姚冬琴 謝瑋
中氫科技?xì)淙剂想姵亍M跆鞓?lè)攝
新能源汽車的發(fā)展方興未艾。2018年,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷分別完成127萬(wàn)輛和125.6萬(wàn)輛,比上年同期分別增長(zhǎng)59.9%和61.7%。作為繼純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車之后的“第三支柱”,氫燃料電池汽車去年產(chǎn)量為1619輛。
雖然產(chǎn)量?jī)H占全部新能源車的千分之一,不過(guò)從2018年開(kāi)始,越來(lái)越多的目光投向了氫燃料電池汽車領(lǐng)域。
2018年5月,李克強(qiáng)總理訪日期間參觀了豐田的氫燃料電池車Mirai(日語(yǔ)意為“未來(lái)”)——這是豐田首款量產(chǎn)的氫燃料電池車,可以實(shí)現(xiàn)加氫3至5分鐘,續(xù)航達(dá)700公里。
2018年10月,日本首相安倍訪華期間,中日雙方達(dá)成了52項(xiàng)合作項(xiàng)目,其中有一項(xiàng)便是“日本JXTG能源集團(tuán)與中國(guó)石化集團(tuán)在第三方市場(chǎng)共同建設(shè)氫燃料加氣站”。
工信部部長(zhǎng)苗圩今年1月在一場(chǎng)論壇上表態(tài),加快推動(dòng)燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,在經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)好、地方積極性高的地區(qū)開(kāi)展示范運(yùn)行,打通產(chǎn)業(yè)鏈和氫能的供應(yīng)鏈。全國(guó)政協(xié)副主席、中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)主席萬(wàn)鋼更是呼吁,要及時(shí)把新能源車產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向氫燃料電池汽車拓展。
在業(yè)內(nèi)人士看來(lái),氫燃料電池是解決當(dāng)前純電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程短、充電時(shí)間長(zhǎng)等短板的良方。隨著相關(guān)技術(shù)取得突破性發(fā)展,氫燃料電池汽車將開(kāi)啟新能源車的第二篇章。
1月底,央企國(guó)機(jī)集團(tuán)旗下中國(guó)能源工程集團(tuán),清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院,以及航天科技集團(tuán)旗下航天動(dòng)力研究所合作,在北京建設(shè)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的氫燃料電池生產(chǎn)平臺(tái)投產(chǎn),預(yù)計(jì)首批產(chǎn)品將于今年3月交付。
“這個(gè)項(xiàng)目始于2016年下半年?!敝袊?guó)能源工程集團(tuán)董事長(zhǎng)劉斌告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者,彼時(shí),氫燃料電池還遠(yuǎn)不如現(xiàn)在這么“火爆”。他們認(rèn)為,氫燃料電池技術(shù)是電池產(chǎn)業(yè)中具有前瞻性和戰(zhàn)略性的綠色技術(shù),也是未來(lái)汽車產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的戰(zhàn)略制高點(diǎn)。因此,三方以車用氫燃料電池、系統(tǒng)集成方面的合作為基礎(chǔ),組建了中能源工程集團(tuán)氫能科技有限公司(下稱“中氫科技”),開(kāi)始推動(dòng)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈走完從實(shí)驗(yàn)室到商業(yè)化的“最后一公里”。
為什么氫燃料電池汽車被業(yè)內(nèi)看好?清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席毛宗強(qiáng)在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí)介紹,目前多個(gè)國(guó)家都宣布了禁售傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的時(shí)間表,替代方案有兩個(gè):純電動(dòng)車和氫燃料電池車?!斑@兩個(gè)方案在我看來(lái)各有特色。純電動(dòng)車適合于載重量比較輕、距離比較短、不介意充電時(shí)間的情形;而載重量大,需要長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)距離運(yùn)行的情形,氫燃料電池車更有用武之地?!?/p>
氫燃料電池車的工作原理是:氫氣和氧氣在燃料電池中產(chǎn)生電能帶動(dòng)汽車運(yùn)行,生成物是清潔的水和熱,氫燃料電池具有零排放、無(wú)噪聲、高效率等特點(diǎn),也因此被不少國(guó)家、車企及學(xué)者認(rèn)為是“終極新能源汽車解決方案”。
