文|華夏能源網(wǎng)
近日，在《金融時(shí)報(bào)》汽車未來(lái)峰會(huì)上，特斯拉CEO馬斯克回應(yīng)提問(wèn)時(shí)表示，“氫是我能想象到的能源存儲(chǔ)最愚蠢的事情”，“我已經(jīng)強(qiáng)調(diào)很多次了——我被問(wèn)及氫的次數(shù)可能超過(guò)了100次，甚至有200次，重要的是要明白，如果想要一種儲(chǔ)能方式，氫能不是良選?！?/p>
似乎自打氫能和燃料電池問(wèn)世，馬斯克就一直是個(gè)高調(diào)的批評(píng)者——“燃料電池=騙傻子”，“燃料電池是脫褲子放屁”，“你不可能看見(jiàn)氫能用在汽車上”，“再過(guò)10年也不可能，背后的物理學(xué)根本不合邏輯”……
先不說(shuō)馬斯克是世界首富，光是他以一己之力，創(chuàng)辦特斯拉，將電動(dòng)車從不可能變?yōu)榭赡?，還有他要去火星殖民，將Space X的火箭發(fā)射技術(shù)達(dá)到可以“叫板”美國(guó)、中國(guó)、俄羅斯的水平，這樣一個(gè)人物公開(kāi)質(zhì)疑氫能，那氫能到底有哪些難以克服的缺陷？氫能真的是毫無(wú)前途了嗎？
成本難題
盡管馬斯克是出了名的“大嘴巴”，但是要說(shuō)馬斯克不懂電池，恐怕也沒(méi)人會(huì)相信。馬斯克唱衰氫能是從氫燃料電池開(kāi)始的。他認(rèn)為，與已經(jīng)跑通了的鋰電池相比，氫燃料電池根本就是無(wú)稽之談，沒(méi)法成功。
氫燃料電池汽車本質(zhì)仍是電動(dòng)車。純電車發(fā)展到今天，雖然在成本、性能上已經(jīng)相對(duì)成熟，但仍有很多技術(shù)上無(wú)法突破的難點(diǎn)，比如動(dòng)力電池在低溫下會(huì)快速損耗能量，長(zhǎng)里程焦慮仍在、主流動(dòng)力電池的原材料像鈷、鎳等具有稀缺性，無(wú)法保證材料的永續(xù)供給等等。
比之動(dòng)力電池受鈷、鋰等資源的制約，氫燃料電池具備易得性和可持續(xù)性，氫氣很容易從石油、天然氣等能源中獲得，還能通過(guò)光伏、風(fēng)電、核電等方式通過(guò)電解水制得，而這一過(guò)程幾乎是零排放。
此外，氫燃料電池汽車還具有長(zhǎng)續(xù)航里程、快速加注、高功率密度、低溫自啟動(dòng)等技術(shù)特點(diǎn)，更適用于長(zhǎng)途、重載、商用等領(lǐng)域，恰好填補(bǔ)了電動(dòng)車的薄弱區(qū)間。
作為電動(dòng)車“教父”的馬斯克，他并沒(méi)有否定氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)，但作為一個(gè)有著敏銳嗅覺(jué)的商人，馬斯克認(rèn)為燃料電池大規(guī)模商用有著其無(wú)法逾越的障礙。馬斯克強(qiáng)調(diào)，儲(chǔ)存液態(tài)的氫需要“巨大的容器”，如果要以氣態(tài)形式儲(chǔ)存，就需要“更大”的容器。
與鋰電池汽車相比，目前氫燃料電池汽車大規(guī)模商用受阻，其核心原因是產(chǎn)業(yè)鏈條復(fù)雜，成本、技術(shù)、安全性等互相制約，且經(jīng)濟(jì)性尚未凸顯。
萬(wàn)聯(lián)證券數(shù)據(jù)顯示，一個(gè)氫能汽車中，燃料電池成本高達(dá)64%，而目前鋰電池成本只占電動(dòng)車成本的38%。高昂的成本無(wú)疑直接推升了氫能汽車的商業(yè)化難度，目前一輛氫能車的售價(jià)約是燃油車的3倍左右，同時(shí)是鋰電池車的1.5—2.0倍。
買氫燃料汽車貴，開(kāi)氫燃料汽車更貴。除了燃料電池系統(tǒng)，與鋰電池車相比，氫燃料汽車鏈條長(zhǎng)且復(fù)雜，而打通包括制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫和加氫站等在內(nèi)的各個(gè)環(huán)節(jié)也需要較高的成本。
據(jù)國(guó)聯(lián)證券統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)氫氣的終端銷售價(jià)格在50元—80元/千克，考慮到國(guó)補(bǔ)和省補(bǔ)，只有當(dāng)氫氣價(jià)格下降到20元/千克時(shí)，燃料汽車才具備經(jīng)濟(jì)性。
此外，氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸均存在較大難度。目前國(guó)內(nèi)的氫氣儲(chǔ)運(yùn)形式以儲(chǔ)氫瓶+長(zhǎng)管拖車為主，所需的運(yùn)輸和基礎(chǔ)設(shè)施成本相對(duì)較低，但運(yùn)輸半徑和儲(chǔ)氫密度較為有限，未來(lái)發(fā)展更傾向于儲(chǔ)能能力更強(qiáng)、更安全的的固態(tài)儲(chǔ)氫，但該方式成本高昂。
同樣，加氫站的成本也非常之高，一個(gè)加氫站的建設(shè)費(fèi)用就高達(dá)1200—1500萬(wàn)元。廣發(fā)證券在研報(bào)中指出，加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的缺失也推升了氫能汽車使用過(guò)程中的隱性成本。
