氢观察:中国氢燃料电池产业化还差什么?

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C缺产业链

资料来源:CST三交产研

现在社会分工更加明细,如果燃料电池只是几个企业,而非一个产业,那势必是低效的。说到产业链,我们很容易想到制氢和储氢。依照Mirai的数据,百公里氢气消耗量约为0.6~0.7公斤。那么氢气的价格就直接关系到用户的使用成本。氢气价格的组成,受到制氢、纯化、储运、加氢站建设与运营、利润等诸多因素影响,甚至包括加氢计量的偏差。

未形成产业链,是除了市场规模外,另一个影响燃料电池成本的重要原因。或者通俗的说:这些材料和元器件都不是专为燃料电池设计的,因此可能存在着需求与性能和成本上的各种不匹配。如FCV一般使用碳纤维材料作为生产IV型瓶(非金属内胆全缠绕气瓶)的主要材料,这种材料的成本短期内成本可能很难降低。

D缺技术方向

船是谁造的?船是大海造的。因为不符合“大海的设计规范”的船,都已经沉没了。燃料电池该往哪走,市场是最好的指挥棒。

丰田公司开发的Mirai,为燃料电池行业提振了士气。但诸如钛基双极板,3D流道技术等,不应顺理成章地就成为燃料电池产业化的技术方向。比如双极板,钛基双极板耐腐蚀,轻量化,但是机械加工难度大,成本高。不锈钢不但材料成本低,也更易于加工,除冷压成型外,还可以采用热成型等其他工艺,因此也不失为一个好的选择。

丰田Mirai燃料电池车

缺乏技术方向还导致了另一个现象:观望。由于存在着技术不确定性的风险,很多企业不敢“盲目”的投入。一方面行业热火朝天,另一方面产业化推进速度很慢。

在市场需求不明确时,要根据企业的定位,目标客户,探索性的定制方向,而非千人一面。正如投资界说的:不能把鸡蛋放在同一个篮子里。在技术方向不确定时,百花齐放可能是更好的局面。

3、怎么做?A找应用场景

如果燃料电池不能找到合理的应用场景,可能会成本失真,缺乏方向。前文提到那些国内顶尖的燃料电池研发机构,未必是产业化的最合适场所。他们有能力提升材料和电堆的各项指标,完善着各种理论,甚至开发原型机和工程样机……但这都不是达成产业化的充分条件。

福田氢燃料电池公交

燃料电池的场景,比如重载货车利用“液氢+燃料电池”的组合,或者特种燃料电池车辆(如叉车)。这些是企业家基于商业嗅觉所开发的应用,而非科学家的判断。燃料电池产业化的前提是,找到不得不使用燃料电池的应用场景。光阐述燃料电池的优势并没有什么帮助。

举个例子,在“有电有网”的场景,储能电池固然有调峰的功能,但并非是必须的。再加上峰谷电价差额较小,在成本上看加储能电池略显“鸡肋”。但如果“无电无网”的新能源发电场景下,储能电池就是必不可少的模块。同样,燃料电池的优势是“多网融合”,和其他电池不同,它不依赖外部电网,而是一种全新的发电模式。相比低功率密度的太阳能发电,燃料电池系统可能是一种更加适合的分布式电源(比如变成充电站)。它既不需要变压器增容,也不需要动辄几百平米的铺设空间,而且调度很快。

这就是我臆断的一个应用场景。应用场景合适,才有可能创造市场。有了市场,才会营造规模,而在规模之下,原来固有的问题,可能不再是问题。比如大家都担心燃料电池对贵金属催化剂的依赖,但当它初具规模,形成Pt回收的产业链条,这个担心将不复存在。

B相信自己的专家

如果有在丰田、本田、现代这样的FCV先进企业工作过的人,愿意在国内工作,恰好他们在国外还接触过燃料电池,国内企业很多企业都会趋之若鹜。且不说这些“洋专家”是否货真价实,即使他们真的了解核心技术,也未必能将中国的燃料电池技术推向新的高峰。

技术应用,也要因地制宜。需要技术专家,更需要技术团队,研发机制,资金支持,绩效管理等一系列影响因素。一个企业,很难因为某个专家而改变基因。也许这些洋专家自己也很清楚,他的价值,多来自于不对称的信息。为保证自己的收益,也很少有人愿意把自己掌握的东西全盘托出。

我们有自己的专家,在燃料电池研发的道路上,走了十余年或者几十年,更重要是,他们更了解国情,提出的建议更具有可行性。

某次会议上,一位德国专家在回答中国企业的征询是说了一句:FürIhre China-Problem, sollten Sie Ihre eigenen chinesischen Experten informieren(中国的问题,要请教中国自己的专家)。这句话我非常赞同。

C灵活的战略

日本在氢能方面可说是世界的典范,“建立氢能社会”更是日本的国家战略之一。日本为什么这么做?日本资源匮乏,核电+氢能的技术路线,可能帮助日本摆脱进口能源的依赖。大家经常说“地缘经济”“地缘政治”,我想“地缘能源”也同时成立。

首先,战略制定要因地制宜。中国每年大量的可再生能源无法上网,出现了大量的弃风弃光现象。是否一定可以用这些电能电解水制氢?姑且认为商业模型成立,但根据质量守恒,每生产1公斤氢气,所需要的水为9公斤(实际更多)。因此不见得有弃风弃光的地方都适合电解水制氢,还需要考虑当地是不是有充足方便的水源。

其次,要发展的看问题。发展清洁能源战略必会有一个趋势:未来可再生能源的上网率将大量提升,这就意味着弃风弃光现象将减少。可再生能源发电制氢作为一个长期投资项目,必须考虑这个因素在未来对经济模型的影响。

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