2022年被業(yè)內(nèi)視為首個(gè)燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用年,氫能示范城市群建設(shè)開(kāi)啟競(jìng)逐新浪潮。繼北京、上海、廣東之后,河北、河南城市群于去年底獲批開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用。由此,燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群形成跨地域合縱連橫,隨著政策的不斷加碼和重點(diǎn)項(xiàng)目的接連落地,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨向活躍的信號(hào)不斷釋放。
從中觀(guān)產(chǎn)業(yè)來(lái)看,雖然我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具條件,但仍存在關(guān)鍵材料和核心技術(shù)尚未自主、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不足、商業(yè)化推廣模式尚未建立等諸多瓶頸。如何破題諸多掣肘,依然是擺在多地面前的重要課題。
迎著2022年北京冬奧會(huì)在國(guó)內(nèi)首次大規(guī)模使用氫燃料電池車(chē)的東風(fēng),證券時(shí)報(bào)記者日前來(lái)到張家口調(diào)研,結(jié)果發(fā)現(xiàn),作為中國(guó)唯一可再生能源國(guó)家示范區(qū),交通成為張家口氫能利用的首個(gè)落地場(chǎng)景,并且圍繞氫燃料電池汽車(chē)這個(gè)圓心不斷延展半徑,全產(chǎn)業(yè)鏈布局雛形初顯。
張家口“氫”舞飛揚(yáng),可以視為全國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)鏈探路樣本。但在這個(gè)過(guò)程中,也依然面臨經(jīng)濟(jì)性、技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)模式等不同維度的牽制,這些掣肘因素能否后續(xù)進(jìn)一步解決,進(jìn)而形成合力效應(yīng),將成為當(dāng)?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)邁上更高臺(tái)階的關(guān)鍵因素。
全產(chǎn)業(yè)鏈布局下的集聚效應(yīng)
2022年北京冬奧會(huì),是國(guó)內(nèi)首次大規(guī)模使用氫燃料電池車(chē),也是全球最大規(guī)模的燃料電池汽車(chē)示范運(yùn)營(yíng)。超過(guò)1000輛氫燃料電池車(chē)輛也成為賽事服務(wù)用車(chē)主力,向世界展示了中國(guó)在新能源利用領(lǐng)域的先進(jìn)成果。而作為氫燃料電池車(chē)輛主要運(yùn)營(yíng)區(qū)域的,正是張家口賽區(qū)。
張家口為河北省轄地級(jí)市,是連接京津、溝通晉蒙的交通樞紐。與絲綢之路相媲美的張庫(kù)大道從這里起始,中國(guó)人自行設(shè)計(jì)建造的第一條鐵路京張鐵路也在這里誕生。以崇禮、赤城為代表的壩上與壩下過(guò)渡地帶,存雪期長(zhǎng)達(dá)150多天,“冷資源”成為這里的別致特色。
張家口發(fā)改委高技術(shù)處處長(zhǎng)尹旭光對(duì)證券時(shí)報(bào)記者介紹,張家口賽區(qū)共計(jì)投入使用氫燃料電池車(chē)輛710輛,其中崇禮區(qū)623輛,包含357輛在張家口運(yùn)營(yíng)的氫燃料電池公交車(chē)、140輛豐田第二代MIRAI氫燃料電池車(chē)和107輛豐田柯斯達(dá)氫擎中巴等車(chē)型,這些車(chē)輛主要承擔(dān)便捷接駁、運(yùn)動(dòng)員服務(wù)等交通保障任務(wù)。除此之外,還包含滿(mǎn)足主城區(qū)公共出行的87輛氫燃料公交車(chē)。
“從2018年開(kāi)始,張家口市陸續(xù)上牌氫能公交車(chē)已經(jīng)累計(jì)達(dá)444臺(tái)。截至2021年底,全市氫能公交車(chē)?yán)塾?jì)完成載客量6200多萬(wàn)人次,累計(jì)運(yùn)行超2100萬(wàn)公里,是全國(guó)燃料電池汽車(chē)運(yùn)行數(shù)量最多最穩(wěn)定的城市之一。”尹旭光對(duì)記者介紹。
這個(gè)數(shù)據(jù)是怎樣一個(gè)水平呢?中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示,2021年全國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)數(shù)據(jù)分別為1777輛和1586輛,同比增加48.2%和34.7%。從燃料電池汽車(chē)在北京、鄭州等地都所開(kāi)通的氫能公交路線(xiàn)來(lái)看,全國(guó)氫燃料電池汽車(chē)?yán)塾?jì)保有量超7000輛。
