氢能产业之殇:开局就过剩?

钛度号
“21世纪终极能源”遇到卡点。

文|华夏能源网

种种迹象表明,尚处商业化前期阶段的氢能,全产业链产能过剩业已露头。

被称为“21世纪终极能源”的氢能,历经数年产业铺垫,全球都在加快发展节奏。围绕氢能的各类投资,包括一级市场投融资、产业资本的项目投资,一度极为火热。

全球氢能热背后,有着极为浓厚的产业政策身影。中美欧都公布了雄心勃勃的氢能战略,欧美计划2030年绿氢年产能达到1000万吨以上,中国的氢能战略则在绿氢制备、氢能车、氢能基建各环节实现了全覆盖。

然而,去年年末,中石化库车项目产能利用率不足30%的消息,掀开了绿氢制造问题的冰山一角。事实可能比这要更加残酷,全球绿氢项目产能利用率甚至不足10%。

华夏能源网&华夏氢能注意到,包括绿氢制取、碱性电解槽、氢燃料电池在内的氢能全产业链,都存在着程度不等的产能利用率过低问题。绿氢产业还没经历快速发展的成长期,就步入了竞争惨烈往死里“卷”的成熟期,这样的非正常状态让整个产业发展的很畸形。

绿氢项目:产能利用率不足10%

彭博新能源财经(BNEF) 在最新的《2023能源转型投资趋势报告》中给出数字,目前用于生产绿氢的制氢设备工厂平均产能利用率仅约为10%,其中中国大陆的利用率最低。

彭博报告提到“中国大陆制氢设备利用率最低”,实际上未必一定是最低。不能忽略该报告的统计样本的问题,这或许是因为全球范围内中国的绿氢项目建设是落地最多的。

高工氢电产业研究所《中国电解水制氢项目数据库》统计,2023年中国有将近20个电解水制氢示范项目建成及投产。其中,可再生能源制氢项目多达14个,制氢装机规模合计达到387MW。

同时,中国目前公开规划在2024年建成的绿氢项目超过60个。其中已开工绿氢项目制氢装机规模高达2.8GW。从技术路线来看,碱性电解槽制氢在中国仍是绝对主流,在项目数量上占比75%,在制氢规模上占比99%。

而反观欧美,尽管都规划了2030年绿氢年产能要达到1000万吨的宏伟目标,但是欧美绿氢项目建设落地非常缓慢。

普华永道最新研报指出,全球2020年至2023年间宣布了1500多个新的生产项目,超过一半位于欧洲。然而,欧盟已经宣布的205GW项目中,几乎所有清洁氢项目仍处于概念或演示阶段,只有3GW在2023年底前达成最终投资决定,或开工建设。

相比欧美,中国规划的绿氢产能不是最多的,但落地情况远远跑在前面。

由于中国绿氢项目建设是央国企领军(囊括了90%以上的绿氢项目),央国企资金雄厚且执行力超强,以中国能建为例,已宣布的11个绿氢项目投资就达到1300亿元。央企执行力强的一大结果是,中国在全球绿氢项目落地方面拔得头筹。

当然,可再生能源制氢项目多了、项目落地又靠前,产能利用率的问题也不可避免提前暴露出来了。

中石化库车项目“接近20%”的产能利用率,在全球来看是见怪不怪了。正如彭博报告所言,绝大多数央企绿氢项目产能利用率不足10%。

那么,为何绿氢项目利用率会如此之低?

首要的原因在于,碱性电解槽制氢工艺流程并不成熟。

中国科学院院士、中国科技大学校长包信和曾公开表示,因为电解水制氢需要用平稳的电去做电解,但是,所谓的“垃圾电”——太阳能、风能的电,一会儿有,一会儿没有,一会儿高,一会儿低,这就导致电解水制氢的效率非常之低。所以,大规模绿电电解水制绿氢不多。

绿氢项目产能利用率过低的另一大原因,是因为其成本高昂。

《中国绿色氢能发展路线图》显示,国内绿氢生产成本为33.9元-42.9元/公斤,至少是煤制氢的3倍,远高于天然气制氢(7.5—24.3元/公斤)或工业副产氢(9.3—22.4元/公斤)。成本居高不下,需求自然寥寥。

