TUhjnbcbe - 2021/9/16 22:27:00
来源丨产业观察者作者丨郑贤玲编辑丨刘小画“30·60”提出后，很多人都认为年前还有很大的排放空间，但显然没有那么轻松，客观世界的变迁和主观事件的推动，都在告诉我们，减碳已经刻不容缓。即使真的，地球的温度升高不是因为地球本身，借助这样的契机来发展可再生能源以保障能源的可持续发展也是非常必要的。如果今天我们在减碳的过程中还讨论要不要发展氢能就感觉话题太陈旧了，我倒是在思考：我们该如何更好地发展氢能？世界能源革命从来都伴随着工业革命，在整个能源结构调整的过程中，是否也应该关照产业结构的调整？碳排放，人类不能承受之轻新冠疫情的蔓延还没有消退，地球又迎来了极端天气，47度、60度，今年的高温还在刷新纪录！美国俄勒冈州的波特兰市已经有超过人因医院，西北地区的西雅图也有超过医院。到目前为止，美国因高温天气死亡的人数已经超过人。加拿大的情况比美国更严重，有超过人因高温天气而丧生。因为在美国气象局公布的热穹顶效应图中，大部分严重的低气压地区都位于加拿大境内。沙特阿拉伯的气象站检测到七月中有一天的气温竟然突破50摄氏度，还有人在阿尔及利亚拍到了骆驼热晕在公路旁的场景。异常天气并没有放过中国，今年5月初，国内就爆出“环境温度近40℃，地表温度超60℃”的高温天气，近期西方国家更是惨遭高温天气的袭击。自六月中旬以来，北京大部分时间都是阴雨绵绵，仿佛江南的天气，而就在这几天，郑州正在遭遇一场罕见的暴雨，一个小时之内的雨量相当于去年全年的1/3，这简直就是天洪爆发！近几十年，无论我们出发的乡村还是我们到达的城市，我们都能切身地感受到每一个冬天和夏天与上一次不同，与30年前、40年前更不同。自从年以来，地球平均气温每十年至少上升0.2摄氏度，近十年来升温的现象尤为明显，这些变化看起来很轻，却带给人类难以承受的灾难，碳排放（我们接受这个假设），这个物理世界的蝴蝶效应，恰如“生命不能承受之轻”！整个能源发展的历史几乎就是一部脱碳历史，但效果始终都没那么理想。年全球碳排放量下降超过6%，为年以来的最大跌幅，这似乎是一个好消息。不过，BP集团统计年鉴发言人说：咱们别高兴得太早，年的排放下降只是因为新冠疫情导致一次能源消费下降4.5%才有的意外业绩，这其中全球石油需求下降9.3%，煤炭消费下降4.2%，一旦经济恢复，CO?的排放还会抬头，尽管近年全球新能源的发展已经非常卖力，但从全球碳排放的数据来看，直到年依然是上升的。-年全球碳排放总体趋势（亿吨）数据来源：BP能源统计年鉴（）一个显而易见的事实是，BP发言人说，世界各国要在承诺的时间碳达峰，必须要有氢替代其他的能源载体。碳交易将加大重化工业企业的排放压力为抑制温室效应，减少碳排放，世界各国积极推动能源结构的调整，鼓励低碳能源并对高排放做出惩罚性机制，在《巴黎协定》的推动下，5年欧盟建立了世界上第一个碳交易市场，此后世界各地陆续成立了碳交易机制，目前运行的碳交易机制至少有17个，覆盖地区的GDP总量占全球40%，7月16日，千呼万唤的中国碳交易终于来了：全国碳排放权交易在上海环境能源交易所正式启动，当日碳配额开盘价为48元/吨，收盘价51.23元/吨，全天成交万吨，成交金额万元。申能集团、华润电力、中国华电集团、中国石油化工集团、国家能源集团、国家电力投资集团、中国华能集团、中国石油天然气集团、中国大唐集团、浙江能源集团等10家企业成为全国碳市场首批成交企业。本次全国碳市场上线采取循序渐进的方式，首批交易主体是0多家电力行业的重点控排企业，约占全国碳排放总量的40%。