口期，敢于創新，敢于“試錯”，站在全球競爭的制高點以前瞻眼光搶占布局產業鏈的先機，新能源汽車產業迫切要這樣的智慧和勇氣。
當前，全球能源轉型、汽車行業轉型共同聚焦“脫碳”，氫能是這兩大領域轉型的有效路徑。在“雙碳”目標牽引下，氫能率先在燃料動力鋰電池中應用，并帶來萬億級市場空間，資本市場一度掀起“氫旋風”。
據調研了解，一邊是“實力派”大公司入局加速氫燃料動力鋰電池產業爆發，另一邊是氫燃料動力鋰電池商業化推廣陷入“車少不建站，沒站不買車”怪圈。當前，亟須明確氫氣作為燃料在交通領域的能源屬性，完善氫燃料供給體系和標準，提高氫燃料制-儲-運-用全鏈條經濟性。
“實力派”入局
氫，被譽為21世紀最具發展潛力清潔能源，通過發展燃料動力鋰電池技術應用于交通領域，率先實現消費端清潔化，有助于降低石油和天然氣的消費總量，實現深度“脫碳”。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
“從光伏制氫角度，光伏發電降低電解水制氫成本，氫氣作為儲能產品可以再與二氧化碳反應出現甲醇和水作為液體燃料。太陽能資源發電取之不盡，再共同用途制備氫能用之不竭，將碳排放進一步降低，未來可以真正實現零碳排放。”北京特億陽光新能源總裁祁海珅說。
當前，氫能被推到風口上，能源巨頭紛紛搶灘該市場。四月十五日，隆基股份聯合朱雀投資注冊資本3億元成立氫能子公司，在資本市場上刮起一股“氫旋風”。
實際上，日本豐田汽車、韓國現代汽車等車企早已在氫能市場中搶跑，尤其是豐田汽車與億華通深度綁定，在氫燃料動力鋰電池系統產品和服務領域不斷投入。另外，我國石化、長城汽車、濰柴動力等國內頭部公司也后來居上，業務涵蓋氫能上游原材料、中游集成、下游應用，以及配套設施各環節。
濰柴動力近年來相繼攻克了氫燃料動力鋰電池的“心臟”電堆系列關鍵技術，掌控了氫燃料動力鋰電池的“肺”空壓機，完成“單電池-電堆-發動機-整車”氫燃料動力鋰電池的產業鏈布局，建成年產2萬臺套生產量力的氫燃料動力鋰電池發動機制造基地。
作為氫燃料動力鋰電池發動機“芯片”，質子交換膜技術在東岳集團被攻克。2020年十一月，東岳集團150萬平方米質子交換膜生產線一期工程正式投產，成為國內唯一擁有質子交換膜全產業鏈技術及批量生產量力的公司。
“十四五”規劃綱要中，氫能與儲能被列為前瞻謀劃的六大未來產業之一。據不完全統計，截至目前，超過40個市、縣出臺氫能產業相關政策。當前，山東成為全國唯一承擔國家“氫進萬家”科技示范工程的省份，總投入超過100億元，將拉動形成千億級氫能產業。
業內資深人士表示，氫能與燃料動力鋰電池行業受益于“30·60”目標的長坡賽道，近期受光伏、石化、汽車等巨頭頻繁入局催化，市場認知從原來聚焦車用上升到能源層面，目前行業處于“0”到“1”產業化爆發階段。
上下游掣肘
“未來交通領域的格局肯定是多種能源技術路線并行的，發展氫能是全球能源轉型的重要方向，但當前氫能產業鏈存在上下游相互制約問題，陷入‘車少不建站，沒站不買車’的怪圈。”濰柴動力新能源研究院副院長潘鳳文說。
濰柴動力副總裁陳文淼表示，當前氫氣重要被用于工業原料并按照危化品進行管理，用于交通領域的燃料屬性尚不明確，這導致氫的制-儲-運-用的管理嚴格，全產業鏈各環節成本居高。比如，制氫的純化設備前期投資大、回報周期長，但當前氫能應用場景單一，燃料動力鋰電池車輛用氫需求量小，無法消納大量氫氣，導致氫能產業鏈無法通過規模經濟效應實現收支平衡。
“因為需求量小且對純度要求高，目前工業用氫出廠價格約為10至15元/公斤，而燃料動力鋰電池用氫氣在市場上25元/公斤都買不到，再加上運輸和加注環節費用，進一步推高了最終的加注價格。”潘鳳文說。
當前出于成本考慮，應用于燃料動力鋰電池中的氫氣基本來自于焦爐煤氣、氯堿等工業副產氫，即便使用晚間谷電電解水直接制氫（成本僅15元/公斤），但由于儲、運、加注等環節成本高企，最終銷往終端市場的氫氣達到50元至70元/公斤，相比汽油、柴油、天然氣等化石能源并不具備優勢，致使氫能源的推廣和應用受阻。
