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局部闭环”,燃料电池汽车产业化的“中国经验” |
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发布者:zq1229 发布时间:2025/7/27 22:02:14 阅读:33次 【字体:大 中 小】 |
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局部闭环”,燃料电池汽车产业化的“中国经验” 原创 郑贤玲、产业观察者 2025年07月27日 19:42 编辑:李铭沨 摘要:“局部闭环”是中国探索在氢气发生区域投放燃料电池汽车,规避氢气贸易和运输成本构建的燃料电池汽车经济性运营模式,这一模式为燃料电池商用车提供了可行性解决方案。但这一模式的工程化思路不易构建标准化产品的连续生产,难以突破规模经济的边界线,是一个等待氢气综合成本下降的过渡性方案。美国日本氢能战略转向重型商用车,但两国氢气成本高,难以复制中国“局部闭环”的模式。重型商用车的高氢耗对可再生能源消纳会有更大的贡献;但在产业发展初期,氢能价格高氢能供给不足,以重型商用车导入必然比低氢耗的乘用车遭遇更大的挫折。全球氢能和燃料电池汽车发展正在遭遇能源转型中的“达克效应”(注1),从“初学者泡沫”进入到真实的经历,不过真实经历不仅是困境,还有发现和经验,这是参与各方取长补短重新建立信心的关键。不过,对任何经验或教训不能只看表面现象,而是要分析成功或失败背后的原因。本期我们分析燃料电池汽车推广的可行性方案,聚焦具有中国燃料电池重卡和物流车“局部闭环”的商业模式。 重型商用车路径成为更多燃料电池应用的“共识” 截至2024年底,全球燃料电池汽车保有量超9.8万辆,我国占比28.7%。中国燃料电池汽车市场结构:货车销量达1.99万辆,占燃料电池汽车总销量的70%,客车销量超7600辆,占总销量的27%,乘用车占总销量的3%,仅销售821辆。全球3万辆商用汽车中大约有90%为中国贡献。 尽管到2025年第一季度全球燃料电池汽车保有量达到10万辆,但让国内外燃料电池行业不安的是,2023、2024、2025年上半年全球燃料电池汽车销量出现不同程度的下降,2023、2024年海外氢车销量均同比下降约40%,中国市场相对稳定似乎在证明重型商用车路线更加“正确”。我不确定美国和日本将燃料电池汽车发展重点从乘用车转向重型商用车是不是因为看到中国燃料电池商用车“更成功”的经验,但至少,相关专家在论证中国燃料电池汽车从商用车切入的“正确性”时一定会拿美国和日本的燃料电池汽车政策调整来作为论据。国外专家也将中国氢能产业化的领先归功于燃料电池重卡和电解槽。托马斯·戴维斯表示:“截至 2024 年 5 月,中国在氢能卡车部署 (95%)、加氢站 (HRS) 建设 (390) 和最终投资决定 (FID) 项目方面处于全球领先地位,超过 40% 的氢能项目和约 65% 的全球电解槽产能超过 FID。”(巴拉德网站)2024年10月23日,美国能源部 (DOE) 发布了一项高达4600万美元的资助机会通知,以加速清洁氢能和燃料电池技术的研究、开发和示范 (RD&D)。根据该资助的项目将提高氢气生产、氢气基础设施和燃料电池技术的性能,并将在新的高影响应用中展示氢能和燃料电池,包括重型运输场景应用商用车及燃料电池客车研发与示范。