目前全国碳市场主要是这0多家电力企业互相买卖，生态环境主管部门确定碳排放总量，然后将碳排放配额分配给各个企业，配额分配的基础是经过相关部门核查后的碳排放相关数据。这些企业的首个履约周期截至年12月31日，配额有富余的企业可以在碳交易市场中出售获得收益，配额短缺的企业则需要付出真金白银购买配额来完成履约。也就是说，过去没有成本、价格等商品属性碳排放权从某种程度上已变成一个生产要素，碳排放需要支付额外成本。而且，现在上市公司只要受到环保处罚无论金额大小都必须公告，这意味着年前并没有给排放留下太大的空间。排放、环保的代价越来越高，因此中国重化工业必然面临巨大的排放压力，能源转型不会是一件慢腾腾的事情，氢能产业的发展也不会是一件慢腾腾的事情。氢已经很热了，但产业化进度还是不及预期在商业和技术路线上，企业各有各的选择，但在减碳这件事情上，各国政府对“可再生能源+氢”的认同几乎高度一致，目前，全球有40多个国家和地区制定了氢能发展目标，国内已有41个省市（地方）陆续已发布氢能产业专项规划。在“查天眼”上输入“氢能”，共有条相关结果，输入“燃料电池”，共有条结果。来自国资委新闻发布会上的消息表明，目前有超过1/3的中央企业已经在布局包括制氢、储氢、加氢、用氢等全产业链。近期，除了产业链上的产品和服务企业，一些专业投资氢能的基金也陆续成立，宝武集团发起设立了规模达到亿元的碳中和主题基金。“十四五”规划纲要将氢能及储能作为未来产业的规划，中国氢能联盟预计到年氢能产业产值将超过10万亿元。各国对氢能的发展都非常默契地将燃料电池作为切入点，不过，和其他新能源起步的时候一样，氢的发展并不十分顺利，从上世纪70年代探索燃料电池产业化，直到年丰田推出量产车型Mirai，才进入到燃料电池汽车产业化的时代。但显然，燃料电池汽车的发展远不及锂离子电池的进度和规模，日产、本田等企业甚至宣布停产燃料电池乘用车，丰田成为燃料电池汽车的风向标，但日本本土的氢燃料电池汽车发展并不理想。目前只有丰田和现代两家公司做到了累计销售过万辆。中国的燃料电池产业化进程并不比日本韩国晚多少，但推进的难度非常大，受政策滞后影响，中国年氢车销售大幅下降，从年的辆下降至辆，今年1-5月份累计销售才辆车。好在到6月份国内探索的应用场景如渣土车、泥头车、通勤车效果开始显现，一个月销售辆超过了前五个月的累计销量，上半年的累计销量也超过了去年同期。到底哪些地方燃料电池用得比较好国内燃料电池汽车发展不顺利不是我们否定燃料电池和氢能的理由，因为有些领域的应用正在表明，这条技术路线是可以实现规模化的。首先是叉车，美国PLUG主要以沃尔玛、亚马逊等大型超市为切入点，累计销售燃料电池叉车超过了３万台，目前公司已经从叉车延伸至汽车配套，上半年公司已累计部署超0套燃料电池系统，在年初业绩发布会上，PlugPower表示将建立美国首个绿氢网络，到年年底实现50吨绿氢日产能，年实现吨，年底增加至吨。公司计划通过与Renault及SK的合作将业务范围延伸至欧洲及亚洲市场。销售更多的是日本的热电联产，截止到年，日本累计销售热电联产燃料电池已经超过39万台，其中松下一家的销售就超过了20万台，而且大量出口欧洲市场（松下在欧洲市场的市场份额大约85%）。更重要的是，日本的热电联产已经进入产业化和平价销售时代，松下电器从年投入研发，9年实现商业化。显然，规模化生产后成本不是问题。松下电器热电联产发展历史资料来源：松下电器另外，我们还会发现一个问题，丰田虽然是全球最领先的生产企业，但日本却不是最大的燃料电池汽车应用国，丰田生产的汽车更多出口到欧美。从年Mirai投产以来，到年丰田累计销售燃料电池汽车1辆，其中本土市场销售辆，出口辆。