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氢能,真材实料或者虚火?
作者:官方 来源:北京商报 所属栏目:频道 发布时间:2021-05-19 10:56
[ 导读 ]北京市昌平区北七家镇天宣街中段,被引燃的氢能国家队则是一片沉静。2017年伊始,氢风遍地开花,轰轰烈烈。在“双碳”目标下,氢...

北京市昌平区北七家镇天宣街中段,被引燃的氢能国家队则是一片沉静。2017年伊始,氢风遍地开花,轰轰烈烈。在“双碳”目标下,氢能赛道更是炙手可热,不少企业紧随其后纷纷入局。四年来,国家电投氢能科技发展有限公司(以下简称“国电电投氢能公司”)从两手空空到技术独立,国家电投氢能公司党委委员、总经济师王勐知道,这一切只是个开始,目前的“热”氢刚刚预热,风口站得越高,就可以看到远方的浪潮。

当碳达峰、碳中和首次写入中国政府工作报告时,一场巨大的“双碳”转型开始了。能源转型迫在眉睫。伴随着全世界对新能源技术发展的重视,氢能技术已变成新一轮的科技革命和产业转型的竞争最前沿。炙手可热的氢能产业自然得到了新的助推,而国家电投氢能只是这片蓝海中的一员。

“我们目前现已在氢研发的六项核心技术上达到了完全独立自主。”在接受《北京商报》记者采访时,王勐自豪地介绍了这一点。

作为国家氢能团队的成员之一,国家电投氢能公司含着金汤匙诞生了。国家电投氢能公司成立于2017年,注册资本7000多万元。公司法人李连荣为国家电投集团中央研究院院长,而中央研究院集合了国家电投的所有高精尖技术,堪称是国家电投的“达摩院”。用王勐的话说就是“把氢能公司当做国家电投的科技创新独自打造”。

过去四年间,在地方政府和能源巨头的推动下,氢能的风变得越来越强大。这4年也是国家电投氢能公司的从0到1,从弱到强的4年。据王勐介绍,氢能的六项核心技术是催化剂、质子交换膜、气体扩散层、膜电极、金属双极板和燃料电池集成技术。到2019年,国家电投氢能公司已经实现了这六项技术的自主研发和生产。

在短短的2年的时间里,国家电投氢能公司完成了氢能源核心技术的独立性。氢能研发真的这么简单吗? 但实际上并不是这样,王勐了解真正意义上的困难才刚开始。

成本!成本!

氢能开发容易生产难。王勐和他的团队自2019年以来一直致力于规模化生产。“在氢气生产制造中有2种十分关键的工具,即质子交换膜和催化剂。质子交换膜是氢和氧发生反应的容器。两年前,我们的技术能够生产单片的质子交换膜,但是作为一个容器,质子交换膜必须呈卷状,并且必须以非常低的成本大规模生产。”王勐说。

催化剂在氢能生产中的重要性不亚于质子交换膜。催化剂承担帮助质子交换膜中的氢和氧进行反应,如何使其在指定的时间段内稳定并不艰难,但如何降低成本才是困难点。目前该行业使用的催化剂包括贵金属铂。

铂是一种稀有金属,产量低,价格高。据某燃料电池企业主要负责人详细介绍,即便节省使用量,每一辆氢燃料电池巴士也将消耗约50克。而我国大部分铂金催化剂依赖进口,成本极高,高达200元/克。

仓储和运输成本也在上涨。根据了解,储氢具体方法主要是分成高压气态储氢、低温液态储氢、固态储氢和有机物液态储氢。其中高压气态储氢是应用最广泛、使用最方便的储氢方式,但也面临着成本高的问题,比如加氢站建设周期比较长、缺乏盈利模式等问题。

刘科,盘古智库学术委员会副主任研究院,强调液体燃料、电能、氢能3种站点基本建设相对较,如果计算的布局10000个站点,450辆汽车一天的液体燃料加注站建设和运营成本约20亿美元;一天给24辆车充电站的成本是830亿美元;每天能装满30辆汽车的小型加氢站耗资1.4万亿美元。例如,在北京,氢能现在是每公斤30元,价格比柴油还要贵。

