吳新
沒有發(fā)動機的轟鳴,也不是電動車的蜂鳴聲,隱約能聽到壓縮機工作的聲音,但行駛和啟動、加速體驗與電動車類似——這就是氫能汽車的實際體驗。
氫能汽車指的是利用氫燃料電池,即通過燃燒反應(yīng),將化學能轉(zhuǎn)化為電能,從而驅(qū)動氫能車行駛的新能源汽車,最后排放的則是純凈水。在全球能源轉(zhuǎn)型的背景下,氫能成為各國押注的未來能源之一。
目前來看,各國所長并不相同:長于可再生能源的日本在氫燃料電池技術(shù)方面領(lǐng)跑,歐洲更偏向于上游制氫領(lǐng)域,中國則擁有最大的氫能市場,在終端落地上先行一步。
電堆成本占氫燃料成本的60%? 圖源:德邦證券
氫能規(guī)模商業(yè)化圍城的突破口,正是汽車。
“中國氫燃料電池汽車就像純電動汽車爆發(fā)式增長前的狀態(tài)。”在今年智博會上,一名重慶車企負責人判斷。根據(jù)香橙會氫能數(shù)據(jù)庫的統(tǒng)計,截至2021年底,中國燃料電池汽車保有量8938輛,居全球第三;國內(nèi)制氫能力約3300萬噸/年,居全球第一。
不過作為和電動車同時出發(fā)的新能源車來說,氫汽車的發(fā)展算得上龜速。
我國政府推動氫能汽車的時間,最早可以追溯至2000年。彼時,氫燃料電池車、純電動車以及插電式混合動力車一同被視為新能源汽車技術(shù),列入國家重大科研計劃;2009年啟動新能源車私人購置補貼后,氫燃料電池汽車因成本較高,單車補貼最高可達百萬元,遠超其他類別新能源車。
不同于電車依靠儲能方式獲取電能,氫汽車的燃料電池相當于發(fā)電裝置,成本約占整車成本的60%。當氫氣和氧氣從電堆的入口進入,通過一定的電化學反應(yīng)后產(chǎn)生電流,驅(qū)動車輛。其中,電堆由膜電極、雙極板構(gòu)成,氫氣系統(tǒng)包括空壓機、儲氫瓶等。
“氫汽車要比純電車復雜很多”一直是業(yè)內(nèi)的共識。囿于技術(shù)瓶頸,氫汽車的發(fā)展始終落后于電車。
但是在2020年“雙碳”目標提出后,氫能發(fā)展再度獲得政策支持,成為市場熱點。今年3月國家發(fā)改委公布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》(下稱《規(guī)劃》)中明確提出,到2025年,中國的氫燃料電池車保有量要達到5萬輛。與此同時,地方對發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的態(tài)度轉(zhuǎn)為積極,目前已有近20個省份發(fā)布了氫能或燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
這也給了資本介入的信心,“政策會帶來確定的市場?!钡掳钭C券倪正洋認為,與動力電池發(fā)展初期類似,燃料電池也是典型的政策導向行業(yè),“此輪政策的密集程度與力度,遠超十余年前的政府示范項目,有效激發(fā)了市場熱情”。
在越來越多的確定性政策信號中,資本市場渴望復制鋰電的輝煌,但另一方面,政策的強力推動卻并沒有令氫燃料電池技術(shù)有質(zhì)的改變,這為氫能的未來市場打出一個問號。
截至今年4月,超過60%的氫能產(chǎn)業(yè)投資事件與燃料電池有關(guān)? 圖源:清科研究院數(shù)據(jù)
盡管各方紛紛跟隨政策指引進行押注,但氫燃料電池車發(fā)展依然備受質(zhì)疑。
比如,在政策驅(qū)動下,現(xiàn)有的燃料電池企業(yè)增長模式并非良性。
“政策引導能釋放出一定的市場需求,但是現(xiàn)在氫能產(chǎn)業(yè)鏈整個仍然是前期技術(shù)投入重、經(jīng)營虧損的階段,市場規(guī)模還不到純電動市場的千分之一。”一名行業(yè)投資人士表示,由于整車購置成本較高,氫能基礎(chǔ)設(shè)施不完善,很多燃料電池車要么是政府采購的公交,要么是固定場景下的商用貨車,乘用車市場很難進入。
應(yīng)用場景的限制,導致燃料電池企業(yè)更加依賴當?shù)卣唵魏脱a貼輸血,綁定趨勢明顯。
“燃料電池第一股”北京億華通歷年年報均提示客戶集中度過高的經(jīng)營風險:2021年,公司前五大客戶帶來的銷售收入占總銷售收入的84.16%。其中,對第一大客戶北汽福田的銷售額比重高達54.01%,主要訂單是2022年北京冬奧會賽事服務(wù)車輛。
這讓燃料電池的前景隱憂重重。一方面,受疫情影響,各地財政收支普遍吃緊,地方政府為燃料電池車燒錢的能力越來越有限;另一方面,在下游需求主要來自政府的情況下,燃料電池行業(yè)的技術(shù)競爭力會不會讓位于政府資源,成為企業(yè)首要成長因素?
