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政策加碼、企業注資,氫儲運技術及成本持續優化

2月29日,山東省相關部門聯合印發的《關于對氫能車輛暫免收取高速公路通行費的通知》中提到,自2024年3月1日起,對本省高速公路安裝etc套裝設備的氫能車輛免收高速公路通行費,試行2年,到期后再根據執行情況適時調??‌‌??‌?‌??‌‌‌?‌?‌??‌‌‌???‌??‌???‌‌???‌‌‌‌?‌???‌??‌‌????‌‌?‌‌‌‌??‌??‌‌‌???‌??‌?‌???‌‌?‌‌‌???‌??‌?‌???‌‌?‌‌‌‌??‌???‌????‌‌??‌‌????‌‌‌??‌??‌?‌?‌‌???‌?‌??‌???‌‌???‌‌??‌??‌‌‌‌??‌‌‌?‌????‌‌‌‌??‌???‌‌?‌?‌??‌??‌‌?‌??‌‌?‌?‌???‌‌‌?‌?‌??‌‌‌??‌‌??‌‌‌‌?‌???‌‌‌‌??‌??‌‌?‌?‌‌???‌‌?‌????‌‌?‌??????‌‌??‌‌??‌‌?‌?????‌??‌?‌‌??‌‌‌?‌‌‌??‌??‌‌?‌??‌???‌‌???‌??‌??‌???‌?‌‌‌‌???‌‌?‌?‌???‌‌‌??‌??‌‌?‌??‌???‌?‌‌‌‌??‌??‌?‌‌??‌???‌‌‌???‌?‌‌‌‌??‌‌?‌‌‌???‌‌‌‌??????‌?‌?‌‌??‌?‌??????‌?????‌??‌???‌‌‌??‌??‌‌????‌???‌?????‌‌?‌????‌?‌???‌??‌‌??‌????‌‌‌?‌????‌??‌?????‌‌?‌?‌‌??‌‌‌??????‌‌??‌?‌??‌‌?‌?‌‌??‌‌??‌‌???‌?‌??‌‌??‌??‌?????‌‌‌‌?????‌??‌‌‌‌???‌‌?‌?‌???‌‌‌?????‌?‌‌??‌??‌‌‌?‌????‌‌?‌?????‌‌??‌‌????‌?‌?‌‌??‌???‌????‌??‌‌?‌??‌?‌‌?‌???‌?‌?‌????‌???‌‌???‌‌?‌‌????‌‌‌?‌?????‌‌‌?????‌‌?‌?‌???‌?‌?‌‌‌??‌‌?‌?‌‌??‌??‌‌‌???‌‌‌???‌??‌‌??‌?????‌‌??‌‌??‌?‌?‌????‌‌?‌?‌????‌‌?‌?‌??‌‌??‌‌???‌‌?‌??????‌‌??‌???‌?‌?‌‌???‌‌?‌?????‌‌‌‌?????‌‌‌??????‌?‌??????‌‌?‌??‌??‌‌?‌‌????‌‌??‌?‌???‌‌?‌‌‌???‌‌?‌?‌??‌‌‌?‌‌‌???‌‌‌‌?‌?整。

據了解,山東省是氫能推廣的重要省份,已建成濟青氫能高速公路,同時擁有大量氫能產業鏈公司,2021年該省重卡保有量100萬輛,2023年9月氫車保有量1200輛,規劃2025年氫車保有量1萬輛。

同日晚間,工信部等七部門發布《關于加快推動制造業綠色化發展的指導意見》,要求圍繞石化化工、鋼鐵、交通、儲能、發電等領域用氫需求,構建氫能制、儲、輸、用等全產業鏈技術裝備體系,提高氫能技術經濟性和產業鏈完備性。

受上述消息面影響,a股氫能板塊集體爆發,多支氫能概念股多日領漲。

而在此之前,山西省于2月26日出臺《山西省氫能產業鏈2024年行動方案》。更早之前,吉林、廣東、河北等省份也已對非化工區域制氫提出暫行辦法。另據不完全統計,在2024年初的地方兩會上,31個省級行政區有22個將氫能寫入政府工作報告。

一系列氫能產業政策密集發布背后,是各地對氫能產業的持續看好。據中國氫能聯盟預測,2026~2035年,我國氫能產業產值可達5萬億元,2050年氫能將占我國能源比重的10%以上。