在运输方面,主要是通过高压长管拖车储存和运输氢气,但效率低下再次推高了成本。总的来说,成本问题导致了氢能的放量问题,而体积问题又制约了氢能应用的经济性,进而制约了氢能开发的规模。在这种情况下,降低成本的空间也被视为氢能源发展的一个因素。

降低成本和规模已成为国家电投氢能公司的主要研究课题,也是全球能源革命必须面对的问题。据统计,截至2020年底,至少35个国家正在研究推广氢能,其中约20个国家已发布国家氢能战略。国家发改委、国家能源局近日发布了《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》。同日发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》指出,中国目前是世界上最大的氢能生产国,到2030年可再生能源的氢能产量预计将达到同等水平。

在双碳环境下,不仅氢能乘风而上,汽车等相关产业也由氢能驱动。你知道,在使用氢方面,主要的应用是燃料电池。事实上,氢能已经被用作燃料电池、无人机、车辆,甚至单独用作固定电源。“我们计划为冬奥会提供200辆氢动力汽车。”王勐说。

然而,国家电投氢能公司的氢汽车仍处于实验阶段,“主要是因为氢汽车的技术还不成熟,规模还不够大,运行成本仍高于油车和电车”。王勐为《北京商报》算了一笔账。以国家电投氢能公司为冬奥会提供的氢动力客车为例,目前氢动力客车的价格约为150万元。加上国家的补贴,价格与锂电池巴士差不多。然而,与之形成鲜明对比的是,燃油公交车的价格仅为100万元。

氢的价格本身也是一个问题。据了解,由国家电投氢能公司生产的11-12米长的公交车每100公里消耗约6-7公斤的氢能,这意味着公交车每100公里燃料成本超过180元,是汽油汽车成本的3倍。

“但氢燃料巴士的价格下降得非常快。两年前是200万元。现在技术发展很快,价格也降得很快。”

应用方向明确,传统汽车企业成为主要研发参与者:长城汽车(601633)宣布到2025年实现氢能市场份额全球前三;亿华通与丰田汽车合资成立华丰燃料电池公司;现代汽车在广州设立现代氢燃料电池系统有限公司,成为全球第一家在中国建立氢燃料电池系统生产基地的汽车制造商。

一个转折点吗?

汽车公司熙熙攘攘落子,资本已经彻底捧红了这一领域。数据显示,在新冠肺炎疫情发生的情况下,2020年国内氢能产业总投资较2019年略有下降,但仍超过1600亿元。从今年第一季度业绩来看,氢能源概念股净利润翻了一番59只,占比过半。泰浩科技(600590,股条)、华昌化工(002274,股条)、卫星石化(002648,股条)、六国化工(600470,股条)、陕西建工等个股净利润增长10倍以上。5家以上机构持续预测数据,10股今明两年及后年的净利润增长预计将超过20%。

这个行业很火,是否有假火就成了一个问题。“有各种各样的企业家、初创公司、模式和跨界人士加入进来。但当资本在产业金字塔的顶端配置资源时,我们应该看他是否真正理解了这个行业的本质,投资在他身上的资本是否能够对这个行业和社会产生真正的影响,创造真正的价值。”不久前,开辉智慧能源(600869,股份)基金合伙人张莉如此评价。

因此,何时申请落地就成了硬道理。以国家电投氢能公司为例,王勐对公司的研发计划持乐观态度:“我们预计2023年至2025年将出现技术拐点,届时技术成熟,成本大幅下降,行业变得有序,进入良性循环。”

“虽然国内产业还处于培育初期,但技术研发、基础设施、行业规范等方面的工作还不完善。”但王勐认为,现在看来国家氢能发展得非常快,也有一些民营企业的技术非常先进。

“无论从国际还是国内的角度来看,我们熟悉的氢能行业,经过多次起伏,氢能终于迎来了商业拐点。”评委由中国电动汽车百人会氢能委员会主任、山东氢谷新能源技术研究院院长张真如担任。


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