億華通頭部客戶依賴度過高? 圖源:億華通財報
“我們希望看到有技術(shù)含量的企業(yè),而不是靠政府資源推動的行業(yè)?!鄙鲜鐾顿Y人認為,只靠政府關(guān)系,沒有核心技術(shù)的企業(yè),產(chǎn)品同質(zhì)化很嚴重,對整個行業(yè)并無益處。
更重要的問題是,在下游落地場景有限的情況下,中游燃料電池廠商卻已經(jīng)有產(chǎn)能過剩的跡象。
按照《規(guī)劃》,到2025年,氫能源車輛的保有量是5萬輛,但目前各地準備投產(chǎn)或宣布要做的項目已經(jīng)遠遠超過這個目標?!叭ツ耆剂想姵剀囦N量1600輛左右,今年再怎么增長也只有幾千輛;但是國內(nèi)已建成的和在建的電堆產(chǎn)能,可能到10萬輛左右了?!庇须姵仄髽I(yè)從業(yè)者判斷,對照實際需求,整個燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,包括膜電極、雙極板到氣體擴散層等核心零部件都已經(jīng)過剩。
為了爭奪有限市場,價格戰(zhàn)應(yīng)時而起。五年前,每千瓦電堆成本在萬元左右,到了2020年,國鴻氫能發(fā)布的鴻芯GI電堆產(chǎn)品給出了最低1999元/千瓦的“戰(zhàn)略合作價”,成為第一款價格下探至2000元的電堆產(chǎn)品;一個月后,氫璞創(chuàng)能以新品1699元/千瓦的價格打破國鴻氫能的低價紀錄;短短一周后,雄韜氫瑞公布的電堆產(chǎn)品報價低至1199元/千瓦。
價格戰(zhàn)的結(jié)果直接體現(xiàn)在燃料電池企業(yè)的毛利率上。
億華通財報顯示,近年其經(jīng)營性現(xiàn)金流持續(xù)為負、虧損加劇。2019年至2021年,燃料電池系統(tǒng)毛利率由47.2%降至40.44%,扣除非經(jīng)常性損益后,分別凈虧損1400萬元、4000萬元、1.78億元。
如今,全行業(yè)仍處于技術(shù)迭代的高投入期,自身造血能力本就不足,成本卻難以壓縮,未來一段時間燃料電池企業(yè)依然會依賴投融資輸血。
既然依靠政策驅(qū)動復制電動車產(chǎn)業(yè)鏈的成功不易,探索氫能在工業(yè)、電力等領(lǐng)域的應(yīng)用就成了投資機構(gòu)下一個目標。
“燃料電池企業(yè)現(xiàn)在處于虛火狀態(tài),還有重走光伏產(chǎn)業(yè)老路的傾向,所以我們也在看氫能其他應(yīng)用領(lǐng)域,比如再生能源制氫、氫儲能等。”倪正洋表示。
氫氣并不單獨存在于這個世界,它需要制氫、運氫、儲氫、加氫四個過程。在“雙碳”背景下,上游環(huán)節(jié)也受到關(guān)注。
作為一種工業(yè)原料,氫氣更多使用在合成氨、合成甲醇、煉化等工業(yè)領(lǐng)域。但長期以來,工業(yè)用氫以煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫等產(chǎn)出過程中伴有碳排放的“灰氫”為主,環(huán)保效益差,可再生能源制氫(也稱“綠氫”)這一市場被看好。
綠氫是指利用太陽能、風能等可再生能源來制取氫能,如今以綠氫替代灰氫是大勢所趨。相較于氫燃料電池車的緩慢發(fā)展,綠氫在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景更具有確定性,畢竟這是一個長期存在的“既有市場”。上述《規(guī)劃》亦指出,綠氫將是未來發(fā)展的重點,到2025年,可再生能源制氫量每年達到10萬噸至20萬噸,成為氫能消費增量的重要部分。
但綠氫的規(guī)模化難點在于成本過高,大規(guī)模且廉價的綠氫制取技術(shù)尚不成熟。據(jù)了解,目前綠氫成本約35元/千克,比工業(yè)副產(chǎn)氫10至15元/千克的成本高幾倍,成本主要來自光伏和風電的用能成本和電解水制氫裝備的成本。
另一個重點應(yīng)用領(lǐng)域則是儲能。
“氫能儲能具有規(guī)模大、可跨季節(jié)儲能等優(yōu)勢?!比A能集團總經(jīng)理鄧建玲認為,電和氫的能源屬性有互補性,電難以儲存,而氫能在銜接可再生能源儲能和調(diào)節(jié)能源方面具有不可替代的作用。
不過儲運裝備的技術(shù)瓶頸仍待突破。氫氣儲運手段主要包括管道運氫、高壓槽車運氫、液氫、合成氨運氫等幾類,其中所需的催化劑、離子交換膜和碳紙等核心材料國產(chǎn)化程度較低,是掣肘全產(chǎn)業(yè)鏈降本的一個關(guān)鍵因素。
以加氫站為例,據(jù)國聯(lián)證券分析,氫氣制取成本約為20元/千克,但加氫站終端售價達80元/千克,儲運成本占絕對的大頭,這限制了氫能的大規(guī)模普及。
不過電解水制氫裝置、大規(guī)模氫能儲運技術(shù)瓶頸難以突破的困擾,并不是中國獨有,從全球范圍來看,氫能仍處于產(chǎn)業(yè)化初期,虛火一場還是未來市場需要更多的參與者來證明。
儲運環(huán)節(jié)成本頗高? 圖源:中國節(jié)能協(xié)會