從記者調(diào)研情況來(lái)看,氫燃料電池與鋰動(dòng)力電池兩大技術(shù)路線(xiàn)都在助力“雙碳”目標(biāo)下快速發(fā)展,但卻能實(shí)現(xiàn)不同的效果。
服役于冬奧會(huì)張家口賽區(qū)的氫能大巴車(chē),目前所使用的氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)全部來(lái)自科創(chuàng)板公司億華通。公司常務(wù)副總經(jīng)理于民對(duì)證券時(shí)報(bào)記者介紹,在張家口投放的氫能大巴有一個(gè)特殊之處,通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)熱能綜合管理技術(shù),把發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)多余的熱能轉(zhuǎn)化成乘客艙的取暖能量,從而減少寒冷情況下開(kāi)電空調(diào)的必要性,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)在搭載同樣氫氣量的情況下,冬天續(xù)航里程反而可能比夏天更長(zhǎng)。
這為公交車(chē)成為氫能在交通領(lǐng)域應(yīng)用落地的首個(gè)場(chǎng)景奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。而在張家口,除了公交車(chē)之外,包括物流車(chē)等在內(nèi),都已經(jīng)成為這里氫能應(yīng)用的重要載體。
去年中,張家口市下花園區(qū)委區(qū)政府相關(guān)負(fù)責(zé)人專(zhuān)門(mén)出席了氫奧汽車(chē)科技(張家口)有限公司與張家口市下花園區(qū)郵政分公司對(duì)氫能源物流快遞車(chē)的交接儀式。這是國(guó)內(nèi)首款氫能源物流快遞車(chē),由氫奧汽車(chē)自主研發(fā),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)。目前,張家口市擁有運(yùn)營(yíng)中氫能物流車(chē)超過(guò)40輛。
氫燃料汽車(chē)的發(fā)展并非孤立而行,張家口所采用的發(fā)展模式是全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)讲季帧?/p>
億華通在2019年登陸科創(chuàng)板之際,燃料電池生產(chǎn)基地二期選擇落戶(hù)張家口,目前該年產(chǎn)1萬(wàn)臺(tái)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)項(xiàng)目已經(jīng)建成。據(jù)于民介紹:全新一代氫燃料電池系統(tǒng)擁有核心自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),其中大部分零部件已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,不僅有效降低使用成本,還能根據(jù)國(guó)內(nèi)環(huán)境、路況等因素進(jìn)行優(yōu)化升級(jí)。以空氣壓縮機(jī)為例,該零件此前進(jìn)口價(jià)格高高達(dá)20萬(wàn)元,經(jīng)過(guò)河北金士頓科技公司國(guó)產(chǎn)后售價(jià)則控制在了2萬(wàn)元左右,在裝配車(chē)輛中保持穩(wěn)定運(yùn)行。
此外,在核心零部件方面,張家口氫能科技有限公司年產(chǎn)4000臺(tái)套風(fēng)冷型氫燃料電池堆生產(chǎn)線(xiàn)等項(xiàng)目也在穩(wěn)步推進(jìn),聚通科技150MW燃料電池電堆項(xiàng)目及測(cè)試車(chē)間等項(xiàng)目也已落地建設(shè)。包括北汽福田歐輝氫能大巴項(xiàng)目投產(chǎn)、張家口易龍智能氫能商用車(chē)產(chǎn)業(yè)基地項(xiàng)目和氫奧汽車(chē)等整車(chē)制造項(xiàng)目等在內(nèi),張家口在氫能產(chǎn)業(yè)正致力于打造一批具備國(guó)際知名度的企業(yè)。
產(chǎn)業(yè)鏈下游加速布局的同時(shí),中游建設(shè)也在同步提速,表征之一是張家口加氫站建設(shè)已經(jīng)初成規(guī)模。記者探營(yíng)看到,目前這里已經(jīng)至少建成創(chuàng)壩站、緯三路站、東望山站、太子城站及太子城撬裝站、崇禮南站及崇禮南撬裝站、崇禮北站、西山產(chǎn)業(yè)園等加氫站9座,其中8座已經(jīng)正式投入使用,加氫能力7.9噸/12小時(shí)。
創(chuàng)壩加氫站副站長(zhǎng)王利兵對(duì)證券時(shí)報(bào)記者介紹,目前該站加注能力為1000kg/12小時(shí),每日可加注150車(chē)次氫燃料大巴?!捌骄枯v車(chē)加氫15分鐘充滿(mǎn),續(xù)航在400公里左右。冬奧會(huì)期間每天為87輛氫燃料大巴車(chē)加氫,冬奧會(huì)結(jié)束后會(huì)為150輛大巴車(chē)加氫,而且還會(huì)逐步增多?!?/strong>
