氫能源被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)最具潛力的清潔能源,據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會公布的數(shù)據(jù),2023 年上半年,全國氫燃料電池汽車的銷量是 2410 輛,同比增加 73.5%,向好趨勢明顯,明顯高于新能源汽車的整體銷量增速 44.1%。具體到 2023 年各月份氫燃料電池車的銷量,除 2 月份下降外,其他月份持續(xù)走高,復(fù)合增長率為 29.89%。
目前,億華通市值已達(dá)192.47億?!笆兄档脑鲩L,一定程度上說明了資本市場對億華通及氫能發(fā)展的肯定。作為科創(chuàng)板上市公司,億華通具有科創(chuàng)屬性,為確保技術(shù)先進(jìn)性,一定會投入巨大的研發(fā)創(chuàng)新費(fèi)用。”公告顯示,該公司前三季度研發(fā)投入達(dá)到1.18億元,同比大幅增長74.90%?!盃I收增長的規(guī)模和速度可能不足以涵蓋其研發(fā)經(jīng)費(fèi),作為氫能領(lǐng)域的成長性企業(yè),虧損是正?,F(xiàn)象,并不代表行業(yè)預(yù)期的走低。作為戰(zhàn)略性的新興產(chǎn)業(yè),氫能的盈利期在未來的3—5年,盈利能力會逐步增強(qiáng)。”
政策面,資本面都在加持,但是氫產(chǎn)業(yè)卻一直沒有實(shí)行大規(guī)模的發(fā)展。這也正是氫能存在的矛盾,一邊受資本的熱捧,一邊氫能公司的盈利和市場業(yè)績問題遲遲沒有看到起色。正因如此,不少公司堅(jiān)持不到上市就扛不住了,只有一級市場認(rèn)購火爆。
政府需求、產(chǎn)業(yè)需求和資本邏輯尚未實(shí)現(xiàn)良性網(wǎng)絡(luò)化。在政治層面,我們希望氫能產(chǎn)業(yè)能夠盡快實(shí)現(xiàn)對自主核技術(shù)的控制。對工業(yè)來說,國家補(bǔ)貼只是杯水車薪。實(shí)現(xiàn)獨(dú)立的技術(shù)進(jìn)步需要大量資金。需要指出的是,氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與資本對快速創(chuàng)收的預(yù)期相反,是一場“馬拉松”。如果為了獲得大量資金而提前啟動快速發(fā)展戰(zhàn)略,氫能行業(yè)將無法在技術(shù)、設(shè)備和其他領(lǐng)域取得重大進(jìn)展,高成本的問題仍將存在。
在氫燃料電池領(lǐng)域,加拿大巴拉德(Ballard Power Systems)可以說是大名鼎鼎。1993年,它推出了世界上第一輛燃料電池公共汽車。
1983年,巴拉德開始開發(fā)PEM(質(zhì)子交換膜)燃料電池。1993年、1995年,公司先后在多倫多交易所和納斯達(dá)克交易所上市。
經(jīng)過多年的產(chǎn)品研發(fā),巴拉德已經(jīng)將第八代FCmove?產(chǎn)品平臺從45kW擴(kuò)展到120kW,可以滿足重型運(yùn)輸應(yīng)用,并推出了200kW的鐵路、船舶和固定式發(fā)電應(yīng)用解決方案。
目前,巴拉德總市值為13.95億美元。不過,成立44年,它仍然沒有盈利。
國鴻氫能科技(嘉興)股份有限公司近日上市,登陸港交所主板,成為億華通之后國內(nèi)第二家氫能上市公司。
有數(shù)據(jù)顯示,按氫燃料電池電堆出貨量計(jì),國鴻氫能自2017年至2022年連續(xù)六年均排名全國第一,但業(yè)績卻叫好不叫座。招股書顯示,國鴻氫能2020年、2021年、2022年期內(nèi)利潤分別為-2.21億元、-7.03億元、-2.8億元。2023年前5個(gè)月運(yùn)營虧損為9237萬元,期內(nèi)虧損為8826萬元。
氫能行業(yè)靠上市,能否賭一個(gè)未來?