毛宗強(qiáng)介紹說(shuō),對(duì)于內(nèi)燃機(jī)汽車,從井口(油井)到車輪,能源效率為14%左右。而氫燃料電池車效率約為28%~30%?!皟?nèi)燃機(jī)已經(jīng)發(fā)展100多年,體系完善,能提高1%的效率都很不容易,而氫燃料電池車的效率比內(nèi)燃機(jī)汽車高出一倍?!?/p>
此外,氫燃料電池車對(duì)駕駛習(xí)慣沒(méi)有改變,加一次氫需要3分鐘左右,能跑700公里。
“如果說(shuō)汽車的第一篇章是內(nèi)燃機(jī),第二篇章就是氫燃料電池?!泵趶?qiáng)說(shuō)。
事實(shí)上,國(guó)家在政策層面對(duì)氫能源燃料汽車給予了大力支持。根據(jù)我國(guó)2016年發(fā)布的“節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖”,2020年、2025年、2030年,中國(guó)燃料電池汽車的規(guī)模要分別達(dá)到5000輛、5萬(wàn)輛以及100萬(wàn)輛。
目前,在電動(dòng)汽車補(bǔ)貼不斷退坡的同時(shí),燃料電池汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不變,同時(shí)地方單車補(bǔ)貼額不超過(guò)國(guó)家單車補(bǔ)貼額度的100%。
包括多家央企在內(nèi),諸多企業(yè)和資本涌入了氫燃料電池汽車這片藍(lán)海。數(shù)據(jù)顯示,截至2018年底,已經(jīng)有41家中國(guó)整車企業(yè)開(kāi)始研發(fā)氫燃料電池汽車;運(yùn)營(yíng)及在建的加氫站分別有19座和45座;僅2018年氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)投資及規(guī)劃資金就超過(guò)850億元。
“我們兩年多以前開(kāi)始投入,到現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)最先進(jìn)的電堆投產(chǎn),正好抓住了國(guó)家推動(dòng)氫燃料電池汽車發(fā)展這樣一個(gè)機(jī)會(huì)?!眲⒈笳f(shuō)。
中氫科技總經(jīng)理穆懷萍告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者,2018年9月底,中氫科技獲批為北京市首家氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)型企業(yè),年產(chǎn)18kW石墨板電堆模塊1000套、60kW金屬板電堆模塊1000套,可配套1500套60kW級(jí)氫燃料電池汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。
“燃料電池已經(jīng)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化高速發(fā)展階段,未來(lái)3至5年,是燃料電池由技術(shù)研發(fā)轉(zhuǎn)向產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵窗口期?!笨茖W(xué)技術(shù)部黨組成員夏鳴九表示。
2017年底,日本提出了“氫能社會(huì)”的構(gòu)想,并將在2040年完成零碳?xì)淙剂瞎┙o體系建設(shè)。韓國(guó)也提出了“氫經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略”,2018年,韓國(guó)約有2000輛氫燃料電池車投入運(yùn)營(yíng),計(jì)劃到2022年將增加到8萬(wàn)輛左右。
中國(guó)也在積極布局氫能,并首先應(yīng)用在交通領(lǐng)域。中國(guó)工程院院士、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)李駿預(yù)測(cè),到2030年,我國(guó)氫能汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望突破萬(wàn)億元大關(guān)。
隨著電動(dòng)汽車補(bǔ)貼滑坡,以及氫燃料電池技術(shù)取得突破性發(fā)展,氫燃料電池汽車站上風(fēng)口。
“進(jìn)入氫燃料電池行業(yè),我們一開(kāi)始定的要求就是必須要自主研發(fā),擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),擁有核心技術(shù)?!?中國(guó)能源工程集團(tuán)董事長(zhǎng)劉斌說(shuō),目前的氫燃料電池還處于以國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品為主的局面,而處于起步階段的氫燃料電池,國(guó)際上也尚不存在非常成熟的技術(shù),正在不斷迭代和發(fā)展,即便引進(jìn)了技術(shù),別人的二代三代技術(shù)很快就會(huì)出來(lái),大量投入將變成為別人打工。沒(méi)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),就沒(méi)有市場(chǎng)控制力。
劉斌介紹,作為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的央企,他們希望主打民族品牌,以積極的市場(chǎng)策略、量?jī)r(jià)配合的方式,快速打開(kāi)市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)從試用到商業(yè)化的轉(zhuǎn)變。
