碳中和目标带给氢能源产业的想象力
原创作者:祝晓骏 CVA
祝晓骏
CVA持证人
氢能产业专家


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近期,CVA协会推出了“CVA持证人聊碳中和”系列文章,邀请新能源、风险投资等领域的专业人士对碳中和话题进行开放式地讨论与交流,分享他们从各自行业视角对这一问题的观察与洞见,敬请关注。





国家的十四五规划,已经从顶层设计的角度,明确了整个经济和社会一定要往新能源的方向发展。去年4月,国家新能源局对外发布《能源法》的征求意见稿,拟将氢从“危险品”归类到能源范畴,这是一个非常重大的变化。氢能源相关行业将因此摆脱枷锁,迎来爆发式增长。

国家的“双碳”目标提出后,在区域和行业层面也不断有细则和规范密集出台,辅以不同的补贴安排。今年,预计国家发改委很快会在全国推出至少5个氢燃料电池示范城市群,包括广州、北京、上海、河南、河北等省市,每个城市群约推出1000辆氢燃料电池车,这个政策极具前瞻性,同时也展示了国家对于“双碳”目标的决心,所以大家对行业的市场前景非常看好。




碳中和目标倒逼下的

应用场景革命


当前交通领域的污染很大比例是柴油车造成的,在柴油车的排放物中,不仅有二氧化碳、颗粒物(VOC),还存在着很多氮化物。根据生态部有关信息,在近年国家的节能减排要求下,二氧化碳和颗粒物已经处在比较稳健的控制计划中,但氮化物排放还没有得到很好的控制。交通行业如果使用氢燃料电池,节能减排效应将会非常明显。大量使用柴油燃料的商用车,是燃料电池车最重要的先行领域。这一领域首先应用在公交车,其次是物流用车,而在早期,这一领域基本都为政府驱动的采购车,经过五六年的发展,柴油燃料的商用车达到8000辆的存量。


在碳中和目标下,国家要求新能源技术能够在节能减排方面发挥中流砥柱的作用,比如在储能领域。同时氢燃料电池的应用场景不断扩展,今年主要应用在重卡商用车,之后会扩展到工程机械、农用车、矿山用运输车等等,这些领域普遍为封闭场景,与此同时,它与附之于电动化基础上的智能化5G自动驾驶应用共同配合,二者发挥协同效应来提高作业效率。下一步为船舶领域,因为航海运输业的污染事实也为一个值得重视的领域,所以这个领域也会成为氢燃料电池非常重要的应用方向。

此外还有一些细分领域,例如无人机领域,事实上国内外在这方面已经有很多尝试,目前在中国西部的无人值守领域,它们已经开始有实际应用,因为有充足高质量的燃料电池供应,它们可以适应高原地区的极高极低温的极大挑战,所以能很好地支撑这些领域发展。

这一领域的更高阶段为乘用车领域,事实上在中国拥有驾驶证的人中,有一亿多人没有拥有汽车。随着消费者越来越年轻化的趋势,公众对于汽车的价值认知和体验要求发生极大的改变,特别是90后、00后,这些群体在多年后会成为汽车消费的主力群体。在这种文化因素和电动车技术的共同作用下,乘用车行业已经发生了彻底重构,孕育了特斯拉、蔚来汽车、小鹏汽车这样的新物种,而氢燃料汽车将成为下一场汽车消费革命的主角,从商用车的小池塘进入乘用车的大海洋。





氢燃料大规模应用的

两个制约条件


当然,目前氢燃料电池的主流应用场景还比较局限,主要是相对封闭的行业性应用,因为在这些领域加氢比较便利,成本核算相对容易。这和电动车行业严重依赖充电桩网络的发展是一个道理,在氢燃料交通的快速发展历程里,加氢站的布局是一个关键点。从这一点来看,氢燃料电池在家用车、乘用车领域的大规模普及,应该还要5-10年的时间。

么跳出汽车行业来看,氢能源的普及,也取决于制氢和运氢成本的进一步降低。现在我们用的氢主要分三种:灰氢,就是化石能源,比如通过煤炭制出,这一过程要排放大量温室气体,因此污染较重,所以叫灰氢;第二种是蓝氢,它大部分来自于工业副产品,比如钢铁厂炼钢过程中会自然地产生一些氢气,我们使用碳捕获与封存技术(CCS)将其使用,它的来源也具有一定碳排放,但比专门用化石能源制的氢好处多很多;最后则为绿氢,它为通过可再生能源发电来电解水等一系列手段之后产生的氢气,百分百无污染,储存在储氢设备中,再经过运输去到全国企业使用,它的来源不具有碳排放,因此使用绿氢作为燃料驱动的车,比我们现在的纯电动车更加环保。


总体来说,目前我们的氢气来源主要是灰氢和蓝氢,未来如果能大规模存储用风电和光伏发电的电能,将这些电能通过氢的媒介形式存储下来,那么我们不用再去担心因为发电不稳定带来的废弃问题,再按需通过特高压输电将它们从西部传到东部,虽然这一过程存在一定效率损失,但是如果这个问题可以得到解决,中国的整个能源结构都可以得到改变,同时不用依赖外国进口原油。所以碳中和是个系统工程,意义十分重大。



企业与资本迎来绝佳发展机遇


中国氢燃料电池行业,目前尚未形成稳定的竞争格局,不断有新的企业进来,各家有各家的优势,同质化竞争不严重。对于有准备的企业和资本来说,这是绝佳的发展机遇期。而且有些类似电动车的行业,做到头部地位的大部分是一些新兴玩家,比如上海重塑科技,创新能力非常好,市场份额已经处于全国领先地位。也有很多想进入的传统车企行业背景的公司,它的发展路径可能会以并购为主,像长城汽车收购了一家燃料电池公司。所以我认为,在未来的产业格局中,有技术创新实力的民营企业会占到非常大的一块。


现在关注这个领域的投资机构数量也较多,但对早期项目而言,投资人对项目基本持有谨慎态度。等到企业过了A轮,投资人会持看好态度。此时整个行业方向非常明确,技术基础也已经具备,政策和技术基本不存在风险性,那么此刻最重要的因素则为企业自身能力力、团队是否稳定、企业是否具有核心竞争优势等等。


对于初创企业而言,我认为其对市场的判断要准确,细分市场是哪里、如何去打开市场、上下游是否确定、现金流是否足够支撑到拿到融资……,这些最基本的命题和其他制造业其实并无区别。现在有些政府支持基金的规模不是很大,但这对于创业企业而言,还是有一定帮助的。





当系统成本降至1/5,

你需要拥有多大的想象力


包括发动机技术在内的中国氢燃料电池行业,我个人认为其处于较初期的阶段,我们刚刚走过艰难的1.0阶段,这一阶段我们组装别人的东西;现在,我们开始自主研发一些核心部件,我们走到了2.0阶段;但在产品使用寿命及功能性方面,我们离巴拉德这样的国际龙头可能还有一段距离。

中国科学院院士欧阳明高提出,今天氢燃料电池在功率密度、冷启动温度、寿命、最高效率等指标上均有大幅改善,但需要在今后十年内将系统成本下降80%以上,这一过程很像十年前锂离子成本的下降过程。这一要求虽然高,但如果实现了,等到2030年,行业必然出现一个爆发式发展。我个人对此很乐观,因为目标在那里,路径基本确定,我们只需要努力去实现。



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