記者在調(diào)研中還看到,加氫-加油、加氫-加氣、加氫-充電等合建站示范在張家口也已經(jīng)展開(kāi),這表明張家口已經(jīng)開(kāi)始探索新型高效加氫站運(yùn)營(yíng)模式。國(guó)家能源萬(wàn)全油氫電綜合能源站項(xiàng)目就是一座油氫電三位一體的綜合智慧能源站,擁有柴油和汽油、35MPa/70MPa加氫,以及5個(gè)快速充電樁,以滿(mǎn)足普通燃油車(chē)、純電動(dòng)車(chē)和氫燃料電池車(chē)的補(bǔ)能需求。尹旭光對(duì)記者介紹,目前,張家口政府提倡油、氫站同時(shí)投建,以油補(bǔ)氣,增強(qiáng)營(yíng)收能力,未來(lái)將開(kāi)放民營(yíng)企業(yè)進(jìn)入到加氫領(lǐng)域。
最上游的制氫一直是困擾多地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題,但又是整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈的源頭。清華大學(xué)汽車(chē)工程專(zhuān)業(yè)博士研究生王英對(duì)記者介紹,現(xiàn)有制備主要囊括兩大類(lèi),化石能源制氫要排放大量二氧化碳,被業(yè)內(nèi)稱(chēng)為“灰氫”;電解水制氫可以實(shí)現(xiàn) “綠氫”,但是經(jīng)濟(jì)性難題很難解決。
張家口在制氫領(lǐng)域方面的戰(zhàn)略是推進(jìn)綠色氫源生產(chǎn)基地建設(shè)。記者在當(dāng)?shù)乜吹?,目前張家口已建成海珀?duì)?、交投殼牌、河北建投沽源、河北建投崇禮等制氫廠(chǎng)4家,共計(jì)制氫產(chǎn)能達(dá)17噸/天。
海珀?duì)柺谴舜味瑠W會(huì)和冬殘奧會(huì)的氫氣供應(yīng)方之一。依托張家口豐富的綠電資源,通過(guò)電解脫鹽水的方式制氫,最終實(shí)現(xiàn)了“綠電”制取“綠氫”。雖然電解水制氫需要消耗大量的電力資源,但由于張家口充足的綠電資源和利好政策,有效降低了制氫成本。
適配場(chǎng)景有待擴(kuò)圍
可再生能源利用正是張家口的獨(dú)有優(yōu)勢(shì)。
王英對(duì)記者分析說(shuō),“在五大城市群中,上海的上汽集團(tuán)、河南的宇通客車(chē),都是當(dāng)?shù)氐闹匾臃猪?xiàng)。因?yàn)橹梢詾槿剂想姵貛?lái)落地場(chǎng)景,而且代表了頭部的技術(shù)實(shí)力,有利于形成特色發(fā)展路徑。而張家口的重要加分項(xiàng)就是充足的綠電資源,通過(guò)降本有利于氫能商業(yè)化提速。”
王英所言的“五大城市群”,正在中國(guó)氫能版圖中快速崛起。2020年,國(guó)家五部委聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于開(kāi)展燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用的通知》,吸引了近20個(gè)城市群進(jìn)行申報(bào)。經(jīng)多輪專(zhuān)家評(píng)審之后,北京、上海、廣東三個(gè)城市群于2021年9月獲批,河南、河北兩個(gè)城市群也在2021年底獲批。自此,全國(guó)燃料電池汽車(chē)示范應(yīng)用城市群初步形成“3+2”格局。
按照河北群實(shí)施方案,4年示范期內(nèi),河北城市群制氫量達(dá)20萬(wàn)噸,其中綠氫占60%以上,累積推廣應(yīng)用各類(lèi)型燃料電池汽車(chē)7710輛,包括1680輛燃料電池客車(chē)、以及物流車(chē)/重卡/專(zhuān)用車(chē)在內(nèi)的5980輛燃料電池物貨車(chē)、以及50輛燃料電池乘用車(chē),建成加氫站86座等任務(wù)目標(biāo)。其中,落實(shí)到張家口,制氫量達(dá)5萬(wàn)噸以上,可再生能源制氫成本力爭(zhēng)由30元/kg降至14元/kg;建成加氫站14座;推廣燃料電池公交車(chē)、通勤客車(chē)、物流車(chē)、重卡、環(huán)衛(wèi)車(chē)共1130輛。
同時(shí),根據(jù)此前發(fā)布的《氫能張家口建設(shè)規(guī)劃(2019~2035年)》,繼2021年打造成為國(guó)內(nèi)一流的氫能城市之后,到2035年這里還要建成國(guó)際知名的氫能之都。
從目前來(lái)看,擁有制氫、加氫、儲(chǔ)氫、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造、氫能整車(chē)制造等全產(chǎn)業(yè)鏈布局,同時(shí)借助2022冬奧會(huì)的契機(jī),展示出對(duì)于氫燃料電池車(chē)輛維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、管理方面的豐富經(jīng)驗(yàn)。這使氫能產(chǎn)業(yè)儼然成為張家口的一張新名片。