據(jù)介紹,中氫科技即將下線的氫燃料電池,其體積比功率(指其體積與電池輸出的功率之比,是氫燃料電池技術(shù)的關(guān)鍵指標(biāo))已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。據(jù)介紹,清華大學(xué)(核研院)-中國(guó)能源氫燃料電池聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的氫燃料電堆,體積比功率為2.3kW/L,超過(guò)國(guó)家科技部2020年項(xiàng)目驗(yàn)收指標(biāo)。正在研發(fā)的金屬板電堆,其體積比功率達(dá)到4.0kW/L,比國(guó)家科技部2020年同類項(xiàng)目驗(yàn)收指標(biāo),以及國(guó)際知名品牌的3.1kW/L,高出30%。
“關(guān)注國(guó)內(nèi)氫燃料電池技術(shù)的應(yīng)用會(huì)發(fā)現(xiàn),當(dāng)前實(shí)際上是處于市場(chǎng)發(fā)展的前夜。正如之前鋰電池的發(fā)展一樣,氫燃料電池也需要完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)的培育?!敝袊?guó)能源工程集團(tuán)總裁段玉林在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí)說(shuō),氫燃料電池除了電池技術(shù)本身,還需要考慮加氫儲(chǔ)氫、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)集成等技術(shù)。中氫科技在掌握了氫燃料電池自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的同時(shí),又與航天動(dòng)力研究所合作,進(jìn)行系統(tǒng)集成的研發(fā)。航天動(dòng)力研究所是我國(guó)航天液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)研究設(shè)計(jì)中心,具有很強(qiáng)的氫氧發(fā)動(dòng)機(jī)研究能力。
“而中國(guó)能源工程集團(tuán)在新技術(shù)的工程化領(lǐng)域和應(yīng)用化領(lǐng)域具備優(yōu)勢(shì)。我們搭建平臺(tái),讓技術(shù)創(chuàng)新走出實(shí)驗(yàn)室,對(duì)接市場(chǎng)?!倍斡窳终f(shuō)。
氫燃料電池具有環(huán)保、高效的特點(diǎn),那為什么純電動(dòng)、混合動(dòng)力的產(chǎn)銷已超百萬(wàn)輛,而氫燃料電池汽車卻至今仍未大范圍商用呢?
“是技術(shù)、成本以及加氫站三方面的原因?!?清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席毛宗強(qiáng)告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者,氫燃料電池汽車未大規(guī)模商用,和燃料電池技術(shù)水平有關(guān),“豐田Mirai的體積比功率為3.1kW/L,而國(guó)內(nèi)此前大多不到2kW/L,電池體積較大,不適合放在小轎車使用?!?/p>
而產(chǎn)量少,導(dǎo)致氫燃料電池汽車的制造成本高企。毛宗強(qiáng)估算,以豐田Mirai為例,其零售價(jià)約為6萬(wàn)美元,約為同類型燃油車的兩倍多。上市3年,其銷量只有6000輛左右。
此外,關(guān)鍵的配套設(shè)施——加氫站的布局偏少也是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃,2030年我國(guó)氫燃料電池車推廣要達(dá)到100萬(wàn)輛,全國(guó)加氫站達(dá)到1000座。但截至2018年底,運(yùn)營(yíng)中以及在建的加氫站分別只有19座和45座。
與日韓車企推氫燃料電池乘用車不同,我國(guó)的氫燃料電池車走了一條“優(yōu)先發(fā)展商用車市場(chǎng)”的路子,即先發(fā)展公共汽車、運(yùn)營(yíng)大巴、物流車等。
在毛宗強(qiáng)看來(lái),這符合我國(guó)氫燃料電池車發(fā)展的國(guó)情。相較于私人轎車,這些車輛排放更高,而且,把新能源補(bǔ)貼發(fā)放到這些車輛,能惠及更多人。更重要的是,商用車行駛路線相對(duì)固定,無(wú)論是加氫還是維修都更為方便。比如公交車,只需在公交總站設(shè)立加氫站和維修點(diǎn)即可。
近年來(lái),廣東佛山、江蘇如皋、上海、湖北武漢、北京、河北張家口等多個(gè)城市紛紛上線了氫燃料電池公交線路。
2018年11月,中氫科技與中國(guó)動(dòng)力(控股)有限公司(0476.HK,下稱“中國(guó)動(dòng)力控股”)達(dá)成戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,將于今年3月為其在香港推出的新能源車輛提供氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。
