文|道總有理
大約200年前,氫氣被應(yīng)用在第一代內(nèi)燃機(jī)里作為燃料,但很快因為安全性與能量密度不及格而被主流燃料拋棄的時候,可能并沒有想到會有揚(yáng)眉吐氣的一天。12月22日,多家氫能源概念公司獲得融資,與此同時,雪人漲停,濮陽惠成、南都電源、雄韜股份的股價大幅度提高。
2021年算是氫能源市場大爆發(fā)的一年,從兩會將“碳中和”“碳達(dá)峰”被首次寫進(jìn)工作報告里,成為我國2060年前必將實現(xiàn)的目標(biāo)起,氫能源就不出意外地站上了風(fēng)口,而且從年初一直持續(xù)到年尾。
2月份,中石油、中石化相繼宣布將大力布局加氫站;4月份,光伏巨頭隆基股份進(jìn)軍氫能產(chǎn)業(yè),幾乎全年都是氫能源概念股的高光時刻。截止2021年,全球已經(jīng)有20多個國家與地區(qū)相繼發(fā)布了氫能源發(fā)展規(guī)劃,美國與日本更是在加大布局氫能源產(chǎn)業(yè)。
很明顯,不止我國,這兩年全球領(lǐng)域紛紛掀起氫能源熱潮。
”小透明”一樣的氫能源
能源革命早在二戰(zhàn)之后就初現(xiàn)端倪,彼時全球能源的消耗與日俱增,公開資料顯示,在二十世紀(jì)初至二十世紀(jì)末,能源年消耗量從20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤猛增至100億噸,翻了整整五倍,隨后更是以每年約2.5%的速度增長。
毫無疑問,新能源的探索爆發(fā)是傳統(tǒng)能源消耗的必然結(jié)果,尤其是二十世紀(jì)七十年代之后,全球范圍內(nèi)又發(fā)生了幾次石油危機(jī),一度導(dǎo)致原油的價格在四十年間上漲了四十多倍,世界經(jīng)濟(jì)騰飛的背后離不開能源催動,新能源開發(fā)因此迫在眉睫。
回望前一階段的歷史,各國在新能源領(lǐng)域的投入漸成規(guī)模,1951年,世界上首次利用核發(fā)電成功,1979年,美國建立了風(fēng)力發(fā)電車,1992年,繼核發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電之后,太陽能發(fā)電系統(tǒng)也成功實現(xiàn)……能源變革一次比一次高調(diào)。
不可否認(rèn),能源消費(fèi)背后最能折射出一個國度乃至全球的經(jīng)濟(jì)狀況,進(jìn)入21世紀(jì),能源危機(jī)愈演愈烈,有數(shù)據(jù)顯示,2008年,國際原油價格一度突破148美元/桶,是1970年1.8美元/桶的82倍。不過,此時新能源距離站上主流應(yīng)該還有很遠(yuǎn)的征程要走。
2012年,世界能源統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,化石燃料在能源供應(yīng)中依舊占大頭,約有87%,其中石油占33.6%,煤炭占29.6%,天然氣占23.8%。也就是說,新能源只有13%,其中核能占5.2%,水能占6.5%,太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮軆H占1.3%。
國內(nèi)新能源建設(shè)在21世紀(jì)以后才迫切提上日程,究其原因,是彼時國內(nèi)經(jīng)濟(jì)開始蘇醒,各大領(lǐng)域的急速發(fā)展都在刺激著能源消費(fèi)。數(shù)據(jù)顯示,2008年,在全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)的籠罩下,世界一次能源消費(fèi)降低了1.1%,2010年才開始反彈,一次能源消費(fèi)增幅5.6%,達(dá)到1973年以來的最高漲幅。
其中,我國在產(chǎn)業(yè)催動的大背景下漲幅尤其明顯,能達(dá)到11.9%,21世紀(jì)之后,我國已經(jīng)代替美國成為全球第一大能源消費(fèi)國。但新能源在初始階段分配卻很不均勻,2012年,幾種新能源在全球電力供應(yīng)中所占的比重,核能在我國只有2%,法國78%,比利時54%。水能在
我國是5.7%,加拿大60%,俄羅斯20%,不過太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮艿睦寐试谑澜绺鲊鶚O其低下,僅占全球發(fā)電量的1.7%。
一方面是居高不下的能源消費(fèi),另一方面是新能源開發(fā)失衡,總之早期國內(nèi)能源探索空間極大,需要填補(bǔ)的空白便為之后新能源的崛起埋下了伏筆。這些年,新能源在國內(nèi)逐漸風(fēng)生水起,光伏、鋰電、氫能源陸陸續(xù)續(xù)頂著光環(huán)入場。
2001年,中國光伏電池產(chǎn)量只有3兆瓦,短短六年時間,這一數(shù)據(jù)就達(dá)到2000兆瓦,躍居世界第一,漲了600多倍。鋰電的風(fēng)頭在近兩年人盡皆知,自然不必贅述,光伏與鋰電之后,接班者終于輪到了氫能源。
根據(jù)統(tǒng)計,從2006年到2019年,十三年期間的氫能源相關(guān)政策大約22個,2019年之后到現(xiàn)在不到三年時間頒布的政策超過25個, 先看資本市場的反應(yīng),今年厚樸股份年內(nèi)漲幅超越三倍,億華通、美錦能源也均實現(xiàn)了翻倍。
但氫能源會續(xù)寫鋰電興榮史嗎?有一點需要注意,鋰電產(chǎn)業(yè)下游造車熱潮轟轟烈烈,氫能源產(chǎn)業(yè)下游未必有那么繁榮。數(shù)據(jù)顯示,2020年,全球電動汽車銷量超過300萬輛,同比增長約40%,而氫能源汽車只有不足1萬輛。
如果相關(guān)企業(yè)大規(guī)模擴(kuò)張,產(chǎn)能嚴(yán)重過剩,下游產(chǎn)業(yè)卻遲遲無法消化,這其中隱藏的危機(jī)不言而喻,正如當(dāng)年的光伏,2011與2012年全球光伏組件總產(chǎn)能分別超過40GW和50GW,而全球2011與2012的市場年需求量僅為30GW,最終導(dǎo)致光伏泡沫破滅。
新舊交替變換這么多年,氫能源下一步命運(yùn)如何,一切尚未可知。
成本“枷鎖”壓制了氫能源產(chǎn)業(yè)?