2025年2月3日,日本新能源产业技术综合开发机构(NEDO)发布《汽车和重型车(FCV·HDV)用燃料电池技术开发路线图》,提出到2040年燃料电池技术发展目标及技术开发路线。 路线图发展目标分为三个阶段: 初期(2030年左右)、中期(2035年左右)和后期(2040年左右)。根据路线图预测,2030年燃料电池汽车销售目标23万辆,其中卡车销售目标17万辆;2035年燃料电池汽车销售目标60万辆,其中卡车销售目标45万辆;2040年燃料电池汽车销售目标150万辆,其中卡车销售目标120万辆。到2050年全面实现交通领域的碳中和,日本燃料电池汽车和重型卡车的市场规模将分别达到10万亿日元和24万亿日元,总计约39万亿日元。燃料电池HDV的氢气使用量约占交通领域总氢气用量的25%以上,这一规模将使燃料电池汽车成为最重要的氢能消费产业。这几乎是一个放弃燃料电池乘用车的新战略。 中国经验:在氢气发生地构建“局部闭环” 2022年,就在“以奖代补”示范城市群为“燃料电池汽车用得越多亏得越多”,燃料电池汽车推广遭遇“买得起用不起”的压力时,在山西、天津、河北几个并非“示范城市”重点区域的地区正在开启一场氢能“局部闭环”的市场化探索。 1、需求方拉动:减碳需求+低成本氢气 (1)晋南钢铁:生产减碳需求与副产氢条件基于焦炉煤气制氢的基础条件和企业减碳的需要,2022年5月晋南钢铁成立山西天恒氢能科技有限公司。由于电动车续航里程短,只能短驳,短驳车辆有一个现实需求就是重载,但电动车一旦超载以后几乎一趟回来就得换一次电池,晋南钢铁集团买了很多电动车以后,发现效率不高就选择了自身具有氢气供应优势的燃料电池汽车。2022年8月11日,公司一次购买了300辆燃料电池汽车。采用氢能重卡拉的700度钢坯,实现钢坯内部倒运;采用31吨自卸车,在上坡下坡环境下载重可以6吨,整车重量大概在90吨。除了短驳的重载优势,晋南钢铁还通过1000公里拉运的场景验证了氢能干线物流的优势,公司焦化副产氢价格到25元/kg,加上钢铁企业自身大规模重货物流需求,构建了由需求拉动的闭环系统。到2025年6月,在没有补贴的山西,仅靠市场化选择,晋南钢铁一家公司投运的车辆达到700辆。 (2)鹏飞能源:低碳转型构建可持续发展的能源体系鹏飞是一家拥有资产1500亿元的大型能源企业,核心资产是煤炭。为响应国家“双碳”目标,集团积极参与地方经济的转型升级计划,拟投资 780亿元,打造全球规模最大、产业链最全、工艺路线及装备最先进的鹏湾氢港氢能产业园项目,规划建设20万吨焦炉煤气制氢、5GW风光电制10万吨绿氢、100座加氢综合能源岛、30万辆氢能重卡、零碳物流智慧运营管理平台及万辆重卡大物流。这是一个产值1800亿规模的宏伟规划,规划涵盖了制、储、运、加、用、研及装备制造为一体的现代化氢能全产业链。其中燃料电池汽车是最大的牵引力,用燃料电池整车带动园区产业链。2022年鹏飞并购湖北十堰东风特种汽车制造有限公司,2022年11月,鹏飞自主研发生产的首批百辆氢能重卡投运;2023年首批3辆氢能大巴、5辆氢能公 交、1辆氢能中巴及1辆氢能装载机相继投运;2023年11月,第二批二代百辆氢能重卡投运;2024年4月, 鹏飞集团摘得当期氢燃料电池汽车史上最大订单-河北迁安市500辆氢能重卡订单。2024年4月,鹏飞还在孝义市投放了500辆氢电共享单车。2024年8月,第三批百辆氢能重卡投运。在孝义市建成并投运4座加氢综合能源岛。截至目前,孝义区域共有830辆氢能车辆运营,形成了全国最好、且没有依靠政府补贴而纯商业化运营的“气-站-运-车”全产业链示范场景。 