王英也對(duì)記者分析說(shuō),張家口模式可以視為示范區(qū)發(fā)展路徑的折射?!懊總€(gè)城市群完整進(jìn)行全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉?,同時(shí)在各自突出的領(lǐng)域形成自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色,這種各環(huán)節(jié)特色示范聯(lián)合的模式,將形成全國(guó)范圍內(nèi)全產(chǎn)業(yè)鏈的最優(yōu)示范。”
于民也表示,“發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),如果只抓到某個(gè)點(diǎn),做起來(lái)就會(huì)非常困難,張家口將產(chǎn)業(yè)閉環(huán)做得很好,加上本身的資源稟賦,這位其他地區(qū)發(fā)展氫能及燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)提供了借鑒?!?/p>
2022年北京冬奧會(huì)后,氫能將“回歸”張家口人民的日常生活。
尹旭光對(duì)記者介紹,經(jīng)過(guò)3年多的運(yùn)營(yíng),氫燃料電池公交車(chē)已成為張家口人民司空見(jiàn)慣的交通工具,為冬奧會(huì)抽調(diào)的氫燃料電池公交車(chē)將回歸日常線(xiàn)路的運(yùn)營(yíng)。
此外,軍用氫能也有望提升日程。張家口氫能科技有限公司總經(jīng)理龔興軍對(duì)記者介紹,目前公司的風(fēng)冷技術(shù)和氫能技術(shù)已經(jīng)能夠在無(wú)人機(jī)等場(chǎng)景中應(yīng)用,下一步也會(huì)考慮在軍品中更廣闊的運(yùn)用。
王英介紹,“就全國(guó)范圍而言,除著眼燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)之外,各示范應(yīng)用城市群或許都會(huì)更進(jìn)一步謀求借此帶動(dòng)氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局發(fā)展,同時(shí)推動(dòng)氫能在工業(yè)、民用等方面廣泛應(yīng)用,以及發(fā)揮氫能在能源轉(zhuǎn)型過(guò)程中的更大作用。”
如何破題商業(yè)化掣肘?
“張家口模式”可以看作氫能發(fā)展的探路樣本之一。
根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟的測(cè)算,到2030年,中國(guó)氫氣需求將從目前的2000萬(wàn)噸達(dá)到3500萬(wàn)噸,在終端能源體系中占比由不到3%提升至5%;到2050年,氫能將在中國(guó)終端能源體系中占比至少達(dá)到10%,氫氣需求接近6000萬(wàn)噸,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達(dá)到12萬(wàn)億元。
雖然市場(chǎng)前景廣闊,但是在記者調(diào)研中也發(fā)現(xiàn),要真正實(shí)現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,不僅取決于示范應(yīng)用,還取決于頂層政策、經(jīng)濟(jì)效益、技術(shù)進(jìn)步和商業(yè)模式等不同因素的牽制。
對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),技術(shù)的破題難度首當(dāng)其沖。王英對(duì)記者介紹,從此前五部委發(fā)布的《燃料電池汽車(chē)示范城市群考核評(píng)價(jià)規(guī)則》來(lái)看,目標(biāo)包括在電堆、膜電極、質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、雙極板、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、空氣壓縮機(jī)等燃料電池八大關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)上的突破。目前中國(guó)的氫能產(chǎn)業(yè),整體依然處于經(jīng)歷技術(shù)研發(fā)向產(chǎn)業(yè)培育和商業(yè)化過(guò)渡發(fā)展的起步期。
龔興軍也對(duì)記者坦陳,“通過(guò)未來(lái)四年的應(yīng)用示范,燃料電池技術(shù)必然將更為成熟,產(chǎn)品技術(shù)迭代將加速,也為未來(lái)產(chǎn)品價(jià)格大幅降低和商業(yè)化運(yùn)作打下基礎(chǔ)。但是這個(gè)過(guò)程的實(shí)現(xiàn)并不容易?!?/p>