氫能源的需求能迅速提上來嗎?
有數(shù)據(jù)顯示,到2025年氫能源的需求預(yù)計是現(xiàn)在的10倍,與此同時,2030年,使用氫能源燃料電池的交通工具將達(dá)到1000萬到1500萬輛,市場總額能達(dá)到萬億級別。從需求端上來看,至少目前的種種跡象都將氫能源推向了一個比較理想的狀態(tài)。
再比如中國氫能源聯(lián)盟預(yù)計,到2030年中國氫氣需求量將達(dá)到3500萬噸,在終端能源體系中占比能夠達(dá)到5%,而2050年則能達(dá)到10%,產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值約為12萬億元。不止中國,國際氫能委員會的預(yù)測,2050年全球氫能源消費(fèi)將占總能源需求的18%,市場規(guī)模超2萬億。
下游用氫解決了,整個氫能源產(chǎn)業(yè)似乎消除掉一個心頭大患,但事實上,長久以來,限制氫能源開發(fā)的還有一個至關(guān)重要的問題,成本。從表面上看,氫是宇宙中含量最多的元素,大約占宇宙質(zhì)量的75%,地球上擁有大量可供開發(fā)的氫能,似乎獲取成本很低。
然而,目前的氫氣制取手段并沒有想象中成熟,在化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫以及電解水制氫三種最常用的制氫技術(shù)中,只有電解水制氫能夠?qū)崿F(xiàn)真正的零碳排放,可大約 95% 的氫是通過化石燃料轉(zhuǎn)化生產(chǎn)的,根據(jù) IRENA 的測算,全球僅有 4%的氫氣來自電解水制氫,其余均來自煤炭、天然氣以及石油煉化領(lǐng)域。
為什么電解水制氫在全球范圍內(nèi)的占比都寥寥無幾?主要還是價格,據(jù)悉,電解水制氫成本中占大頭的兩項是電力與電解槽,兩項累計能占總成本的90%,其中光電解槽的單位造價就高達(dá)2500元/W,2020年,電解水制氫的成本是30.8 元/kg,而工業(yè)副產(chǎn)制氫的成本差不多只有這個價格的一半。
制氫、運(yùn)氫、加氫、用氫前三個環(huán)節(jié)幾乎每個環(huán)節(jié)都受成本桎梏,除了制氫,運(yùn)輸氫氣的成本也不低。調(diào)查顯示,由于氫氣屬性活躍,所以氫氣的經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸基本只局限在200公里之內(nèi),中長距離大規(guī)模運(yùn)輸無論設(shè)備投資,還是能耗皆是一座成本大山。
據(jù)悉,我國當(dāng)前的運(yùn)氫方式還是以氣氫拖車為主,不僅運(yùn)輸效率僅為1-2%,而且一臺長管拖車的成本約為160萬元。加氫方面,一座加氫站的建設(shè)成本更是在千萬以上,高壓氫氣加氫站有時候能突破1500萬。
當(dāng)前國內(nèi)大型加氫站的情況可以簡單概括為:數(shù)量不足,分布不均。全國加氫站布局?jǐn)?shù)量最多的前三名為廣東、河北和湖北,在運(yùn)數(shù)量分別為61/44/36座,截止去年的12月31日,全國在建和已建加氫站共181座。
坦白來講,盡管氫能源今年在資本市場備受推崇,無數(shù)資本源源不斷地涌來,但現(xiàn)實中氫能產(chǎn)業(yè)暫時仍需要渡過很多難關(guān)。制氫、運(yùn)氫、加氫、用氫無論哪個環(huán)節(jié)都不可能如資本所憧憬得那樣在短時間里快速拿出成果。
不過氫能源也算幸運(yùn),作為終極清潔能源,注定是要成為整個新能源領(lǐng)域向往攻克的又一誘惑,我國在氫能源方面的布局動作也說明了行業(yè)遠(yuǎn)期的可行性。據(jù)悉,有超過三分之一的央企在布局氫氣產(chǎn)業(yè)鏈,例如中石油、中石化。
下游氫燃料電池汽車方面也有長城汽車、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)……誠然,任何一次能源變革都有比起本身價值更復(fù)雜長遠(yuǎn)的歷史意義,盡管任重道遠(yuǎn),但就算是過程也有不可小覷的影響力,氫能源產(chǎn)業(yè)是不是泡沫尚未可知,擺在所有美好面前的現(xiàn)實是技術(shù)帶來的成本枷鎖,這需要時間去一步步考量。
鋰電漲價,氫能源車的機(jī)會來了?