除了年受新冠疫情的影响，海外销售下降外，我们发现，年-年，丰田在本土的销售其实没有什么起色。-年丰田海内外销售而相比之下，现代在韩国的销售就完全不同，现代自年以来，国内外销售都是大幅上升的。韩国避免了日本全国全面推广的方式，而是集中在几个城市率先推行燃料电池汽车，并集中配套基础设施，这样使得资源更加集中。现代燃料电池汽车海内外销售通过以上几个案例我们发现几个问题：美国并不是从政府层面用力最多的国家，但无论是叉车还是燃料电池汽车的应用，都是最好的国家，其中有两个值得借鉴的地方，一是美国应用区域比较集中，主要集中地区在加州，第二是叉车用于仓储物流也是集中的应用场景，第三则是美国的供氢技术比较成熟，无论是此前NIKOLA的方案还是PLUG的规划，都非常强调氢气的来源。日本的氢气来源比较多，但副产氢不成规模，只有进口氢气比较成规模，所以成本并不低，日本汽车推广的不畅显然与氢气成本比较高有关。日本热电联产初期也是从距离副产氢比较近的区域如北九州这样的地区开始推广的，北九州的热电联产的氢气直接从新日铁用管道接入用户。还有一点，就是日本的电价比较高，老百姓比较能够接受氢燃料电池。无论是国际上成功的应用还是国内燃料电池企业技术进步的反馈，都可以认为燃料电池本身的技术路线没有大的瓶颈，瓶颈来自应用端的氢气成本。氢能和燃料电池产业发展主要卡在哪里？肯定很多人都会说是卡在标准、政策（补贴）、技术、成本等，当然这些肯定是需要打开的瓶颈，不过这些与其他新能源没有什么不同，既然推广没有那么顺利，我认为可能是卡在理念上了。一是推广车型选择的理念从公交车导入对锂离子电池和燃料电池汽车、或是国内国外基本上都是一样的道理，政府对新产业的扶持是理所应当的。中国在燃料电池汽车量产上选择了与日本、韩国不同的路径，他们都是以乘用车为主导，而中国以商用车为主导，甚至有人说中国选择商用车就是走对了燃料电池发展路径，但这不一定是最好的路径，更不一定是唯一的路径。日本、韩国选择的是乘用车，乘用车的最大特点其实是对价格没那么敏感，特斯拉最早是以高端车进入市场的，价格在80万人民币以上，也有很多客户接受，他们接受它的高端、它的环保与操控理念、它的外形设计与科技感。中国选择的是商用车，照顾的是商用车的重载远程的功能需求，而商用车最大的特点就是对价格及其敏感，所以推广起来并不顺利，即使车买回去了也因为氢气成本不愿意跑，所以，需要化解运营成本的方案。二是推广区域选择的理念早期探索燃料电池汽车的城市，如如皋和云佛，就现阶段来看，这两个地方对探索燃料电池汽车产业都发挥了非常重要的作用，里面有经验，也有教训。普遍的认为是广东今天能发扬光大主要是佛山、广州经济实力更强，而如皋的财政实力相对比较弱，所以，今天广东的燃料电池产业发展好于如皋。经济条件固然是一个非常显见的条件，但我在年跟如皋市政府的朋友讨论氢能这个产业的时候跟他们说到如皋可能会比较吃亏，主要原因还不是因为资金的问题，其实如果市场前景好，一定是有资金净流入的，我是认为他们距离上游氢源和下游应用端的整车企业都比较远，所以，可能会有难度。重要的不是说哪个地方不能生产，燃料电池、车载瓶系统或汽车的运输都不是问题，问题在于两点：一是肥水不留外人田，为了补贴，只能选择本地的整车厂，没有整车造都要造出一辆整车来，但这辆车是成为示范期的试验工具还是能成长为一辆具有商业价值的车就存在很大的不确定性，如果成为具有商业价值的车就成为效益，否则就成为刚性成本；二是氢气的来源，因为氢气运输成本高，距离气源太远，必然增加运营成本，使得推广成本过高。建议：推进氢能在低成本地区的应用能源革命与工业革命从来都是相伴相随，基于对氢能的不断认识，适当的时候有必要根据经济规律对产业发展的路径做一些必要的调整。