國(guó)內(nèi)資訊
就像氫能和燃料電池行業(yè)對(duì)佛山的關(guān)注一樣,站在研究崗位上的我對(duì)佛山環(huán)境與能源研究院的研究報(bào)告一直都非常關(guān)注,其一是佛山作為我國(guó)燃料電池先行城市,無論取得的經(jīng)驗(yàn)還是遇到的問題對(duì)整個(gè)行業(yè)來說都非常寶貴;其二是佛山環(huán)境與能源研究院這個(gè)團(tuán)隊(duì)做研究非常認(rèn)真,他們有翔實(shí)的數(shù)據(jù)、敏銳的觀察和理性的思考,非常值得我個(gè)人學(xué)習(xí)。
近日,在淄博“中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)氫能與燃料電池分會(huì)”上有機(jī)會(huì)見到趙吉詩院長(zhǎng),聽了他的報(bào)告后,經(jīng)他同意來整理他的核心觀點(diǎn)。
01
佛山燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)布局與應(yīng)用全國(guó)領(lǐng)先
對(duì)于一個(gè)處于培育階段的產(chǎn)業(yè)來說,政府的財(cái)政實(shí)力非常重要,廣東省是我國(guó)稅收貢獻(xiàn)第一的省份,也是燃料電池產(chǎn)業(yè)扶持力度最大的省份。當(dāng)然,作為廣東地區(qū)牽頭城市,佛山在燃料電池產(chǎn)業(yè)的支持發(fā)揮的作用最大,成效也最顯著。
到目前為止,佛山已經(jīng)聚集了100多家涉氫企業(yè)及研發(fā)機(jī)構(gòu);形成了燃料電池核心材料、電堆及系統(tǒng)、氫能客車、氫能有軌電車、氫能重卡等5個(gè)生產(chǎn)基地。
佛山已經(jīng)成為中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)的一張名片,在這里成功創(chuàng)建了國(guó)內(nèi)氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域唯一的國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新基地(氫能)、率先組建了由市政府一把手掛帥的氫能產(chǎn)業(yè)領(lǐng)導(dǎo)小組、示范推廣了近1500輛燃料電池汽車,打造了“UNDP氫能產(chǎn)業(yè)大會(huì)”行業(yè)品牌會(huì)議,佛山氫能產(chǎn)業(yè)在政策、技術(shù)等方面的創(chuàng)新水平都在全國(guó)名列前茅。
02
示范期發(fā)現(xiàn)的問題:買不起也用不起
(1)買不起,推廣應(yīng)用商業(yè)模式陷入瓶頸。趙吉詩說,雖然過去幾年國(guó)內(nèi)電堆成本已經(jīng)大幅下降,尤其是去年下半年,自國(guó)鴻氫能率先報(bào)價(jià)1999元/kw以來,氫璞、雄韜報(bào)出了批量供應(yīng)1699元/kw和1199元/kw的價(jià)格,但整車的價(jià)格依然居高不下。
趙吉詩說,電堆及系統(tǒng)大幅度降低價(jià)格的情況下車輛卻越賣越貴之間的脫鉤現(xiàn)象越來越突出。
以公交車為例,按照目前電堆市場(chǎng)的成本預(yù)算,公交車整車成本可以控制在120萬元以內(nèi),但各地10米以上的公交車總價(jià)都還在200萬元以上。
“買不起”是一個(gè)行業(yè)共性問題,目前以“財(cái)政埋單、以公共交通工具”為主的商業(yè)模式難以為繼、不可持續(xù)。
(2)用不起:氫能供應(yīng)保障嚴(yán)重不足。以佛山為例,目前100多家涉氫企業(yè),1500輛左右示范應(yīng)用的燃料電池汽車,企業(yè)測(cè)試和車輛運(yùn)行氫氣每天需求約達(dá)18噸,如果以每公斤70元計(jì)算,佛山用氫單位每天需花費(fèi)126萬元,每個(gè)月3780萬元,每年4.536億元。因此,對(duì)于佛山來說,用氫環(huán)節(jié)的壓力也很大。