眼看2021年即將結(jié)束,電池的漲價潮卻絲毫沒有要停止的意思,反而還引發(fā)了外界對氫能源汽車的無限遐想,這無可厚非,每個階段的科技蓬勃都離不開風(fēng)起云涌的時代催化,氫能源汽車也將如此。
2008年奧運(yùn)會期間,上汽集團(tuán)就與同濟(jì)大學(xué)共同開發(fā)了20輛燃料電池轎車用作賽時公用車,幾乎同一時間段,清華大學(xué)與北汽福田也示范運(yùn)行了3輛燃料電池公交車。但這些氫能源汽車的火花很快轉(zhuǎn)瞬即逝,到2015年,全國的燃料電池汽車產(chǎn)量也只有10輛。
時至今日,氫能源汽車依舊沒有依靠時代優(yōu)勢所翻身,作為最執(zhí)著于氫燃料電池車的車企,本田與豐田在這兩年的表現(xiàn)同樣平平無奇,有數(shù)據(jù)顯示,2020年,本田氫燃料電池車在全球僅賣出240輛,累計也僅賣出1900輛。氫燃料電池車豐田MIRAI,全球銷量也只有1770臺,比2019下滑將近30%。
氫能源汽車?yán)锊粌H沒有特斯拉,也沒有催生出熱情的造車大軍,至少與純電動車相比,這個領(lǐng)域始終缺少巨頭的感染帶動。中國中國汽車工業(yè)協(xié)會的數(shù)據(jù)顯示,2021年11月,純電動汽車產(chǎn)銷分別完成37.2萬輛和36.1萬輛,同比分別增長1.2倍和1.1倍。而燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成212輛和147輛,同比分別下降26.4%和49.3%。
一頭風(fēng)光無限,另一頭門庭冷落,曾經(jīng)氫能源車一直被視為電動車隱藏著的“勁敵”,但經(jīng)年以后會不會出現(xiàn)一個新的轉(zhuǎn)折點,促使后者望其項背還很難下結(jié)論。往后會有人追捧氫能源車嗎?起碼先要解決兩個問題,車企的積極性與燃料電池的可供能力。
北京市在2020年發(fā)布的《氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》也側(cè)面印證了這兩個問題的重要性,規(guī)劃中表示,2023年前,培育3-5家具有國際影響力的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),力爭推廣氫燃料電池汽車3000輛,氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈累計產(chǎn)值突破85億元。
到2025年前,培育5-10家具有國際影響力的氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈龍頭企業(yè),力爭實現(xiàn)氫燃料電池汽車?yán)塾嬐茝V量突破1萬輛,氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈累計產(chǎn)值突破240億元。與電動車的命運(yùn)相似,氫能源車的全副身家超過大半在燃料電池上,電池約占整車總成本的60%以上,所以資本流向也分外明顯。
今年氫能源火爆主要集中在電池項目上,有市場機(jī)構(gòu)統(tǒng)計過,2021年前兩個月,國內(nèi)氫燃料電池項目總投資/募資金額約346億元,共計17個項目,其中有11個項目為燃料電池項目,占比約65%。就目前看來,燃料電池正在整個氫能源領(lǐng)域掀起一陣血雨腥風(fēng),從裝機(jī)量上,國內(nèi)的燃料電池還處在起步狀態(tài),2019年,全國燃料電池裝機(jī)量126.4MW,2020年,這一數(shù)據(jù)同比下降36%至80.4MW。
盡管在外界的各種利好下,氫能源儼然成了新能源界的下一個超新星,產(chǎn)業(yè)鏈從上到下都聚焦著資本灼熱的目光,可野蠻生長中,最炙手可熱的燃料電池似乎并不好過,行業(yè)頭部們的現(xiàn)狀多少反襯出辛酸。
比如重塑股份在2019年以29%的市場份額排名第一,但2020年業(yè)績卻大幅下滑,并被上交所終止IPO審核;清能股份在2019年以16%的市場份額排名第二,但2020年卻跌出前五,大洋電機(jī)收購的上海電驅(qū)動同樣也未在2020年進(jìn)入前五……
頭部們的動蕩暗示著行業(yè)境況漸趨逼仄,電池不解決,氫能源汽車還能不能跑起來,這是一個值得思考的問題。
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