氫能發(fā)展有四個(gè)要素包括產(chǎn)業(yè)鏈、成本、壽命、性能,這些問題目前都還沒得到很好的解決,就很難被接受。在氫的應(yīng)用面,除了化工,最容易應(yīng)用的就是物流行業(yè)。
但是,大型物流企業(yè)用過,但都不愿意用,因?yàn)橛弥艹鋈コ鰡栴}了,都要配兩個(gè)司機(jī),動不動因?yàn)闅錃庋h(huán)泵或者各種問題就是要維修,人家搞物流的哪有時(shí)間去修這個(gè)東西,實(shí)際上在國內(nèi)的好多車都是有問題的,雖說保修X萬公里,現(xiàn)在都是那么簽合同,但實(shí)際上很多東西達(dá)不到,造成了氫能物流行業(yè)發(fā)展緩慢。
在我國,電解水制氫的平均成本是38元/kg,其中電力成本要占到總成本的50%以上,而使用工業(yè)副產(chǎn)物制氫,平均成本僅僅只8-14元/kg。
這意味著,工業(yè)電價(jià)要降低至0.3kW·h以下,綠氫才能在市場上具有競爭性。但對標(biāo)歐美日等國家,歐盟的綠氫的成本價(jià)低于14元/kg;美國的綠氫在12元/kg左右,而日本的綠氫成本固定在13.2元/kg。而進(jìn)一步拆分成本,造成綠氫高成本的兩大因素分別是電力消耗量和架設(shè)電解槽費(fèi)用。
多數(shù)加氫站沒有站內(nèi)制氫的能力,還需要疊加運(yùn)輸成本,而據(jù)東北證券測算的數(shù)據(jù),當(dāng)前不同形式的氫氣運(yùn)輸成本大致為2美元/kg。
德國PlanDelyKad的研究發(fā)現(xiàn),100MW堿性電解槽(成本520歐元/kW)比5MW電解槽(成本1070歐元/kW)的成本降低了約50%。但是,當(dāng)超過10~20MW時(shí),增加容量帶來的成本降低幅度將大大減弱。
加氫站建設(shè)成本也較高,投入回報(bào)率低,目前暫不具備經(jīng)濟(jì)效益,推行難度較大。在燃料電池環(huán)節(jié),產(chǎn)業(yè)化尚處于早期,經(jīng)濟(jì)性短板突出,主要是氫能及燃料電池部分關(guān)鍵零部件、核心原材料環(huán)節(jié)上國產(chǎn)化缺失,進(jìn)口依賴度高,導(dǎo)致價(jià)格居高不下。在應(yīng)用環(huán)節(jié),氫燃料電池車輛主要還是依靠政府補(bǔ)貼,應(yīng)用端購置成本、運(yùn)營成本和處置成本也亟待降低。
如此一來,氫能的成本居高不下。
相比之下,光伏、風(fēng)電、鋰電之所以大行其道,就在于成本不斷下降。
歐美給出的解答是政府引導(dǎo)+技術(shù)革新。去年11月,中石化建成首座PEM氫氣提純設(shè)施,投資門檻是十億,研發(fā)周期兩年以上。另外寶豐能源也在斥巨資投入綠氫項(xiàng)目并且已經(jīng)投入超20億元。
目前已商業(yè)化的綠氫工藝主要是電解水制氫,每生產(chǎn)一立方氫氣需要消耗4-5kwh的電力,能源成本大約占綠氫生產(chǎn)成本的80%。
此外,可再生能源的大部分氫氣生產(chǎn)來自離網(wǎng)電力,這意味著盡管土地成本和氫氣成本較低,但綠色氫氣生產(chǎn)豐富的地方通常較為偏遠(yuǎn)。不應(yīng)忽視的是,即使是最便宜的氫氣也應(yīng)該在家里找到。誰將在下游使用它?如何使用它?這些問題繼續(xù)困擾著整個(gè)行業(yè)。
在全球范圍內(nèi),只有美國上市的燃料電池公司Plague Energy通過了整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈并盈利。布拉格能源抓住了冷鏈物流中電動叉車的痛點(diǎn),專注于氫叉車的研發(fā)和銷售,改進(jìn)了客戶服務(wù)和安全措施,并成功創(chuàng)建了布拉格能源獨(dú)特的氫叉車配送模式。
因此,布拉格能源公司從早期虧損中逐漸減少了虧損,最終實(shí)現(xiàn)了盈利。關(guān)于美國的成功案例,中國必須盡快通過產(chǎn)業(yè)鏈,并在氫能的早期階段找到一個(gè)真正具有示范性的盈利模式。