建议1：与其运氢不如运燃料电池或运车，把示范期的应用放在距离氢源更近的地方今天，氢能的发展卡在氢气的储运上，相比之下，运输源源不断氢气供应的成本远比把燃料电池汽车一次性运到距离氢气近的地方要麻烦得多，在哪个城市试点生产并不重要，无论上海、广东、北京、武汉、还是山东都已经有很好的工业基础和配套环境，重要的是，在距离氢气比较远的地方将支付更高的成本，比如全国加氢站最多的广东的氢气有80-元/kg的，这比上海金山地区的氢气成本高了一倍左右。无论现在的副产氢、煤制氢、或天然气制氢与前期申请示范城市的地区都有一定的错位，目前发展燃料电池的城市主要在经济发达的长三角、珠三角和京津冀地区，而更多的煤炭、天然气、风电、光伏都在西北、西南地区。也就是说，现在燃料电池汽车重点城市在制造端具有产业集群和配套优势，但更多的城市在应用端则没有优势，应用端的优势取决于氢气成本，因此，推广期将燃料电池汽车放在距离煤制氢、天然气制氢、水电制氢、光伏或风电制氢的地方更有机会形成商业化。所以，上海与内蒙之间的跨区域合作不仅仅在于上海从内蒙获得更多的氢能，更好的方式是在氢气成本更低的内蒙也能找到应用场景。按照目前各大电池企业的订单，预计今年全年在上下游企业的共同努力下燃料电池汽车销售可以达到-0辆，但客户买过去还需要解决气体的来源问题，如果成本太高，业主也不愿意投入使用，所以，如果能够从氢能成本更低的地方推广，并赋予这些地区以更好的激励机制，氢能和燃料电池产业推广期的代价会小得多。以每年20万公里行驶里程，每百公里耗氢3公斤计算，如果氢气平均成本相差20元/kg，一辆重卡每年氢气成本就相差12万元，按照第一阶段10万辆车的目标，就可以节省亿元的费用。建议2：推进能源革命与产业革命协调发展，引导重化工业向低成本能源地区转移世界上每一次能源变革都对世界工业产业的格局产生重大影响，第一次能源革命因为煤炭有了蒸汽机和火车；第二次能源革命以石油为主导使得汽车工业得到蓬勃发展；第三次能源革命是可再生能源替代化石能源，电气化将再次改变制造业的格局。氢作为未来能源重要的组成部分，有专家预测其在汽车中的应用只占到全部氢能的20%，更多的氢气将用作储能、工业原料、和工业燃料，作为重化工业的燃料是替代煤炭减少排放。实际上，在排放要求这件事情上，一些经济发达地区的化工厂转移到经济落后地区只是利用了经济落后地区的软肋，并不能解决环境问题，如果产业转移同时能够契合能源结构调整解决可持续发展的问题，那么这个结构调整就变得非常有意义。以化工产业为例。从全球范围来看中国是一个承接发达国家化工产业转移的国家，而在国内来看中国自身的化工产业也经历了三次大的产业转移：第一次产业转移是改革开放初期到20年代末期，这一时期的产业转移是资金主导的“东移”阶段。我国区域经济发展的总体特点是东部沿海地区率先对外开放，加快发展；大规模产业转移突出体现为“三线”企业的搬迁改造。在此背景下，东部地区的化工产业率先加快发展；同时，一部分化工企业进行跨区域搬迁，从西部向中部迁移或中部向东部迁移。第二次产业转移是进入21世纪开始的“减负”主导的退居“后方”阶段。上世纪90年代到本世纪，中国经济进入重化工业发展阶段后，资源瓶颈日益明显，同时东部地区环保压力加大，劳动力成本快速上升；而我国中西部地区未开发资源相对丰富，劳动力成本较低，部分人口密度较低的西部地区环保执法还不严格。0年，国家提出了西部大开发战略，随后又陆续提出了振兴东北老工业基地和中部崛起战略。在市场上和政策的共同作用下，化工这一类资源性、劳动密集型、高环境负荷型产业大规模西移。