鹏飞能源的氢气来自工业副产气和电解水制氢,2022年7月,一期2万吨/年焦炉 煤气制高纯氢项目投产;2023年8月,利用焦化干熄焦余热发电配套3×500Nm3/h 电解制绿氢项目投运;另外,在建风光制氢方面·,还有沁源120MW光伏发电制1000 吨/年绿氢项目和赤峰宁城262.5MW风力发电制8000吨/年绿氢及15万吨/年绿色甲醇一体化项目。 (3)天津荣程:整合产业链资源构建城市绿色交通体系天津荣程集团是一家以钢铁为主、兼营物流贸易、资源开发等为一体的大型联合企业。公司自2019年开始布局氢能产业,2021年建立了天津市第一个氢能运输示范应用场景,支撑荣程钢铁清洁运输比例达到80%以上。2023年成立荣程新能集团,聚焦氢能产业解决方案并定位集成商,围绕“制储运加用研及装备制造”一体化氢能全产业链进行布局。截至2025年5月,荣程新能在天津投运加氢站12座,开通了天津港-荣程钢铁、天津港-集装箱堆场、天津港-北京大兴、天津港-河北廊坊、天津港-河北遵化、天津港-河北邯郸-山西长治、荣程钢铁-天津静海、荣程钢铁-河北霸州、荣钢钢铁-河北定州、黄骅港-鲁北区域、黄骅港-河北邯郸-山西长治、辽宁大连-沈阳、辽宁营口-鞍山等多条氢能专线,投放氢能重卡800多辆,制取绿氢558吨,累计加氢3780吨,运输货物2738万吨,行驶里程3890万公里,减排二氧化碳3662吨。荣程本身没有焦化厂,主要是利用天津当地的工业副产氢,并采用城市污水处理后的中水作为水源(绿水)、渔光互补水面光伏发电作为电源供给(绿电)、产出氢气供应氢能重卡使用(绿氢)构建水电解制加氢一体化项目,副产气应用于钢铁生产,做到新水“零使用”、废水和二氧化碳“零排放”,形成了货运领域绿色能源制储加用全产业链闭环 (4)河钢集团:为“双碳”目标与欧洲碳关税布局氢能应用河北是我国钢铁大省,而河钢集团则是河北钢铁产业的集大成者。集团拥有唐钢、邯钢、宣钢、承钢、舞钢、石钢等多家钢铁企业。截至2023年底,河钢资产总额达5456亿元,2023年,实现营业收入4016亿元,是我国第一大家电用钢、第二大汽车用钢制造商,世界第二大钒钛材料制造商。为响应国家“双碳”战略目标,并迎接欧洲碳关税挑战,河钢自2022年开始了氢冶金和氢交通清洁能源替代的行动,已建成120万吨氢冶金示范工程项目,并以租赁的方式投入250辆燃料电池物流重卡应用。 (5)泰山钢铁:利用氢源优势测试燃料电池重卡全产业链运行山东泰山钢铁是全国最具竞争力的400系不锈钢生产基地,地处山东省济南市莱芜区。 在氢能应用上泰钢具有三大优势: 1)氢气资源优势。泰山钢铁是传统的长流程钢铁联合企业,在氢气制备供给端具有得天独厚的优势,拥有合规的焦化产能71万吨/年。在生产高炉用焦炭同时副产焦炉煤气中含有约52%-55%的氢。若副产的焦炉煤气全部制氢,年可制备约1万吨H2。2008年,泰山钢铁在建设全氢罩式退火炉时配套建设了1套1500Nm3/h焦炉煤气变压吸附制氢装置(制氢站),至今已近20年,在氢气的制备、输送、使用和维护等方面积累了一定的经验。 2)物流需求优势。公司原料和产品物流量大,自有和挂靠的物流车辆有1000多辆。3)基础建设优势。2007年公司就利用氢气做冷轧的保护气体,2019年开始氢能交通生态布局,2021年建成山东第一座加氢母站,包括1套1000Nm3/h氢气二次纯化装置和配套的氢气加压、加注、充装设施和一站式氢品质检测实验室(在线+离线)。 