“在深入研發(fā)汽車電動(dòng)化、智能化技術(shù)的同時(shí),我們意識(shí)到純電動(dòng)汽車的短板是續(xù)航里程和充電時(shí)間,目前還不能夠滿足量大面廣的遠(yuǎn)程公交、城際客運(yùn)、長(zhǎng)途物流等市場(chǎng)的需求?!敝袊?guó)動(dòng)力控股董事長(zhǎng)張韌介紹,2017年初公司承接了香港科技創(chuàng)新署氫燃料電池中巴項(xiàng)目,此后一直在積極尋求中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心零部件,與中氫科技的戰(zhàn)略合作實(shí)屬“眾里尋他千百度”。
段玉林告訴《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者,中國(guó)動(dòng)力控股的新能源車輛,將搭載兩套60kW氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī),有望2019年年內(nèi)落地。而這也意味著中氫科技將正式進(jìn)入氫能源汽車市場(chǎng),并首次在香港市場(chǎng)亮相。
段玉林還透露,中氫科技在廣東茂名、安徽蕪湖、海南、江蘇蘇州等地的產(chǎn)業(yè)鏈基地正在規(guī)劃建設(shè)中。其中,茂名基地預(yù)計(jì)2019年9月一期項(xiàng)目投產(chǎn)。
“茂名有深厚的石化產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì),有大量富余氫氣。如果說(shuō)北京基地是實(shí)驗(yàn)室走向產(chǎn)業(yè)化的前端,那么茂名基地則更多地貼近整車生產(chǎn),貼近市場(chǎng)?!倍斡窳终f(shuō)。
毛宗強(qiáng) 《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》記者 姚冬琴攝
作為中國(guó)首個(gè)國(guó)家973氫能項(xiàng)目首席科學(xué)家,毛宗強(qiáng)覺(jué)得,眼下真正迎來(lái)了“氫經(jīng)濟(jì)”的黃金時(shí)刻。
從對(duì)國(guó)際上氫能發(fā)展的觀察,毛宗強(qiáng)認(rèn)為,假以時(shí)日,國(guó)內(nèi)的氫燃料電池技術(shù)比肩國(guó)際水平是沒(méi)問(wèn)題的。但是,相對(duì)于日韓等國(guó)都已制定了國(guó)家級(jí)的路線圖,中國(guó)的氫燃料電池發(fā)展尚缺乏頂層設(shè)計(jì)。
在接受《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》采訪時(shí),毛宗強(qiáng)提出了三點(diǎn)建議:第一,國(guó)家應(yīng)有專門的部門或機(jī)構(gòu)來(lái)管理氫能?!耙訌?qiáng)管理,有序發(fā)展。現(xiàn)在大家覺(jué)得氫能好,一窩蜂都上了,各種氫能技術(shù)‘百花齊放。稍微看一下報(bào)紙、網(wǎng)絡(luò)就發(fā)現(xiàn),不少地方口氣都很大,一上馬就是多少億元。如果一哄而上,就有可能泥沙俱下,一旦出現(xiàn)一點(diǎn)安全問(wèn)題,或其他問(wèn)題,可能對(duì)整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展造成不利影響?!?/p>
第二,應(yīng)把氫能當(dāng)作能源管理,而不是?;?。當(dāng)前,我國(guó)對(duì)氫氣按照?;愤M(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管,這導(dǎo)致氫氣運(yùn)輸、加氫站建設(shè)等方面困難重重。比如,氫氣運(yùn)輸中,由于壓力限制,一輛載重幾噸的車,只能運(yùn)輸幾百公斤氫氣?!笆聦?shí)上,我們國(guó)家氫氣運(yùn)輸?shù)募夹g(shù)是完全達(dá)標(biāo)的,沒(méi)有安全問(wèn)題。去年有關(guān)單位在長(zhǎng)三角進(jìn)行了氫燃料電池汽車科普巡游活動(dòng),今年還要搞第二次,這是對(duì)公眾的宣傳教育,更關(guān)鍵在于制定政策的官員要比較早地能夠接受教育?!?/p>
第三,對(duì)于加氫站,應(yīng)盡快明確全國(guó)性的審批規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?!艾F(xiàn)在一些地方有地方性的政策,但全國(guó)其他地方能不能用呢?不知道。”毛宗強(qiáng)介紹,在國(guó)外,比如美國(guó)加州,有專門的加氫站申請(qǐng)文件,想辦加氫站,從政府網(wǎng)站下載文件,照著做就可以。而國(guó)內(nèi)加氫站審批手續(xù)繁雜,這與全國(guó)性的審批規(guī)范和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)缺失有關(guān),應(yīng)盡快明確下來(lái),讓相關(guān)部門的管理更有序、有效,也讓參與者有明確的路線可走。
劉斌 姚偉康攝
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》 記者 姚冬琴 北京報(bào)道
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:從國(guó)內(nèi)看,氫燃料電池汽車的市場(chǎng)前景如何,未來(lái)的市場(chǎng)潛力有多大?