我国化工产业迁移路径资料来源：前瞻性研究院第三次产业转移是资源优化和“双碳”主导的向煤炭地区丰富的西北转移。年工信部发布《产业转移指导目录》引导化工产业迁移，其中对东北地区、东部地区、中部地区、西部地区优先发展的原材料及化工产业作出指引，同时对部分地区限制性和调整性方向也做出了指引。不过近几年化工产业并没有形成大规模的转移趋势，年9月习近平总书记提出“年碳达峰，年碳中和”的“双碳”目标，这一发展目标将加快产业转移的进程。产业转移并不是污染转移，而是要将产业结构的调整、能源结构的调整进行综合性设计，考虑到充分利用弃风、弃光及氢能资源的绿色制造，将相关的重化工业转移到距离绿色能源更近的地方，避免相关企业在省下碳交易的成本时却增加了能源切换带来的高额的运输成本。建议3：在车型设计上下功夫，以赛车性能提升车辆定位的理念推动燃料电池乘用车的发展其实，今天我们没有必要去颠覆丰田Mirai和现代NEXO带给世界的新鲜感与科技感，将氢车还原成为纯粹的工业品，清洁能源车代表着未来的消费理念，它更可以是消费品，我们更需要有勇气设计出代表未来的燃料电池乘用车车型。高端消费品恰恰对价格没有商用车那么敏感，以氢车目前的续航里程、加氢时间以及冷启动等诸多可以超越锂电性能的特征，可以为适应人群设计出高端的乘用车型。就像手表企业的员工应该戴自家生产的手表一样，至少，氢能产业的人应该开上自己配套或制造的燃料电池乘用车。建议4：积极推动储氢标准，降低运输成本，提高行驶里程目前，还有一个被卡住的瓶颈是行业标准，包括加氢站、储氢瓶、管束车等很多环节要么标准限制了高效率的产品投放市场，要么没有标准。其实，日本、韩国、美国、欧洲不仅仅是在产业链上为我们树立了一些标杆，他们在运行过程中所探索的经验也非常值得我们借鉴和参考。就现阶段主要的运氢方式而言，如果管束车提高到30MPa，运输量可以从kg提高到kg，如果提高到50MPa运输量可以提高到kg。而四型瓶则是目前解决乘用车和远距离运输最好的方案，国内已有企业拥有这样的技术，而且在国外也得到了市场验证，并有可以借鉴的标准。建议5：真实的里程来自路跑，何必不将“梯次补贴”改为“梯次减免”到目前为止，“以奖代补”的示范城市都没有明朗，我们非常理解政府在平衡资源方面的为难，“以奖代补”的里程统计也未必都能够做到真实可靠，而且在购车价格上基于补贴可能导致车辆价格的虚高，本来已经到万/辆的车销售价格达到万/辆。6月9日，国家燃料电池技术创新中心主任徐子春在FCVC第六届国际氢能与燃料电池汽车大会上表示，山东正在推进“氢进万家科技示范工程”的建设，其中一项很重要成果的就是氢燃料电池商用车在青岛港、潍坊港及高速公路上的示范，燃料电池汽车将免收高速公路过路费。这一方案在国际上也有先例，现代汽车在瑞士的重卡试点就得到了瑞士政府的支持，对所有燃料电池汽车免收高速公路过路费。按照现在的补贴方案，比如按照一辆车总价的60%补贴，万/辆的车补贴万，但实际车辆价格可能只有万，也就是说客户实际花钱很少，这就是新能源汽车之所以能推动的原因。但实际现在电堆和燃料电池企业要么上市，要么私募，实际成本数据是公开的，车辆的价格也捂不了多久。如果免收高速公路费用，一辆干线重卡按平均里程15-20万公里/年计算，每年高速公路费用约40万公里，三年就把购置成本跑回来了，而且这些路跑数据是真实可靠的，更利于产业本身的发展。本文谨代表作者观点，不代表氢能储运与应用工作组图片来源于网络，如有侵权，请告知删除预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