但是,站在行業(yè)發(fā)展角度看,“用不起”必將成為行業(yè)共性問題,只是佛山因?yàn)楫a(chǎn)業(yè)起步早,這個(gè)問題率先凸顯并被“放大”。希望佛山的率先示范能夠給其他地區(qū)提供借鑒和參考,以更加超前的思路去布局,避免出現(xiàn)或者盡可能減小這方面的壓力。
(3)撐不起:基礎(chǔ)配套能力建設(shè)嚴(yán)重不足。燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展不僅僅是造車,而且造車也并不是簡(jiǎn)單的事情。由于燃料電池汽車采用氫作為能源,意味著需要重構(gòu)區(qū)別于油氣和電力的氫能源供給體系,這給氫能基礎(chǔ)設(shè)施配套及相關(guān)能力建設(shè)提出了很高的要求。
03
佛山實(shí)踐帶來的思考:尊重經(jīng)濟(jì)規(guī)律發(fā)揮市場(chǎng)作用
氫不是一個(gè)新東西,但將氫氣作為能源并大規(guī)模應(yīng)用,也就是說要把一項(xiàng)技術(shù)用于新的領(lǐng)域,并形成新的產(chǎn)業(yè),建立新的系統(tǒng)就不是一件容易的事情。示范區(qū)的一個(gè)重要功能就是為行業(yè)積累經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)問題,探索路徑。趙吉詩和他的團(tuán)隊(duì)正式基于這樣的使命在研究,并根據(jù)佛山的實(shí)踐提出行業(yè)發(fā)展思路的建議。
(1)產(chǎn)業(yè)發(fā)展要循序漸進(jìn),初始階段的目標(biāo)不宜過高。雙碳目標(biāo)背景下,綠氫一定是未來氫能的終極目標(biāo),但在現(xiàn)階段,一方面綠電的成本距離經(jīng)濟(jì)性還需要一定的時(shí)間;另一方面氫能和燃料電池目前仍處于工程驗(yàn)證階段,重要的是要建立從氫氣與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)運(yùn)行的基礎(chǔ)體系,這就如同池子里有水才能養(yǎng)魚一樣,必須提高氫源保障能力,重要的是讓車跑起來。
由于氫氣供應(yīng)不足,以及運(yùn)行成本過高,目前全國(guó)已投放燃料電池運(yùn)行率大約50%,總運(yùn)行飽和率大約30%。所以,趙吉詩說,現(xiàn)階段要充分利用各種技術(shù)路徑,獲取經(jīng)濟(jì)性能被市場(chǎng)接受的氫氣,過于強(qiáng)調(diào)氫的“顏色”脫離當(dāng)前實(shí)際!
趙吉詩建議要探索多元化制氫技術(shù)路徑,打破氫氣供應(yīng)瓶頸:一是電解水制氫要突破電力制度,制定制氫優(yōu)惠電價(jià),可再生能源就地制氫;二是鼓勵(lì)站內(nèi)天然氣制氫,支持碳捕捉技術(shù)配套;三是允許工業(yè)副產(chǎn)氫,用變壓吸附(PSA)裝置能從各類富氫氣體中回收并提純氫氣。
從全國(guó)及中長(zhǎng)期發(fā)展的目標(biāo)來看,要統(tǒng)籌推進(jìn)氫源供給端降本、增效、低碳可持續(xù)發(fā)展,鼓勵(lì)發(fā)展可再生能源制氫,帶動(dòng)可再生能源規(guī)?;咝Ю茫ξ覈?guó)實(shí)現(xiàn)碳中和。
趙吉詩認(rèn)為,應(yīng)考慮我國(guó)綠氫資源的分布和運(yùn)輸成本,優(yōu)先鼓勵(lì)三北等具備清潔能源制氫資源優(yōu)勢(shì)及經(jīng)濟(jì)性的地區(qū)優(yōu)先發(fā)展制氫產(chǎn)業(yè)和氫能應(yīng)用。也就是說產(chǎn)品制造端可以放在產(chǎn)業(yè)配套體系更加完善,經(jīng)濟(jì)實(shí)力更強(qiáng)的城市;而應(yīng)用則宜照顧氫的來源和成本,盡量從綠氫成本低的地區(qū)優(yōu)先運(yùn)行。
國(guó)家發(fā)改委能源研究所研究預(yù)期:我國(guó)10%的棄電(棄風(fēng)、光、水)制氫能夠滿足2025年燃料電池汽車用氫需求,50%棄電制氫能夠滿足2035年燃料電池汽車用氫需求。趙吉詩建議借助燃料電池汽車示范城市建設(shè)的契機(jī),推進(jìn)區(qū)域聯(lián)動(dòng)發(fā)展,突破制儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)關(guān)鍵技術(shù),推動(dòng)政策法規(guī)的先行先試,為可再生能源制氫探索科學(xué)合理的發(fā)展路徑。