泰山钢铁投放燃料电池汽车主要目的是测试燃料电池汽车的性能与经济性,目前有4辆车在测试,最高峰也只有12辆,因为规模不大,所以加氢站运行不饱和,加氢价格35元/kg,公司表示,如果扩大应用规模可以做到22元/kg。 2、供应端创建局部闭环:25元/kg氢气供应+应用场景 市场是供需双方共同构建的,让客户买得起还要用得起,是燃料电池汽车的目标市场。 (1)美锦能源:深度布局氢能产业,供需资源优势兼备美锦能源是全国最大的独立商品焦和炼焦煤生产商之一,也是氢能全产业链布局的头部企业,是能源行业率先转型升级的代表企业。其控股的飞驰汽车是中国第一个独立的燃料电池汽车品牌;其参股国鸿氢能和鸿基创能是国内燃料电池电堆和膜电极龙头企业。从最初的华南市场,走向全国各地乃至进军国际市场。飞驰汽车积极探索燃料电池汽车在港口、钢厂、化工园区、矿山、煤矿及长距离高速运输等多元化应用场景。因为美锦能源对自身了解煤炭产业的生态,与煤炭运输和应用大户更容易建立良性的沟通关系,在晋南钢铁、荣程集团、河钢集团、嘉兴港口等多个燃料电池汽车示范基地提供产品和服务。据高工氢电,截至今年3月底,美锦已累计推广各类氢燃料电池汽车近4000辆,安全运营里程约2亿公里,累计为交通领域减少碳排放约20万吨。 (2)鲲华能源:看到25元/kg氢气供应市场对于出身于哈工大计算机专业、并曾经服务于汽车行业后市场知名企业的王亚波博士来说,显然已经储存了系统化和市场化的基因,从他2021年创立鲲华科技开始关注的就是燃料电池汽车盈利性商业模型。所以,他把目标投向了具有低价氢气(25元/kg或以下)供应和货物运输量大的规模市场。自2022年8月首批投放以来,山西两个重要的客户鹏飞集团和晋南钢铁共推广319台车,到2024年年底运行里程2800多万km,单台车辆最高里程数接近25万km。2023年12月在河北奥森钢铁投放22台车,到2024年年底总里程105万km,单车最高里程5.7万km。在河北开发了辛集-涞源的氢能运输路线,一条是成品钢路线,一条是从保定方向走,然后再把铁矿石拉回来,往返都有货物运输,车辆运营非常饱满。2023年7月,鲲华科技启动氢能重卡城际物流干线计划,连通上海、宁波两地,由上海临港加氢站启程,到达宁波镇海炼化加氢站进行氢气补给后返回上海,往返里程超400公里,实现沪甬城际氢能基础设施联动。在宁波的镇海炼化涡流场景有110台车主要围绕镇海的港口运集装箱车辆,从义乌小商品城到港口,再从港口运回进口货物,双向都有运力构建氢走廊。 该路线采用385m³的八瓶组,加一次氢气可以满足来回650km。2024年3月,鲲华科技联合宁波镇海港埠以及宁波氢骠国宏等合作伙伴,完成“环杭州湾氢走廊”氢能重卡首发,发布的氢能重卡车型采用鲲华科技独创设计的相关技术配套,车辆续航里程可达700公里,完全覆盖从镇海港区出发沿环杭州湾高速奔赴嘉兴、杭州、绍兴等地的路线行驶需求。到2024年,鲲华科技以市场化的方式累计投放598辆商用车,累计运行已经超过3500万km,单车最高运行里程累计25万km。 (3)云韬氢能:推动广东地区氢气枪口目标价20元/kg广东地区燃料电池汽车的“过山车”源自积极的科研投入与居高不下的氢气成本,可以说广东的燃料电池汽车热情被一盆“60-80元/kg”的氢气给浇得奄奄一息,每公里亏60元左右,这几乎是一个“自杀”式的应用端市场。就在市场纷纷将注意力转向山西、河北、天津等低成本氢气区域时,位于广州白云区云韬氢能总经理杨强跟我说:我很快会把枪口价降到25元/kg,目标是20元/kg。这让人难以置信。