对话捷氢科技卢兵兵:双碳背景下,未来氢能会是下一个“锂电”|双碳观察

韩敬娴

韩敬娴

· 4月30日

预计2028年到2030年左右,氢燃料电池会有规模地进入乘用车领域。

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对话捷氢科技卢兵兵:双碳背景下,未来氢能会是下一个“锂电”|双碳观察

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上海捷氢科技股份有限公司总经理卢兵兵

上海捷氢科技股份有限公司总经理卢兵兵

不管是2020年9月五部委发布的燃料电池汽车示范应用的通知,2021年8月正式批复京津冀、上海以及广东为全国首批燃料电池汽车示范应用城市群,还是2021年年底,国家五部委再次发文,启动新一批燃料电池汽车示范应用工作的通知,河北、河南省入选示范城市群,大家的诉求最终都归结到一点:氢气的能源属性。

直到3月23日,国家发改委、国家能源局联合印发了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,规划中提出,到2025年,燃料电池车辆保有量约5万辆,部署建设一批加氢站。

“这次规划出来,最重要的就是确定了氢气作为能源的属性。在能源属性确定了以后,下面很多事情就可以基于顶层设计去做了。”上海捷氢科技股份有限公司总经理卢兵兵在接受钛媒体App采访时说。

未来氢能产业会是下一个“锂电”

根据统计,今年一季度,国家层面共出台氢能产业相关政策达18项,超过去年的一半。

政策热度骤起,激起了行业涟漪。氢燃料电池成为锂电池之后又一具有想象力的赛道。有研究机构预计到2023年中国氢燃料电池产业市场规模将达到230亿元。

但卢兵兵也明白,行业发展是一个系统工程,需要每个环节一点点朝前拱,“前途很光明,但实际道路还是蛮曲折的”,不过到了一定的规模之后就和锂电池一样可接受了。

那么,要“拱”多久才能见到行业更多的亮光?以锂电池产业来说,虽然2009 年就出台了示范推广的政策,但行业真正起来还是从2017年左右开始,中间经历了将近十年的缓慢发展期。

卢兵兵在很多场合都提到过一个时间点—2025年。在他看来,那时部分应用场景中,氢燃料电池汽车的TCO(整个生命周期的用车成本)会和燃油车相当。现在燃料电池的成本正在以每年百分之二三十的速度在下降,到2025年它的成本会大幅下降,2030年行业会进一步的成熟。

总结来看,根据十四五规划,到2025年加氢站的网络会大大改善;上游制氢、储氢、运氢、加氢的技术迭代和成本降低,燃料电池零部件产品同步也会成本降低;五部委“燃料电池汽车示范应用”的政策对行业发展的带动,包括空压机、氢循环泵、碳纸、催化剂、质子交换膜等在内的每个细分领域都会出现头部企业,有利于形成健康的产业格局;核心材料、零部件、工艺、装备、测试仪器等在几年内全部实现国产化替代,进而成本大幅下降;上下游相关法律法规的完善,更加有利于行业的发展。

卢兵兵预判,到不了2030年,国内加氢站的数量就会超过1000座。目前加氢站的保有量在超过250座,这个数字一直在保持上涨态势。

随着氢能产业规模的不断扩大,成本的持续下降,以及法律法规、基础设施等的不断完善,氢能产业成为下一个“锂电”,这完全是有可能的。

当然,也有人担心,氢能产业对于“以奖代补”政策依赖过多,会导致后期“以奖代补”政策退潮后行业收缩,卢兵兵则认为,整个企业要持续发展,成本下降肯定要比奖励政策退潮速度要快。与锂电池产业发展类似,政策奖励的目的是为了行业更好更快的发展。

从绿电到绿氢

氢能作为最具有发展潜力的清洁能源,也是实现双碳目标的重要抓手。但并非所有的氢能都是零碳的,唯有从可再生能源得到的绿电制取的“绿氢”,才能实现零碳化。

目前,全球氢气产量中,绝大部分是“灰氢”和“蓝氢”,全球98%的氢气是“灰氢”,而“绿氢”和“蓝氢”的占比各为1%。

所谓“灰氢”,是指以化石能源为原料,通过自热重整等方法制造的氢气,碳排放较高;“蓝氢”则是在灰氢的基础上通过碳捕捉等方式处理生产过程中的部分二氧化碳;只有利用可再生能源电解水制取的氢气,因为接近零碳排放才被称为绿氢

从绿电到绿氢,卢兵兵认为,“解决的既是能源问题,又是环保问题。”在他看来,中国的绿氢产业还会提升,政策的导向整体也在朝这个方向去设计。

中国氢能联盟预计,到2030年,中国氢能市场规模有望达4300万吨,其中“绿氢”的占比将从2019年的1%提高到10%,市场规模将增长近30倍。

不过,目前电解水制绿氢主要有两种途径:碱性电解水制氢与质子交换膜(PEM)电解水制氢。卢兵兵认为,当下真正碰到的挑战,还是在制氢的环节上,从规模和总体成本上,还有待进一步提升和优化。

氢能未来发展的潜力在哪里?

