昌平区北七家镇田璇街中段,绿树环绕,被炒上天的氢能国家队静悄悄的。2017年以来,氢气风多,雷声大。在“双碳”目标下,氢轨更热,很多企业纷纷效仿。四年来,国电投资氢能科技发展有限公司(以下简称“国电投资氢能公司”)从两手空空走向技术独立。国电投资氢能公司党委委员、首席经济学家王蒙深知,这一切只是开始,目前的氢气‘热度’只是预热。站在风口上方越高,越能看到远处的海浪。
"科技创新独角兽"
当碳峰值和碳中性首次写入中国政府工作报告时,一条“双碳”转型的威武之路也开始了。能量转换迫在眉睫。随着全球对新能源发展的重视,氢能技术已经成为新一轮科技革命和产业转型的竞争前沿。热氢能行业自然又添一把火,国电投资氢能公司只是这个万亿蓝海的一员。
现在,我们已经在氢能研发的六项关键R&D技术上实现了完全自主。在接受《今日北京商报》记者采访时,王蒙自豪地介绍道。
作为国家氢能团队的一员,国家电力投资氢能公司生来就有一把金勺子。国家电力投资氢能公司成立于2017年,注册资本超过7000万元。公司法人李连荣是国家电力投资集团中央研究院院长,中央研究院集成了国家电力投资公司所有尖端技术,堪称国家电力投资公司达摩研究院。用王蒙的话说,就是“把建设氢能公司作为国家电力投资的技术创新”。
四年来,在地方鼓励政策和能源国企巨头的推动下,氢能之风越来越强。这四年也是国家电力投资氢能公司从零到一,从无到有的四年。王蒙认为,氢能的六大关键核心技术是催化剂、质子交换膜、气体扩散层、膜电极、金属双极板和燃料电池集成技术。2019年,国家电力氢能公司实现了这六项技术的自主研发和生产。
短短两年时间,国家电力投资氢能公司实现了氢能关键技术的自主化。氢能研发就这么简单吗?事实并非如此。王蒙知道,真正的困难才刚刚开始。
成本!成本!
氢能容易开发,难生产。自2019年以来,王蒙和他的团队一直在克服大规模生产的困难。氢能生产中有两个非常重要的工具,即质子交换膜和催化剂。质子交换膜是氢和氧反应的容器。两年前我们的技术可以生产单片质子交换膜,但是质子交换膜作为一个容器,需要大规模、低成本的卷制生产,这些都是难点。”王蒙说道。
催化剂作为质子交换膜在氢能生产中起着重要的作用。催化剂负责帮助质子交换膜中的氢和氧反应。如何使其在特定时间内稳定反应并不难,但如何降低成本。目前工业上使用的催化剂有贵金属——铂。
铂作为稀有金属,产量低,价格高。据一位燃料电池企业负责人介绍,即使节约消耗,每辆氢燃料电池公交车也要用50克左右。而且国内大部分铂催化剂依赖进口,成本极高,高达每克200元。
仓储和运输也推高了成本。据了解,目前主要的储氢方法分为高压气态、低温液态、固态和有机态
盘古智库学术委员会副主任虫火谷指出,对比液体燃料、电能和氢能的建设,如果按万站布局计算,每天450辆车的液体燃料加气站建设和运营成本约为20亿。美元;一个每天给24辆车充电的充电站,需要投资830亿美元;30个小氢加气站每天加气能力的成本高达1.4万亿美元。以北京为例。目前每公斤氢能30元,价格比柴油还要高。
在运输方面,氢气主要通过高压长管拖车储存和运输,但效率低的问题再次推高了成本。总的来说,成本问题导致氢能释放的问题,进而制约氢能应用的经济性,进而制约氢能发展的规模。在这种情况下,降低成本的空间也被认为是发展氢能的一个主要因素。
降低成本和规模化已经成为各国电力投资氢能公司的主要研究课题,也是全球能源革命将要面临的问题。数据显示,到2020年底,至少有35个国家正在研究和推广氢,约有20个国家和地区发布了国家氢能战略。近日,国家发改委、国家能源局发布《关于加快推动新型储能发展的指导意见(征求意见稿)》。同日,《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》发布。白皮书指出,目前中国氢能产量居世界第一,中国可再生能源制氢有望在2030年实现平价。
一笔电池账
在双碳背景下,乘风破浪的不仅仅是氢能,利用氢能的还有汽车等相关行业。要知道,在使用氢气方面,主要是燃料电池的应用。事实上,氢能已经被制成燃料电池,放在无人机和车辆上,甚至单独成为固定电源。我们将在冬季奥运会期间提供200辆氢能汽车为场馆服务。王蒙说。
尽管如此,国电投资氢能公司的氢能车仍处于试验阶段,‘主要是氢能车技术不成熟,规模不上,使用成本仍高于油罐车和电车’。王蒙为《北京商报》记者算了一笔账。以国家电力投资氢气公司为冬奥会提供的氢气公交车为例。目前一辆公交车价格150万左右,加上国家给予的补贴,价格大致相当于一辆锂电池公交车。然而形成鲜明对比的是,燃油公交车的价格只有100万元。
氢能本身的价格也是个问题。
据了解,国家电投氢能公司所生产的11-12米的大巴车每百公里耗费氢能大约为6-7公斤,也就意味着,该大巴车每百公里的燃料花费就达到180元以上,是汽油车花费价格的3倍。"不过氢能大巴的价格已经下降得非常快了,前两年还是200万元,现在技术在迅速发展,价格也下降得迅速。"王勐说道。
应用方向已经明朗,传统车企成为了主要研发参赛者:长城汽车宣布将在2025年实现全球氢能市场占有率前三;亿华通与丰田汽车合资设立了华丰燃料电池公司;现代汽车在广州成立现代汽车氢燃料电池系统有限公司,成为首家在华建立氢燃料电池系统生产基地的全球汽车厂商。
拐点来了?
车企熙熙攘攘落子,资本也已经彻底捧红了这一领域。有数据显示,尽管受新冠肺炎疫情影响,2020年国内对氢能产业的项目投资总额比2019年略有下降,但仍然突破了1600亿元。从今年一季度业绩看,氢能源概念股净利润翻倍的有59只,占比超过半数。泰豪科技、华昌化工、卫星石化、六国化工、陕西建工等股净利润大增10倍以上。5家以上机构一致预测数据,10股今年、明年和后年净利润增速均有望超过20%。
产业很热,是否存在虚火就成了问题。"各式各样的创业者创业公司、模式以及跨界者的入局都在不断出现。但当资本在行业金字塔顶端配置资源时,要看到他是不是真正理解行业本质,资金投给他,是不是能够对行业、对社会产生真正的作用,创造真正的价值。"不久前,凯辉智慧能源基金合伙人张利如此评价道。
也是因此,应用何时落地就成了硬道理。以国家电投氢能公司为例,对于公司的研发时间表,王勐持乐观态度:"我们预计2023年到2025年就会出现技术拐点,这个时候技术趋于成熟,成本大量下降,行业逐步有序,开始步入良性循环。"
"虽然国内的行业情况还处于前期,正在培育阶段,技术研发、基础设施、行业规范等多方面工作都不完备。"但王勐认为,现在看来全国氢能发展得非常快,有一些民营企业的技术非常超前。
"不管是从国际还是国内来讲,我们对氢能这个产业都不陌生,在历经多轮起伏后,氢能终于迎来了商业化拐点。"中国电动汽车百人会氢能委员会主任、山东氢谷新能源技术研究院院长张真如是判断。
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