我跟佛山环能院了解到,成立于2022年5月的云韬氢能累计销售燃料电池汽车已经达到495辆,并成为2024年广东省燃料电池汽车推广“销冠”企业。并实现三大里程碑:氢燃料电池车装车量及装机功率广东第一,成为广东省龙头企业;氢能重卡安全运营总里程破345万公里,居于全省第一;旗下加氢站日加注量超1200公斤,负荷率100%,为全国运营效率最高站点之一。重要的是应用场景和氢气来源,经济发达城市的商用车主要来自城市渣土运输、环卫及消费端物流配送,这些依然是云韬氢能的目标市场。而氢气来源核心是低成本。云韬实现了2024年氢气出枪价格30元/公斤,2025年28元/公斤,云韬收购了宝武集团旗下气体公司,还在与珠三角核心区域广州的广石化、东莞巨正源以及茂名石化、宝武集团子公司湛江钢铁深度合作,目标是推动广东地区持续降低氢气出枪价格至20元/公斤。云韬算了一笔经济账,即使按照现在的购车成本,氢气28元/kg,31吨燃料电池搅拌车与自卸车5年全生命周期总成本(TCO)与同等载重量的燃油车比优势明显,与纯电动车型基本相当。中国燃料电池汽车“局部闭环”模式的构建首先是从需求方氢气发现稳定、持续供应、具有经济性且有减碳需求的应用场景,我们列举的应用端是国内典型的应用场景。相比钢铁企业、煤炭企业主动转型,供应端企业在港口、城市环卫、城市公交、冷链等场景的拓展,如果没有便宜的氢气供应,运行还是非常困难的。目前可以实现局部市场经济性闭环还是要开拓距离氢源更近市场的企业。 3、 “局部闭环”的核心要点 1)燃料电池汽车“局部闭环”的基础条件:上下游结合河钢集团张二星说燃料电池汽车非常困难,必须是上下游结合。琨华科技王亚波博士总结山西燃料电池汽车市场化运营成功要素:一是稳定的低成本氢气供应。山西副产氢多,煤矿资源够多,有15亿吨副产氢(煤炭焦化),煤制氢平均价格10元/kg,足以满足现有氢能车辆使用;二是有好的应用场景。钢铁、煤炭企业都是大宗物资,运输量大,且运输路线比较确定。港口也是较大的物流枢纽节点。三是需要有实力且有情怀的企业家。目前由甲方驱动的局部闭环如晋南钢铁、鹏飞集团、荣程、天津荣程、河北钢铁、泰山钢铁都是当地乃至中国具有影响力的大规模企业,这些企业为实现减碳和转型目标,非示范区企业不仅仅要采购价格高昂的车辆(比燃油车和电动车贵一倍或以上),而且要投资制氢设备、加氢站等基础建设,承担了巨大的试错成本和风险。四是政府支持。需要当地政府把氢能产业化作为”一把手工程“。氢能产业非常复杂,涉及诸多行业和部门,特别是氢能安全需要担责,如果不是“一把手工程”很难调动资源和项目审批。 2)金融工具发挥作用融资租赁。2025年1月9日,海通恒信国际融资租赁股份有限公司与上海鲲华新能源科技有限公司、上海氢骠物联科技有限公司三方氢能重卡融资租赁签订战略协议。海通恒信将为鲲华科技和氢骠物联提供融资租赁服务,支持双方在氢能重卡领域的业务拓展。鲲华科技负责提供燃料电池系统产品和氢能重卡解决方案,氢骠物联则将利用其物流管理平台,为氢能重卡车队的运营提供全方位的服务。荣程数科金融服务平台拥有第三方支付、商业保理、融资租赁等多个金融服务牌照和服务平台, 可为氢能运输全链条提供金融赋能。云韬氢能利用第三方金融为客户提供融资租赁服务。经营性租赁。河钢集团采取的是从专业第三方租赁车辆。2022-2023年,一辆车120万已经很低了,月租金13500元,现在7000-8000元就可以租到一辆车。不过电动车的月租金从30000元降到了10000元,降幅更大。股权融资构建利益共同体。