(2)降本路徑建議:開展多元化儲(chǔ)運(yùn)氫方式示范,探索多元化建站模式。我國(guó)燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)有20年左右的時(shí)間,目前已經(jīng)形成了核心零部件國(guó)產(chǎn)化、燃料電池電堆和系統(tǒng)規(guī)?;a(chǎn)能力。但買不起的原因是產(chǎn)能沒有得到釋放;而用不起的原因則是氫氣太貴,其中最大的瓶頸就是氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸,產(chǎn)能的擴(kuò)張導(dǎo)致目前氫氣需求增長(zhǎng)與儲(chǔ)運(yùn)能力建設(shè)滯后的沖突加劇。
目前的幾種運(yùn)氫方式都不理想,其中氣態(tài)高壓儲(chǔ)氫現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)密度只有20MPa(美國(guó)可以做到52MPa),只能在滿足局部地區(qū)短距離輸送,長(zhǎng)距離運(yùn)輸成本將會(huì)劇增;液氫被看成是有前途的運(yùn)輸方式,但因?yàn)闅錃獾囊夯瘻囟冗_(dá)到零下253度,因此,液氫運(yùn)輸存在能耗較大,儲(chǔ)氫容器要求較高,而且存在熱漏損問題;固態(tài)儲(chǔ)氫減少了運(yùn)輸過程中的高壓低溫的壓力,但目前我國(guó)這一技術(shù)還不成熟、充放氫效率低、金屬易粉化及重金屬中毒等問題;有機(jī)液體儲(chǔ)氫裝置費(fèi)用高、技術(shù)難點(diǎn)多、操作苛刻、有一定毒性;而管道運(yùn)輸投入太大,以現(xiàn)階段的規(guī)模投入管道不經(jīng)濟(jì)。
趙吉詩認(rèn)為,目前制約我國(guó)氫能發(fā)展最大的障礙和痛點(diǎn)是氫氣的儲(chǔ)運(yùn)。不僅僅是技術(shù)上的瓶頸,更多的瓶頸來自政策法規(guī)。因此,他建議要從科研、商業(yè)模式(資源優(yōu)化配置)和政策標(biāo)準(zhǔn)多個(gè)維度優(yōu)化我國(guó)供氫體系。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,隨著氫能產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展,降低氫能儲(chǔ)運(yùn)成本的主要途徑是發(fā)展以大規(guī)模管道運(yùn)輸為主,配合液氫、高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫、固體儲(chǔ)氫等多元化儲(chǔ)運(yùn)氫方式?,F(xiàn)階段,趙吉詩建議在供氫和用氫相對(duì)集中的地方探索管道輸氫。
加氫站也是一個(gè)成本大戶,目前加氫站的成本很大程度上來自法規(guī),根據(jù)佛山的經(jīng)驗(yàn),趙吉詩建議在保障安全的前提下,探索多元化建站模式,如站內(nèi)制氫或加氫母子站建站模式來降低建站成本;推廣油氫混合建站、以油養(yǎng)氫的模式攤薄加氫站固定成本;鼓勵(lì)燃料電池汽車運(yùn)營(yíng)平臺(tái)自建站,減少交易環(huán)節(jié)、降低運(yùn)營(yíng)成本。
(3)發(fā)揮市場(chǎng)作用,構(gòu)建根植性強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)鏈。目前我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)處于國(guó)家層面統(tǒng)籌不夠,地方和企業(yè)政府積極性較高的時(shí)期,燃料電池產(chǎn)業(yè)的電堆、系統(tǒng)剛剛開始,45家企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃已經(jīng)做到了27.8萬臺(tái)。