绿氢制备成本中,用电成本以及设备和系统成本是大头,其中电费比重在五成以上。这也就是说,绿氢成本主要取决于可再生能源电价。

阳光电源副总裁、阳光氢能董事长彭超才曾列举了一组数据:当电价在0.616元/千瓦时,绿氢生产成本大概在39.06元/公斤;当电价降至0.3元/千瓦时,制氢成本在21.22元/公斤;当电价降到0.13元/千瓦时,绿氢成本降至11.63元/公斤,基本能与灰氢平价。

或许,只有等到接近实现与灰氢平价,绿氢需求真正爆发了,绿氢项目的产能利用率才能上来。

电解槽:全球逾一半产能在中国

2022年下半年以来,一级市场投资对氢燃料电池相关项目的兴趣正迅速走弱。

与此同时,由于各方都看准了绿氢才是氢能产业的未来,针对绿氢制备设备的投资有所升温。可绿氢项目上马的速度,还是赶不上电解槽出厂的速度,行业对电解槽产能是否过剩也产生了担忧。

3月28日,彭博新能源财经发布最新报告称,全球电解槽组装产能严重过剩。2023年底已建成工厂的电解槽年组装产能达到31.7GW,是2024年预期出货量的7.4倍。尽管如此,投资者仍在继续建设新工厂,押注需求会出现爆炸性增长及自己的生存能力。

这当中,中国的电解槽又占了多大的比例呢?彭博报告数据还显示,截至2023年底,全球约68%的电解槽制造产能在中国。

另据标普全球智库数据显示,2022年中国电解槽产能在全球的占比提升了约30个百分点,从之前的两成跳涨到近六成。

IEA统计则显示,中国已公布的2024年电解槽年产能将达13.1吉瓦时。尽管其他国家也在提高本地电解槽制造产能,但预计中国在2025年前都会保持全球一半的产能占比。

碱性电解槽,是国内目前主流的制氢设备产品,进入门槛不高,新老玩家在不断涌入这一赛道。目前至少有200多家企业规划或布局碱性电解槽业务,这当中亦不乏传统能源企业,风电、光伏等新能源企业,电气设备企业等一众跨界者。

从2023年电解槽订单中标量来看,传统电解水制氢设备企业中国船舶第七一八研究所下属中船(邯郸)派瑞氢能居于第一,隆基绿能旗下的氢能业务公司隆基氢能,与传统电解水制氢设备企业考克利尔竞立分列第二、三名。

由于电解槽并非高精尖设备,行业门槛低,同质化严重,“内卷”已是白热化。为了适配可再生能源大型制氢项目,降低系统初始投资成本,厂商们都在想方设法把电解槽越做越大。目前,单台电解槽已从两三年前的500标方,“卷”到了如今的1000-2000标方。

央国企的涌入,无形中也加剧了电解槽的“内卷”与产能过剩。

华夏能源网统计发现,目前已有逾50家央企、40家国企布局氢能,这其中有不少企业已经布局了电解水制氢装备,包括东方电气、中国石化、中集安瑞科、申能集团、中国船舶、中国石油、华能集团、华电重工、国家电投、上海电气、中国航天、中国宝武等12家央国企。

产能重压之下,电解槽设备厂商不得不提早开始探索出海路径。中国碱性电解槽的成本要比欧盟低70%左右,成本优势明显,但欧洲市场对产品安全测试时间、融资要求都比较高(通常需要产品拥有上万小时的安全运行时长),但中国企业的产品推出时间较短,运行时长在几百小时到上千小时不等,要想满足欧美市场的要求,有一定挑战。

华夏能源网注意到,隆基氢能、国富氢能、派瑞氢能等设备企业都与海外客户签订了电解槽供销售合同,客户集中在澳洲、中东和印度等。例如,国富氢能与中东一家能源服务公司合作,未来五年内,后者将帮助国富氢能在中东地区获得不少于5亿美元的电解水制氢市场订单。

氢能源车:受限政府补贴,过剩冒头

氢燃料电池环节,也已经步入了商业化周期。但是,氢燃料电池或者说是氢车的商业化,很大程度上受限于产业政策。

根据中国汽车工业协会数据,2016年至2019年,国内氢燃料电池车销量分别为629辆、1272辆、1527辆、2737辆,尽管保持了上涨态势,但是起量仍十分有限。