2024年6月18日,荣程新能集团与滨海保税产业投资基金、海德利森、中集安瑞科、国鸿氢能、瑞泰集团签署股权投资协议,成功完成PreA轮融资,募集资金超过5000万元人民币,不仅让融资更加顺利,而且集中了产业链优质资源。云韬氢能联合白云区属国企白云投资、白云金控三方联合体成功收购宝武钢铁集团旗下核心企业广东宝氢科技有限公司51%股权,掌握了广东宝氢科6000吨/年工业副产氢气,宝氢下一步产能将扩产至2-5万吨/年氢气,可以为云韬车辆推广提供稳定价优的氢气。此举云韬得到了政府主权基金的支持,为后续氢能价格谈判获得加持。 3)智能化资源调度与专业化管理虽然账面上算账氢能重卡可以在氢气价格25元/kg可以与油车能耗成本相当,但实际燃料电池汽车在没有补贴的情况下比油车购车成本贵一倍左右。而且早期购买的车辆性能不稳定,车队规模小,加氢站和物流运转均没有规模效应,赚钱其实不是一件容易的事情。2022年5月晋南钢铁成立山西天恒氢能科技有限公司,当年运行还比较顺利,到2023年、2024年第一批车问题不断暴露,两年累计亏损1亿左右。2023年,原晋南钢铁氢能专班组长王朋离开晋南钢铁,并于2023年5月注册成立上海氢骠物联科技有限公司,主要是利用物联网技术对物流运输实施专业化管理,并在宁波、宁东、哈密等地做了一些尝试。今年3月7日,天恒氢能输入上海氢骠管理,今年3月-6月天恒氢能开始盈利。王鹏说,这不仅是技术问题,更是一个管理的问题。荣程新能“一核两极”发展模式,其中“一核”,即数智化、平台化集成商;“两极”即氢+经济和车+经济两个产业链条。荣程智运多式联运平台,已汇聚货运车辆27万辆,大宗货主企业2000余家,货运线路覆盖全国,为氢能运输的全国市场化推广创造了有利条件。 4)尽量减少运输成本。局部闭环一个很重要的模式就是应用场景的运输半径与续航里程的匹配不脱离氢气供应这个核心。王亚波说,只要运输,成本就会上升。不过,对于不在同一厂区闭环的云韬氢能来说,投资氢气运输公司似乎也化解了不少压力,杨强表示,为了帮客户赚钱,他们氢气储运和加氢站环节都选择让利,他说,“让车跑起来才是最重要的。” 5)规模经济依然无法避开。制氢加氢都需要投入,所以,要想降低运营成本,运营车辆必须达到一定的规模,否则制氢设备与加氢站运行效率太低,氢气成本就达不到25元/kg的经济价格。6)燃料电池技术进步在实践中实现。为了更便于推进研发,荣程投资了自己的燃料电池系统。2024年8月交付200辆150kW氢能重卡,百公里氢耗降至8kg;2025年3月交付100辆200kW氢能重卡,续航可达到700km;已启动400kw电堆氢能重卡研发,并参与液氢重卡、智能驾驶等前沿探索。杨强说,车辆投放市场时,公司的市场人员到处救急,经过不断反馈和调整,现在从容了很多。王亚波表示,目前的膜电极技术还达不到要求,影响燃料电池的综合性能。张二星表示,因为燃料电池汽车推广量不够,技术进步还是不够,这几年主要进步燃料电池功率提升,前面的电池110-120kW,小马拉大车,现在130-150kW,耗氢量降到8-10kg/100km。 7)需要创造公平的市场环境。“山西模式”积累的经验让困境中的燃料电池商用车看到一线市场化希望,一个没有补贴的市场让燃料电池汽车运营实现了盈利,市场开始效仿和复制,一些示范区的车辆补贴后价格远低于市场价,这些车辆进入氢气富集的非示范城市打破了原有的平衡,鲲华这样的市场开拓型企业竞争力下降。燃料电池汽车还不成熟,需要扶上马送一程,但现有示范区补贴零部件的激励机制导致了市场混乱,政策应该直接补贴终端用户。 