龔興軍所在的張家口氫能科技有限公司,采用的是在國(guó)際上都比較少見(jiàn)的風(fēng)冷技術(shù),并且是國(guó)內(nèi)唯一氫燃料風(fēng)冷企業(yè)。這一技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,并且可以快速降低成本。按照公司預(yù)計(jì),兩年內(nèi)風(fēng)冷汽車(chē)能夠做到價(jià)格10萬(wàn)元以?xún)?nèi),從而使氫燃料發(fā)電系統(tǒng)更快普及。
但龔興軍指出,“目前公司運(yùn)營(yíng)資金全部由股東自行出資,初始階段還沒(méi)有進(jìn)行外部融資。由于條件簡(jiǎn)陋,公司模擬風(fēng)沙潮濕等,就全部是在公司辦公區(qū)所搭建的簡(jiǎn)易帳篷里做測(cè)試。公司雖然已經(jīng)建立了相關(guān)產(chǎn)線(xiàn),但是由于下游應(yīng)用未起,距離產(chǎn)能上滿(mǎn)也仍有很長(zhǎng)的路要走。”
王英認(rèn)為,從政策,滲透率、技術(shù)和場(chǎng)景等不同的層面比較的話(huà),我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)目前所處階段,僅與2010年階段的純電汽車(chē)相似。“以技術(shù)和場(chǎng)景為例,目前中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)以商用車(chē)為主,乘用車(chē)暫時(shí)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化和量產(chǎn)化,政策的推廣優(yōu)先發(fā)力于公交車(chē),重卡和物流車(chē)等商用車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域,這一發(fā)展模式與純電汽車(chē)在2010年前后的時(shí)間點(diǎn)比較相似。”
技術(shù)破題的難點(diǎn)之一就在于零部件。無(wú)論任何技術(shù)路線(xiàn)的汽車(chē),在產(chǎn)業(yè)內(nèi)通常都流傳著這樣一句話(huà):“汽車(chē)不賺錢(qián),賺錢(qián)的是零部件。這也是包括富士康和立訊精密等A股公司相繼從手機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈向汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈遷移的重要原因之一,從而演繹著歷史上難得一見(jiàn)的工業(yè)能力遷移。王英認(rèn)為,“這種現(xiàn)象一方面說(shuō)明,中國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)可能是真正彎道超車(chē)的機(jī)會(huì)所在,另一方面也折射出自主研發(fā)和創(chuàng)新的挑戰(zhàn)?!?/p>
技術(shù)難題有待持續(xù)破解,必然會(huì)給產(chǎn)業(yè)商業(yè)化帶來(lái)牽絆。華南地區(qū)有采購(gòu)商向證券時(shí)報(bào)記者介紹,由于整體仍處于“吃螃蟹’階段,自己采購(gòu)不僅要求整車(chē)廠(chǎng)的質(zhì)保承諾,標(biāo)書(shū)內(nèi)還要附上相關(guān)配套廠(chǎng)家的質(zhì)保承諾函,比如燃料電池的質(zhì)保承諾等,以最大限度減低自身采購(gòu)風(fēng)險(xiǎn)。
中游如何降低成本也是難題之一。王英介紹,從全國(guó)范圍來(lái)看,目前加氫站供氫量小,氫氣儲(chǔ)運(yùn)沒(méi)有得到很好解決,導(dǎo)致加氫、運(yùn)氫、加注等整個(gè)環(huán)節(jié)的成本較高,導(dǎo)致氫氣終端價(jià)格偏高。“按照業(yè)內(nèi)預(yù)估,氫氣的終端價(jià)格大概在30元每公斤時(shí),燃料電池車(chē)的使用成本將與目前的柴油車(chē)、汽油車(chē)相當(dāng),屆時(shí)氫能產(chǎn)業(yè)能夠進(jìn)入到良好的市場(chǎng)化運(yùn)作狀態(tài)。從目前來(lái)看,類(lèi)似張家口這樣借助資源優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)成本降低的案例不算多。”
尹旭光也對(duì)記者分析說(shuō),氫能利用是一個(gè)大的產(chǎn)業(yè)鏈,并非一個(gè)領(lǐng)域、一個(gè)企業(yè)能夠完全解決的,需要多方合作;只有把上下游打通,成本、設(shè)施等困擾行業(yè)發(fā)展的問(wèn)題才能得到系統(tǒng)解決?!?/p>
記者調(diào)研結(jié)束之際,張家口早春之風(fēng)依然侵肌。氫能發(fā)展,會(huì)成為長(zhǎng)周期的風(fēng)口,還是階段性的陣風(fēng),仍有待所有參與者給出答案。不過(guò),逐漸消融的冰雪表明,春天確實(shí)已經(jīng)到了。
(編輯:彭勃)
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