2020年,氢车进入补贴政策调整期——当年4月开始,“十城千辆”新能源汽车购置补贴暂停;9月,“五部门示范行动”方案对外公布,但未正式落地。多重因素影响下,2020年燃料电池车销量同比下滑53.07%至1497辆。

2021年,随着“五部门示范行动”落地,氢燃料电池车销量恢复至1586辆;进入2022年,这一数字继续上升并突破了3000台。

然而,正当氢车需求缓慢起量之际,产能过剩压力之下,燃料电池价格战已起。

2020年10月,国鸿氢能发布的鸿芯GI电堆产品给出最低1999元/千瓦的“战略合作价”,成为第一款价格低于2000元的电堆产品。一个月后,氢璞创能以新品1699元/千瓦的价格,打破了国鸿氢能的低价纪录。短短一周后,雄韬氢瑞公布的电堆产品直接将价格砸到了1199元/千瓦。

2022年3月,顶层设计文件适时出台。国家发改委公布了《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(下称《规划》),到2025年,中国氢能源车辆的保有量目标是5万辆。

华夏能源网注意到,《规划》在有效提振氢车行业预期的同时亦指出,一些地方盲目跟风、同质化竞争、低水平建设的苗头有所显现。“很多规划都不是以省为单位,而是以市,甚至是区为单位。供给一端已经出现产能过剩倾向。”

各地氢车产能过剩,燃料电池厂商有切身体会。2023年全国两会期间,亿华通董事长张国强在建言中提及,氢车行业规模十分有限,已获批的5大城市群、41座城市在四年示范期内,合计计划推广约3.5万辆燃料电池汽车,年均推广量不足万台。

近年来,亿华通亏损规模一路扩大,表面原因是燃料电池价格战,更深层次原因其实还是氢车市场规模太小,相对于氢车的市场规模,燃料电池在供给上已经过剩了。

同时,燃料电池头部企业和地方政府“强绑定”成为市场壁垒。某业内人士对华夏能源网表示,几乎每个地方都会主推本地公司,比如亿华通在京津冀地区占优,北京冬奥会的大量订单就给了它;捷氢科技主要拿上海的订单;广东的订单给国鸿氢能多一些。

地方政府扶植本地氢能企业的做法,将本来就过小的氢车蛋糕进行了人为区隔,这也使得燃料电池企业通过竞争扩大市场的梦想几近破碎。

另一大因素在于,目前氢车仅仅在示范城市进行推广,离开了政府购买以及产业政策补贴,在示范城市之外氢车基本就没有销售。这同时也与氢车加氢运营成本高有关。因而,短期甚至未来很长一段时间,氢车都难言大规模推广,燃料电池产能过剩的局面也将持续甚至扩大。

结语

氢能行业全链条的产能过剩,与传统意义上的产能过剩有很大不同。

钢铁、水泥、乙烯,甚至是新兴产业中的光伏、风电、新能源汽车,都是较为成熟的产业,他们的产能过剩是产业走向成熟、集中度提升后的产物。比如,钢铁产业已经过了多轮整合和洗牌,最近几年随着房地产下行、出口乏力,钢铁产能过剩就是产品供给太多了。

而氢能及绿氢,还远未商业化;而受制于绿氢的规模和成本,电解槽也只能说处于商业化初期;燃料电池和氢车,受限于政府购买以及产业政策,也还在商业化初期。

氢能在远没有实现商业化的阶段,就出现全链条产能过剩,不是因为产品多得不得了,而是由于技术还不成熟、成本还太高,因而不管氢能产业链各环节产品多么有限,都没有形成有效需求。再叠加示范项目少和入局企业多,于是就陷入了产能过剩。

开局就被做滥,这样的非正常生长、甚至是畸形发展模式,整个产业就很难发展的很健康,产业企业-研发机构-社会资本难以形成良性互动,极度短视、过分逐利、劣币驱逐良币等乱象问题将层出不穷。

华夏能源网认为,未来氢能产业破局的关键在两个方面:一是技术突破带来的全产业链有效降本,而不是过度内卷、偷工减料带来的降本;二是基础配套设施,包括制度设施建设和硬件基础设施的进一步完善。

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