(數(shù)據(jù)來源:香橙會(huì))
產(chǎn)能提前布局一定會(huì)引發(fā)價(jià)格戰(zhàn),但這一時(shí)期的價(jià)格戰(zhàn)可能會(huì)影響到產(chǎn)品的品質(zhì),不利于產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展。所以,趙吉詩呼吁,探索符合市場(chǎng)規(guī)律的關(guān)鍵零部件的定價(jià)機(jī)制,打破區(qū)域保護(hù),加強(qiáng)對(duì)外合作,讓企業(yè)不是靠布局獲得本地訂單,而是靠過硬的技術(shù)和較高的性價(jià)比占領(lǐng)市場(chǎng)份額,從而推動(dòng)行業(yè)的健康發(fā)展。趙吉詩建議:
聚焦零部件領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)突破,夯實(shí)安全可控的關(guān)鍵零部件配套體系,通過強(qiáng)化產(chǎn)品技術(shù)、匹配能力和形成強(qiáng)大的供應(yīng)鏈管理能力,逐步降低零部件制造成本。
鼓勵(lì)跨省跨區(qū)交易,避免地方政府出于保護(hù)地方產(chǎn)業(yè)或其他動(dòng)機(jī)過度干預(yù)交易,扭曲交易價(jià)格。
加強(qiáng)市場(chǎng)價(jià)格監(jiān)控,實(shí)時(shí)掌握市場(chǎng)價(jià)格的運(yùn)行情況,進(jìn)一步加強(qiáng)價(jià)格監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)建設(shè),推進(jìn)價(jià)格監(jiān)測(cè)信息化建設(shè)。
(4)厘清氫能的范疇,按照產(chǎn)業(yè)屬性實(shí)施科學(xué)布局。顯然,早期以燃料電池切入時(shí)市場(chǎng)對(duì)氫能的理解是不夠全面的,在雙碳目標(biāo)下,各國(guó)對(duì)氫有了更加廣泛的認(rèn)知,交通領(lǐng)域的應(yīng)用只是其中的一部分,預(yù)計(jì)未來大約占到氫氣應(yīng)用的四分之一。氫能應(yīng)包括以能源方式利用(如燃燒或發(fā)電)和在利用過程中實(shí)現(xiàn)了對(duì)其他能源品種減量替代的氫。
基于上述定義,布局氫能產(chǎn)業(yè)不能僅盯著氫能源交通,更不能局限于燃料電池核心部件和系統(tǒng),而應(yīng)有更大格局,著眼于能源轉(zhuǎn)型和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。
在這樣的理念下,對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)就應(yīng)該根據(jù)能源自身的來源進(jìn)行更加科學(xué)合理的布局,如在距離綠氫更近的地方試點(diǎn)將更有利于氫能的應(yīng)用推廣。
(5)發(fā)揮示范區(qū)先行作用,以財(cái)力和活力培育發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)。雖然目前佛山的運(yùn)行過程中遇到很多的困難,但也進(jìn)一步證明了一個(gè)事實(shí),燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化需要強(qiáng)有力的財(cái)政支持,從2020年各省上繳中央稅收的情況來看,全國(guó)只有8個(gè)省市是正貢獻(xiàn),其中長(zhǎng)三角、珠三角和京津冀處于前列,五部委將這三個(gè)地區(qū)設(shè)為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的先行區(qū)顯然也是充分考慮了地方經(jīng)濟(jì)的實(shí)力。
趙吉詩說:”培育發(fā)展氫能既需要財(cái)力又需要市場(chǎng)活力。要充分利用示范區(qū)的先行作用,只有這些區(qū)域發(fā)力,氫能的星火才有希望燎原。“