4、局部闭环对燃料电池产业化的积极意义与局限性 局部闭环是中国燃料电池企业和高排放工业企业探索出来的一条清洁低碳的市场化路径,在全球燃料电池汽车遭遇瓶颈的今天,这一商业模式对行业的发展具有非常积极的意义: 1)发现价格。商用车是生产资料,对价格极其敏感,用户在实际应用中寻找被替代传统方案的购买成本和运行成本。前一阶段重卡耗氢量10-13kg/100km,需要氢气25元才能替代同等吨位的燃油车。随着燃料电池汽车耗氢量的降低,燃料电池汽车可以适应的价格宽度增加,市场空间也将扩大。表1 31吨燃料电池搅拌车TCO测算根据在白云区各家企业实际运输情况平均值以日行驶里程150km、年运行天数300天进行测算表2 31吨燃料电池自卸车TCO测算根据在白云区各家企业实际运输情况平均值以日行驶里程180km、年运行天数300天进行测算 2)从示范到产业化过渡。无论是氢气价格还是燃料电池汽车的价格都需要达到一定的规模才有经济性,一般都是政府补贴托举产业化过渡期。但目前燃料电池汽车补贴杯水车薪,而电氢耦合还处于工艺优化阶段,应用端没有规模,局部闭环以成熟的工业副产氢为主,辅以绿电综合利用(荣程),让车辆可以实现经济性运行和技术迭代(如耗氢量下降),规避了过渡期的成本障碍,给绿电成本下降留出时间窗口。 3)培育氢能从生产到应用的产业生态。这个生态不仅仅是制储运加用的物理连接,还有金融、物联网的秩序连接,是一个能源配置的管理体系,通过局部闭环构建的模型可以随规模增加而放大。 但目前以商用车为主的局部闭环也存在较大的局限性: 1)场景有限,难以达到规模经济。2024年全年,汽车产销累计完成3128.2万辆和3143.6万辆,其中商用车产销分别完成380.5万辆和387.3万辆,而拥有低成本氢气的应用场景应该不到1/10,而且今年上半年电动商用车销售达到35,8万辆,2025年7月全国商用车新能源渗透率达到29%,其中卡车渗透率达23%,客车渗透率达60%。如果不 进入乘用车,不仅商用车市场守不住,燃料电池产业链也无法达到规模经济。 2)工程化而非产品化思维。这是一个由用户端主导或是燃料电池主导的商业模型,是典型的工程化、项目制、定制化思维,而非产品化、标准化思维,订单不连续,生产组织呈现间歇性、波动性,生产效率低,整车厂被动等待订单,这仅仅只能作为过渡性方案,很难推动燃料电池汽车的规模制造。 中国经验难以在美国和日本复制 很多支持燃料电池商用车路线的人因为美国和日本的氢能战略调整更加确定商用车导入市场的“正确性”,在我看来,美日并不具备中国“局部闭环”的过渡条件,由重型商用车导入市场实在不是一个聪明的选择。料美日战略转向重卡不会顺利。 1、美日氢气价格更高,很难达到中国市场工业副产氢成本全球氢能发展的基本原理是可再生能源制氢规模化可以实现氢能应用的经济性,但现阶段是绿氢制备和电氢耦合培育阶段,绿氢成本还非常高,需要以传统的制氢方式来验证应用端的设备,所以,国内外燃料电池汽车用氢主要是天然气制氢和工业副产氢。而工业副产氢出厂价只有天然气制氢的一半左右,所以,从全球范围来看,中国氢气看起来跟日本相当,大约8-10美元/kg,但事实上中国市场示范区早期价格60-100元/kg,一方面因为示范初期没有规模,用于交通的氢气成本比较高;另一方面“以奖代补”示范期的政府补贴也推高了原本出厂价较低的氢气价格。所以,部分示范城市车辆则因为氢气太贵不得不停运。中国重卡对推动是在25元/kg的北方地区工业副产氢局部闭环场景实现商业化的,但估计日本要找到这个价格的氢气比较困难。