經業內測算，氫燃料動力鋰電池汽車的加氫價格不超過40元/公斤才有競爭力，目前僅在我國南方的部分城市通過政府大額補貼才能達到這一水平。
在制儲運用各環節成本高企之下，“加氫焦慮”成為制約氫燃料動力鋰電池汽車發展的重要因素。
為此，我國石化在“十四五”期間，擬布局1000座加氫站或油氫合建站；我國石油也公布加氫站建設時間表，計劃2021年在河北和北京投運3座加氫站的基礎上，未來在全國范圍投運50座加氫站。但是，受到“車少不建站，沒站不買車”現狀的影響，當前業內人士對此表示觀望態度的居多。
“目前，加氫站的投資成本是普通加油站的5倍以上，如何推動加氫站投資成本降低是當務之急。即使制氫技術發達的日本也在世界各地尋找便宜的綠電，在海外生產‘綠氫’再運回日本。”祁海珅說。
除了建站成本高之外，政策不明朗也是加氫站建設推進緩慢的一大原因。業內人士透露，國內沒有統一的加氫站審批及管理辦法，其歸口管理至今未明確，導致加氫站建設審批流程繁雜、回報周期過長，建一個加氫站要蓋30多個章，亟待國家政策法規松綁。
能源屬性需明確
“氫能的整個生態由氫供應鏈和氫應用鏈構成，前者包含制、儲、加三個部分，后者則是交通的應用鏈。現在的情況是，交通應用鏈跑在前面，而短板是氫的供應鏈。”北京清華工業開發研究院副院長朱德權指出。
那么，氫能供應鏈應如何走出發展怪圈？
陳文淼認為，氫能要在社會應用中普及開來，首要應該明確氫氣在交通和城鎮用能領域作為燃料用的能源屬性，這一點可以借鑒天然氣加氣站的發展相關相關經驗。
“可以將燃料用氫氣納入現有的《城鎮燃氣管理條例》，加氫站參照汽車天然氣站模式進行管理，山東省濰坊市在這方面做了很好的探索，出臺了專門辦法，明確因生產經營要辦理經營許可的，可直接向燃氣管理部門申請辦理燃氣經營許可證。”陳文淼說。
雖然我國從戰略層面肯定了氫能及燃料動力鋰電池產業的發展，但專項規劃及政策體系缺位，導致產業發展方向和標準尚待明確。
業內人士表示，有關當前一些地方在氫能領域的非理性投資需加以警惕，謹防一哄而上過后一地雞毛。“我國氫能產業發展初具條件，但與電動汽車相比，燃料動力鋰電池部分關鍵材料和部件的自主化水平和成熟度不高。地方政府間最好不要各自為政，最后演變為‘拿市場換投資’的低水平產量復制，應因地制宜、各展所長，從產業鏈全局角度考慮，全國一盤棋協同發展。”東岳未來氫能材料有限公司副總經理王振華說。
“國內外氫能產業的發展速度很快，但我們的氫氣制備、運輸、儲存的標準和法規滯后于產業發展。目前，我國在高壓儲氫、液氫等技術領域方面均取得了較大進步，在風險可控的前提下，可以考慮采用高壓、大容量管束車，比如45MPa，既可以增大運輸量，還可以減少加氫站建設與運營成本，從而降低氫氣終端加注價格。”潘鳳文說。
業內人士認為，經濟性問題制約著氫氣的商業化推廣，短時間內若要盡快走出“車少不建站，沒站不買車”的怪圈，一方面，氫能燃料動力鋰電池產業鏈上下游公司應結成利益共同體，各環節均讓渡出一定利潤，先將氫應用市場做大；另一方面，頭部公司應主動擔責，在滿足產品性能要的前提下，帶頭使用國產氫燃料動力鋰電池材料和部件，為國產批量化生產打下基礎，從而降低氫能源電池生產成本，加速氫能商業化推廣。
氫燃料動力鋰電池，只是氫能應用的冰山一角。在“雙碳”目標背景下，隨著應用場景的拓展，2050年氫能占終端能源消費比例將達10%，進入“氫能社會”。
在陳文淼看來，明確氫氣作為燃料的能源屬性，可以逐步實現純氫的管道輸送，以及推動可再生能源發電的就地制氫，從而實現社區、園區的分布式熱電聯供，氫能作為與光伏、風電協同發展的清潔能源必定大有可為。
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