不斷成長的氫能產業

實際上,在全球碳中和的大背景下,氫作為最具潛力的清潔能源,早已成為政策明確支持的發展對象。

2022年3月,國家發改委與國家能源局先后聯合印發了《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》(以下簡稱“《規定》”),首次明確了氫的能源屬性和定位,即未來國家能源體系的重要組成部分、用能終端實現綠色低碳轉型的重要載體以及戰略性新興產業和未來產業重點發展方向;同時確立氫能對碳達峰、碳中和目標的重要支撐作用。

《規劃》中對氫能產業的發展各階段做出了規劃,即到2025年初步建立較為完整的供應鏈和產業體系,氫能示范應用取得明顯成效,清潔能源制氫及氫能儲運技術取得較大進展;燃料電池車輛保有量約5萬輛;到2030年形成較為完備的氫能產業技術創新體系、清潔能源制氫及供應體系,有力支撐碳達峰目標實現;到2035年形成氫能多元應用生態,可再生能源制氫在終端能源消費中的比例明顯提升。

時間來到2023年年末,據中汽協統計數據,我國燃料電池汽車累計產銷量為18,494輛和18,096輛,僅完成2025年5萬輛目標的36.19%。而作為節能減排另一代表性性技術路徑的新能源汽車,全年累計銷量已接近千萬輛(949.5萬輛),市場占有率達到31.6%。

對比之下,燃料電池汽車的推廣進程難免引人爭議。對此,佛吉亞綠動智行事業部中國區總裁、佛吉亞氫能中國區董事長許魯日前在接受蓋世汽車采訪時表示,“氫能剛剛起步,跟十五年前的電動車有一些相似性,自身技術還不夠成熟,成本還在不斷地優化,整個產業鏈布局也還在進展中,目前靠政府的大力扶持是整個氫能產業前進的重要動力。”

作為氫能產業的布局者之一,許魯也十分清楚地認識到:拋開財政支持,氫能企業如何把產品整個生命周期的總成本做到有競爭力,能夠跟電車、燃油車去拼,是一家企業為產業發展所做貢獻的重要組成部分。“對于這塊來講,我們充滿信心。”

其信心的一大體現便是持續加碼投資。今年2月2日,forvia佛瑞亞集團旗下的佛吉亞在上海市嘉定區舉辦佛吉亞(上海)氫能投資有限公司開業儀式。隨著新實體的成立,佛吉亞將進一步拓展其在華氫能業務,推動尖端儲氫系統產品組合的研發和生產,以及與國內氫能產業鏈上下游的密切合作。

“成立一家獨立的氫能投資公司,一是表示公司對氫能的重視,二是氫能的業務模式與佛吉亞過去在中國30多年的業務成長模式不一樣。”許魯坦言,作為一家外資供應商,佛吉亞此前主要是跟隨國外主機廠,把國外比較成熟的產品、管理、技術模式逐步導入到中國的過程,而氫能是一種全新的模式,不同國家的商業模式不完全一樣,所以一定要落在當地,擁有獨立和靈活的戰略規劃和布局。

據了解,自2018年起,forvia佛瑞亞已投資超4億歐元,用于氫能技術的研究和開發。通過其與stellantis和米其林成立的合資企業symbio(森碧歐),forvia佛瑞亞集團開發和制造儲氫系統,覆蓋了75%的氫能交通價值鏈。

其中,儲氫系統在中國進展相對較快,該系統有兩大產品線,一個是氫瓶業務,自2021年收購了沈陽斯林達后,佛吉亞斯林達工廠在中國已累計供貨超1.5萬只車用iii型瓶;第二個是儲氫系統的集成,包括氣瓶,控制系統、閥門系統集成。具體在應用場景上,儲氫系統目前做的比較多的是車載,另一個是集裝箱式的氫能運輸。

“從碳中和能源替代來講,氫能未來是我們堅定支持的方向,所以我們還是會持續的投入到這一塊,不管是氫的儲氫系統,還是集裝箱式的儲氫系統,持續推動整個業務的拓展。”在佛吉亞氫能中國區總經理潘鋒看來,在政策向好的情況下,未來兩年整個氫能市場值得期待,因為國家目標到2025年要完成5萬臺保有量。