為促進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)范有序高質(zhì)量發(fā)展,日前,國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)提出,到2025年,中國氫能產(chǎn)業(yè)基本掌握核心技術(shù)和制造工藝,燃料電池車輛保有量約5萬輛,部署建設(shè)一批加氫站,可再生能源制氫量達(dá)到10萬~20萬噸/年,實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排100萬~200萬噸/年。
氫能產(chǎn)業(yè)正處于初期發(fā)展階段,依賴于政策支持和資金注入,目前仍面臨“燒錢”的挑戰(zhàn)。雖然龍頭企業(yè)目前不盈利,但不必過分悲觀。
類似光伏、鋰電池等其他新能源行業(yè),處于導(dǎo)入期時(shí),需要政策扶持,企業(yè)短期難盈利。但當(dāng)從導(dǎo)入期進(jìn)入成長期,全面降本,自然會實(shí)現(xiàn)盈利。
且從政策密集出臺以及更多企業(yè)入局的情況看,市場對氫能遠(yuǎn)期發(fā)展信心仍較大。
由綠氫成本分析可知,電極、膜片、雙極板等成本占比較高,但目前中國在關(guān)鍵材料、核心部件上的研發(fā)水平與國外差距較大,且嚴(yán)重依賴國外進(jìn)口,不具備批量生產(chǎn)的能力,這嚴(yán)重制約了中國電解制氫產(chǎn)業(yè)的規(guī)?;l(fā)展。因此,亟待加強(qiáng)關(guān)鍵材料核心部件的自主化研發(fā)水平,加快形成具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的批量制備方法,全面實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵材料與核心部件的國產(chǎn)化。
降低綠氫成本不僅需要政府在可再生能源電力上的政策傾斜與激勵(lì),還需要科研人員在關(guān)鍵材料研制上的進(jìn)步與突破,以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模,從而降低設(shè)備成本。
電解制氫設(shè)備成本可從兩個(gè)方面減少。
一是從電解槽設(shè)計(jì)與單電池材料入手,使用較少的關(guān)鍵材料,尤其是Pt、Ir等成本較高的貴金屬材料,或用非貴金屬材料(Ni、Fe等)取代。
重新設(shè)計(jì)電解槽以實(shí)現(xiàn)更高的效率(更低的電力成本)、更高的耐久性(更長的壽命)以及更高的電流密度,可通過優(yōu)化膜厚度來降低歐姆電阻(同時(shí)還需兼顧氣體滲透問題),以提升電解效率,對多孔層傳輸層(PTL)、雙極板流道等關(guān)鍵部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化,如優(yōu)化孔隙率、孔徑、厚度等PTL結(jié)構(gòu)參數(shù),采用三維網(wǎng)格結(jié)構(gòu)流場等,以提升電解槽性能與壽命。
二是從增加單槽和工廠生產(chǎn)的規(guī)模來提升應(yīng)用經(jīng)濟(jì)性,通過執(zhí)行高通量、自動化的制造工藝,降低每個(gè)組件的成本。
提升單槽規(guī)模可以帶來規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益,盡管由于泄漏、大型組件制造限制、大型組件機(jī)械不穩(wěn)定、電池最大面積限制等問題,單槽規(guī)模的提升范圍有限,但仍舊可產(chǎn)生強(qiáng)大的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。