劉斌:到2018年,中國(guó)汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)10年蟬聯(lián)全球第一?,F(xiàn)在氫燃料電池汽車才剛開(kāi)始進(jìn)入市場(chǎng),未來(lái)如果替代傳統(tǒng)燃油車,這個(gè)市場(chǎng)會(huì)是極其巨大的。
未來(lái)如果氫燃料電池的成本能夠大幅下降,效率繼續(xù)提升,將不僅僅是汽車的動(dòng)力,甚至?xí)蔀榧彝ト粘I畹膭?dòng)力。在日本已經(jīng)有這樣的應(yīng)用,用氫燃料電池來(lái)做分布式能源,對(duì)于電網(wǎng)是非常好的支撐。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:對(duì)于三方合作成立的中氫科技公司,其商業(yè)規(guī)劃是怎樣的?
劉斌:當(dāng)前面臨特別好的機(jī)會(huì),我們產(chǎn)品已經(jīng)做出來(lái)了,國(guó)家補(bǔ)貼政策也非常明確,如果把市場(chǎng)推廣做好,今年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并達(dá)到一定規(guī)模,我們是有信心的。目前,除了與中國(guó)動(dòng)力控股合作,把氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)帶到香港市場(chǎng),我們還與奇瑞集團(tuán)達(dá)成合作共識(shí),在蕪湖成立合資公司生產(chǎn)氫燃料電池車用系統(tǒng)集成,用于商用車和乘用車。與宇通集團(tuán)、國(guó)機(jī)智駿汽車的合作也在推進(jìn)中。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:加氫站的配套仍有待進(jìn)一步破局,對(duì)此您有何考慮?
劉斌:目前我們?cè)谧黾託錂C(jī)的研發(fā),很快會(huì)落地。技術(shù)上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn),但未來(lái)的應(yīng)用場(chǎng)景主要還得靠政府的力量,比如說(shuō)通過(guò)氫能源商用車的落地,在某些地方先建一些加氫站。
在美國(guó)我們看到,加氫站是在加油站基礎(chǔ)上改造,安裝加氫機(jī),其推廣其實(shí)比充電樁要簡(jiǎn)便易行,因?yàn)榧託浜蛡鹘y(tǒng)汽油車加汽油的方式類似,3至5分鐘就加滿了?,F(xiàn)在唯一還有一個(gè)難題,就是對(duì)于加氫機(jī),國(guó)家現(xiàn)在還沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。
《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》:目前有大量公司和資本布局氫燃料電池汽車,其中不乏很多央企。與之相比,中氫科技的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)在哪里?
劉斌:我覺(jué)得第一我們走得早,而技術(shù)的研發(fā)是需要積累的。第二,有些央企會(huì)考慮整個(gè)產(chǎn)業(yè)的布局,而我們會(huì)集中精力做好氫燃料電池電堆和發(fā)動(dòng)機(jī)的集成,整車制造交給專業(yè)的車企去做。
專注于把電堆和發(fā)動(dòng)機(jī)的性能提高,成本降低,這就是我們的聚焦點(diǎn),也是我們未來(lái)可以跟任何一個(gè)企業(yè)去競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)所在。