攻克“儲運”技術及成本難題

回顧2016年至2023年,我國氫燃料電池汽車的銷量分別為629輛、1275輛、1527輛、2737輛、1177輛、1586輛、3367輛、5791輛,其中除2020年受疫情影響略有下坡外,其余年份呈現增長趨勢,不過當中的增速并不大。

如上文所述,燃料電池汽車緩慢增長背后,是其居高不下的購置成本和使用成本。

據了解,燃料電池系統在氫能車購置成本中占比超過60%,而電堆成本在燃料電池系統中占比同樣超過60%,是氫燃料電池汽車占比最高的成本項。因此,降低電堆成本是提高氫燃料電池汽車經濟性的關鍵。

好的消息是,隨著核心零部件的國產化替代,我國整個燃料電池系統的成本已經在快速下降。中國科學院院士、國際氫能與燃料電池協會理事長歐陽明高在一次氫能大會上說道:“2022年,燃料電池成本降到3000塊錢/kw,23年已經降到2500元/kw右。未來,還會持續下降。我估計,到2025年會降到1000元/kw,到2030年會到500元/kw。到那時,氫燃料電池就可以跟傳統內燃機展開競爭了。”

燃料電池企業億華通近期在接受調研時亦表示,相較于使用成本而言,購置成本相對容易解決,近幾年在國家政策的大力推動下,燃料電池系統成本已經呈現出較快的下降趨勢;而使用成本也就是氫氣購買價格,由于氫氣價格下降涉及的產業鏈較長,還需要制氫、運氫、儲氫、加氫等這些基礎設施領域的布局逐步完善。

氫能產業鏈涵蓋氫氣制取、儲運、加注、燃料電池及其應用。其中,氫氣制備屬上游環節,主要方式有工業副產氫、化石燃料制氫、可再生能源制氫等;中游是氫氣儲運及加注,主要方式包括低溫液態、高壓氣態和固態儲氫等,加氫站是氫氣加注的重要基礎設施;下游則是燃料電池及應用環節,目前主要應用領域為各類燃料電池車。

目前來看,國內電解制氫設備、燃料電池設備成本均快速下降、降本路徑也相對明確,僅有氫儲運設備價格長期居高不下。當下,國內氫能運輸成本占氫能終端售價的比例高達40%~50%,在“制儲運加用”中儲運環節已經成為最后的成本壁壘。

也正因如此,燃料電池多應用于重卡等商用車領域,在乘用車市場遲遲難以打開局面。

對此,潘鋒分析稱,從經濟性角度來講,重卡作為生產工具,當獲得補貼之后,如果氫的價格合適,非常適用于長途等應用場景。乘用車還需要更長的時間,畢竟目前國內電動車(包括混合動力車)的發展勢頭還比較猛。

他還指出,燃料電池在乘用車的發展應用,取決于整套氫能源動力總成系統是否成熟,加氫設施是否便利等。另外,儲氫技術也要有很強的競爭力,要在輕量化以及成本上面實現突破,這方面iv型瓶(塑料內膽纖維纏繞)未來可以給乘用車的應用帶來一些更好的加碼,因為不管從輕量化還是儲氫效率來講,iv型瓶都要比iii型瓶(鋁內膽纖維纏繞)高很多。

“目前整個市場正在從iii型瓶往iv型瓶大方向轉移,佛吉亞在2021年就率先取得了國內首個iv型儲氫瓶生產資質和產品型式認證。”潘鋒表示,接下來不管是歐洲,還是國內市場,iv型瓶都應該會有一個比較大的推廣期。

目前歐洲已經大規模在推進70兆帕iv型瓶,國內初期是35兆帕的iv型瓶,整個成本做的比較經濟,70兆帕iv型瓶受制于整個市場包括加氫站等各方面原因的限制,在今年下半年或者明年應該會有一個比較快的推廣期。

除了高壓氣態儲氫外,潘鋒還指出,未來兩到三年,液態儲氫也是一大發展方向,因為液態儲氫體積更小,續航里程最高可以超過1000公里,更有利于長途運輸。當然,該技術的實現需要從整個國家和基礎設施建設做一些支持,包括液氫儲運和液氫站建設等。

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