“新石油”在中國(guó)興起
氫燃料汽車遭遇的難題，基本上也是整個(gè)氫能行業(yè)遇到的問(wèn)題。雖然馬斯克并不看好氫燃料電池，不過(guò)業(yè)界包括投資者和券商，普遍對(duì)氫能的未來(lái)持樂(lè)觀看法。
道理并不復(fù)雜，從技術(shù)發(fā)展成熟所需時(shí)間角度來(lái)說(shuō)，任何一種技術(shù)的發(fā)展都不是一蹴而就的。比如鋰電池從1979年被發(fā)明到2019年獲得諾貝爾獎(jiǎng)足足用了40年的時(shí)間，氫能從起步到大規(guī)模商用、大規(guī)模儲(chǔ)能，需要的也僅僅是時(shí)間和投入。
在不久前舉辦的博鰲亞洲論壇2022年年會(huì)上，遠(yuǎn)景科技集團(tuán)首席執(zhí)行官?gòu)埨字毖?，可再生能源中，氫能作為“新石油”的角色正在登?chǎng)。
目前，遠(yuǎn)景集團(tuán)與澳大利亞礦業(yè)巨頭FMG集團(tuán)已達(dá)成合作，在2030年前將共同開(kāi)發(fā)1000萬(wàn)噸的氫能，這至少需要100GW可再生能源作為原料。FMG集團(tuán)旗下可再生能源公司不久前則宣布，每年將向德國(guó)意昂集團(tuán)供應(yīng)500萬(wàn)噸綠氫至2030年，以替代德國(guó)進(jìn)口俄羅斯油氣的三分之一。
除了資本追捧，氫能在中國(guó)還迎來(lái)政策加持。3月23日，國(guó)家發(fā)改委對(duì)外公布《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)劃”）。將氫能定位為未來(lái)國(guó)家能源體系重要組成部分和綠色能源轉(zhuǎn)型載體，并計(jì)劃在未來(lái)15年逐步建立完備的氫能產(chǎn)業(yè)體系。
截止目前，中國(guó)燃料電池汽車保有量約9000輛，居全球第三。國(guó)內(nèi)制氫能力約3300萬(wàn)噸/年，居全球第一。與此同時(shí)，能源轉(zhuǎn)型背景下，地方對(duì)發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)態(tài)度積極，目前已有近20個(gè)省份發(fā)布了氫能或燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。
在應(yīng)用于汽車以外，中國(guó)也在想方設(shè)法拓寬氫能的多元化應(yīng)用。目前，中國(guó)氫能年產(chǎn)量3000萬(wàn)噸，汽車用氫體量占比甚微，約為千分之一。氫能在汽車領(lǐng)域逐漸打開(kāi)局面的同時(shí)，業(yè)內(nèi)亦呼吁拓寬氫能應(yīng)用場(chǎng)景，關(guān)注其在電力、工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用前景?！兑?guī)劃》回應(yīng)了上述呼聲，提出拓展、布局氫能在儲(chǔ)能、發(fā)電、工業(yè)領(lǐng)域的多元化應(yīng)用。
比如在電力領(lǐng)域，華能集團(tuán)總經(jīng)理鄧建玲認(rèn)為，氫能儲(chǔ)能具有規(guī)模大、可跨季節(jié)儲(chǔ)能等優(yōu)勢(shì)。電和氫的能源屬性有互補(bǔ)性，電難以儲(chǔ)存，而氫能在銜接可再生能源儲(chǔ)能和調(diào)節(jié)能源方面具有不可替代的作用。同時(shí)，“雙碳”轉(zhuǎn)型，要“先立后破”，中國(guó)這樣一個(gè)大的能源系統(tǒng)轉(zhuǎn)型不可操之過(guò)急，氫能儲(chǔ)能是一個(gè)中間選項(xiàng)。
對(duì)于馬斯克擔(dān)心的氫能成本問(wèn)題，瑞銀的Q-series報(bào)告預(yù)計(jì)，中國(guó)到2030年，綠氫制備成本將下降75%。主要推動(dòng)因素是可再生能源成本與電解槽的單位資本開(kāi)支（比如電堆）成本下降。另外，瑞銀預(yù)計(jì)各種形式的在岸氫能運(yùn)輸成本將下降25%-30%。
有鑒于此，就中國(guó)而言，瑞銀認(rèn)為到2030年，綠氫燃料能在煉化、重卡和客車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)平價(jià)。但預(yù)測(cè)期內(nèi)，乘用車領(lǐng)域氫燃料無(wú)法實(shí)現(xiàn)與ICE車和電動(dòng)車的平價(jià)。
氫能發(fā)展之路將是漫長(zhǎng)的，目前全球仍處于構(gòu)建氫能經(jīng)濟(jì)的初級(jí)階段。但瑞銀認(rèn)為，目前和預(yù)期的一體化氫能成本曲線、亞太和全球各國(guó)政府在凈零排放戰(zhàn)略中對(duì)藍(lán)氫和綠氫的重視、以及出臺(tái)了氫能戰(zhàn)略的國(guó)家數(shù)量與日俱增，這些均意味著氫能光明未來(lái)的基礎(chǔ)已經(jīng)奠定。