双碳目标之下,除了氢能的来源成为当下关注的重点外,关于氢燃料电池是否有机会进入乘用车,也成为行业争议的焦点。

先是马斯克在社交媒体上发文“Fuel Cells=Fool Cells”(燃料电池=傻瓜电池),大众汽车集团CEO赫伯特·迪斯也在接受《财富》采访时也表示:你们不会看到任何氢能源的乘用车。

在卢兵兵看来,能上还是不能上,争议的焦点在于这两派人所说的“电”不是同一个概念的“电”。

“如果把现在电网当中的电直接充到锂电池车上,其实效率很高,但要是再去把它转化成氢气,再用氢气发电来驱动车,这就意味着多了一个环节,且多了一个损耗,肯定是不合算的。而我们所说的绿电,是指现在没办法入电网的电。把这些电用电解水制氢的方式制成氢气,从而来解决电力无法大量存储的问题。因为氢气可以长时间存储,同时也可以在形成规模的情况下远距离运输。”

争议尚在,但一个事实是:氢燃料电池如何实现降本?一般来说,驱动汽车实现降本的因素主要包括规模国产化率、工艺技术材料的突破,以及法律法规的衔接

相比其他几个因素,这里边最大的影响因素肯定是规模。因为规模可以引领技术进一步突破,投资进一步加大,形成一个正向的良性循环。

但规模在哪儿?对比商用车和乘用车的市场规模,氢燃料电池车真正的发展潜力还是在乘用车。

卢兵兵预计2028年到2030年左右,氢燃料电池会有规模地进乘用车领域。他类比了锂电池车的发展趋势,现在虽然补贴退坡,但锂电池车进入家庭用车已经势不可挡,去年销量超过352万辆,今年可能会达到520万辆,而这足以证明锂电池车在没有补贴的情况下,也可以生存且同时能够实现可持续发展。

虽然当前氢燃料电池与锂电池相比,其在成本上依然没有优势,但卢兵兵认为,“等到2028-2030年左右,加氢更便利,氢气成本更低,同时燃料电池电堆和系统的硬件成本也更低,也就有机会应用到乘用车里面去了。”

目前,捷氢科技的应用重点虽然还在商用车上,但乘用车的落地也在推进中。上汽大通量产的一款氢动力MPV,搭载的便是捷氢科技自主研发的捷氢启源P390燃料电池系统。年内享道租车计划使用该车型作为商务型网约车,以上海虹桥交通枢纽为中心,根据客户不同的出行需求进行点对点的出行服务,在上海地区进行小批量示范运行推广。
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卢兵兵认为,和锂电池比,氢燃料电池还是有两方面的主要优势:一方面是补能时间花费少,乘用车3-5分钟的加氢时间;另一方面则是低温下的行驶性能更好,无惧严寒,可以在-30℃环境下快速启动。

“我个人认为,续航对于氢燃料电池汽车是个伪命题。人们开燃油车其实没有去关注过是60升的油箱还是100升的油箱,为什么不需要关注?因为加油站足够便利。同样的道理,后面加氢足够便利的时候,其实续航也不会那么受关注了。”卢兵兵对钛媒体App说。

以下为部分对话内容,经钛媒体编辑整理,略有删减。

钛媒体:有行业人士表示,500公里以下的纯电动重卡已经基本实现了商业化,留给氢燃料电池的市场只有800-1000公里以上的市场,对此您怎么看?重卡不同细分市场的需求都是什么?

卢兵兵:虽然重卡产销占比不高,但由于负荷重,运营时间长,其燃油消耗量占比超过30%,颗粒物、NOX 排放量占比分别达到52%、74%,实现重卡的新能源化对推动双碳目标实现意义重大。而锂电池由于功率密度受限,低温环境续航里程衰减相对严重,且充电时长较长,并不适用于重载长续航领域,燃料电池则刚好弥补了锂电池在重卡应用领域的劣势。

因此,新一轮燃料电池汽车示范应用推广方案扶持重载货运车型倾向明显,相较于乘用车、客车、中小型商用车,重卡的奖励金额上限更高,会是示范期间放量主力车型之一。

短期内,燃料电池重卡主要应用在区域物流、港口、煤炭、钢铁运输等场景,未来3-5年随着燃料电池、氢系统相关技术的发展,以及加氢站等相关基础设施的完善,燃料电池重卡将逐步开拓中长途物流市场机会,满足专线物流、快递运输、资源运输等细分市场需求。

钛媒体:氢燃料电池在乘用车和商用车上的应用,技术差异大吗?

卢兵兵:目前相对来说差异不是那么大。

像丰田Mirai的技术,就是既用于乘用车,又用于商用车,可能是终端应用的控制策略和电压平台不一样,但是硬件还是大同小异。

其实我们走的也是这条路线,基于一个技术平台,会开发出多款系统,系统的应用侧重面不一样,就相当于发动机标定方法不一样,但是基础的技术平台还是一个。

像我们今年会量产的基于我们M4电堆平台的不同的系统,可以用于不同的车型和应用场景。

钛媒体:去年10月,捷氢科技召开了新品发布会,推出了最新的电池电堆平台和电池系统,能否透露下这些产品目前的应用情况?

卢兵兵:去年10月,我们发布了M4电堆平台和M4H、P4H、P4L三款产品,可以说基本覆盖了乘用车和商用车的应用场景。其中,乘用车的开发,目前已经完成了首批燃料电池系统交付,正处于首轮样车的装调验证阶段。

商用车开发与乘用车不同,车型的开发周期相对较短,多采用订单式驱动的商务模式,为了满足全国的示范城市群对燃料电池商用车的不同需求,捷氢科技同步在开发轻型冷链车,中、重型物流车,重型自卸车以及团体客车等车型。

钛媒体:在捷氢科技的官网上有介绍,公司的核心团队来自“燃料电池+量产汽车”等专业背景,这个组合在产品研发过程中会有哪些优势作用?

卢兵兵:这样可以把汽车产业现有的成熟的研发、制造、应用、售后的理念、实践和氢能和燃料电池这一块的产品、技术,工艺有机结合起来,这样就能够少走些产业化的弯路。现在已经不是实验室的小打小闹了,要规模化、量产化。两者结合,如虎添翼。

(本文首发钛媒体App,作者/张敏、韩敬娴,编辑/张敏)

本文系作者韩敬娴授权钛媒体发表,并经钛媒体编辑,转载请注明出处、作者和本文链接
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