商用车可替代燃油车氢气价格更低,不适合行业初期氢气加高价时期推广按照目前中国市场燃料电池重卡耗氢量9kg/100km,需要氢气价格在25元/kg以下才可以替代燃油车;而即使是国内乘用车达不到丰田MIRAI0.66kg/100km的耗氢量,但0.8kg/100km的耗氢量还是可以让轿车接受超过50元/kg的氢气价格。除非,美国和日本的燃料电池商用车技术比中国的氢耗量低一半。 2、今年5月,日本经济产业省宣布将筹措460亿日元(约合人民币23亿元),对氢燃料电池卡车及公交车的氢气价格进行补贴,补贴标准为每公斤氢气700日元(约合人民币35元)。对于大型氢燃料电池卡车来说,补贴大约可覆盖氢气与柴油之间价格差的四分之三。2024年,岩谷产业将氢气价格提高36%至每千克1650日元(约合人民币82元),ENEOS将氢气价格提高33%至每千克2200日元(约合人民币109元)。东京燃气的练马加氢站的氢气价格也涨至每千克1760日元(约合人民币87元)。算算这笔账,对于需要进口氢气的日本来说,恐怕是“不能承受之‘氢’”。 3、商用车的逻辑是“高耗能”,进入绿氢消纳阶段才是更好的方案根据国际能源署报告,因为中国的燃料电池电动汽车(FCEV)部署主要集中在里程相对较高的重型汽车上,2023年中国道路运输的氢气消耗增长速度几乎是美国的两倍,是欧洲的三倍多。在韩国和日本,轻型汽车领域仍然是燃料电池电动汽车的重点,尽管该领域的增长正在放缓,2023年这些国家道路运输中的氢气使用总量仅达到约7万吨。2023年,道路运输中的氢气使用量增长了约55%,其中重型车辆占这一增长的近85%。图6 2021-2023年按车辆段和地区划分的道路运输氢消耗量注:世界其他地区;US=美国。商用车包括轻型商用车和中重型卡车。关于年里程数和燃油经济性的假设来自国际能源署全球能源和气候模型。Global Hydrogen Review 2024(发表于2024年10月) 我们在梳理氢能发展的历程时总结了氢能发展的三个产业化逻辑,一是燃料电池汽车,原理是燃料电池效率高,交通能源摆脱资源约束与环境约束;二是国际海运与航空替代能源拉动氢基能源(甲醇、氨、SAF)的需求;三是风电光伏的可持续发展需要长时储能,也就是需要绿电消纳的用户端。这三个逻辑中前面两个是用户端对氢的需求,现阶段用户选择更便宜的原料,燃料电池选择先利用工业副产氢、煤制氢、天然气制氢,船舶、飞机选择生物质制甲醇、生物质制SAF,这两个逻辑下氢能消耗越低越好;后面一个逻辑是能源消纳需要,是氢能消耗越高越好。因此,现阶段应该以低消耗产品如乘用车优先,等到绿氢规模起来,且成本下降,再导向高消耗的商用车。这个逻辑对我国同样适用。注解:1、邓宁-克鲁格效应(Dunning-Kruger Effect)也被称为达克效应,是由心理学家大卫·邓宁和贾斯廷·克鲁格在1999年提出的一种认知偏差。它描述的是人们在某个领域的能力较差时,往往会高估自己的能力和认知,而无法准确评估自己的实际水平。人们刚接触某项新事物时什么都不会,会非常谨慎且很不自信;当对这件事有所了解,会一点就变得过度自信——即初学者泡沫;项目推进过程中遇到困难后,他们进入“修正”阶段,一些人变得失望;在进一步了解事物的本质,并找到内在规律后,解决困难的能力就会提高,自信心也会逐渐恢复。局部闭环”,燃料电池汽车产业化的“中国经验”
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