從構建到解構,氫能進入“看山不是山”的階段
3月35日-28日,北京新國展和老國展幾乎在同時舉辦氫能展,氫能展的人流量和關注度甚至超過了光伏行業(yè)。不過,我感覺目前行業(yè)處于“外熱內(nèi)冷”的狀態(tài),“外熱”是指氫能以外的人特別是地方政府、投資人對氫能的熱情很高,“內(nèi)冷”是“冷靜”的“冷”,是指行業(yè)內(nèi)的人比前一段時間更加冷靜。這個冷靜是遠看是山,近看是石頭,實際在這個行業(yè)耕耘的人體會到的是開拓的艱難和競爭的壓力。
在新國展碰到東德實業(yè)的邢子義先生,我問他目前市場怎樣?他說現(xiàn)在行業(yè)已經(jīng)進入”看山不是山"的第二階段了。第一階段是“看山是山”,燃料電池系統(tǒng)、零部件、加氫站及配套企業(yè)構建氫能產(chǎn)業(yè),大家覺得前景一片美好;現(xiàn)在處于“看山不是山”的階段,行業(yè)的發(fā)展并不是大家想象的那樣順利,產(chǎn)業(yè)鏈還有很多的短板,所以,產(chǎn)業(yè)依然沒有閉環(huán),行業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象;要走到“看山還是山”大約還需要3到4年的時間。
I.“看山是山”:氫能前景預期下的能力構建
我理解“看山是山”即是“遠看是山”,是一個基于氫能市場預期的能力構建階段,基于燃料電池技術的成熟,很多國家都做過燃料電池汽車發(fā)展目標的規(guī)劃,亞洲國家在燃料電池汽車上更加激進。
2016年,日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省在公布的燃料電池汽車普及計劃中指出,計劃到2025年燃料電池汽車的銷售量達到20萬輛,2030年達80萬輛,2025年加氫站數(shù)量達到320座,以基本實現(xiàn)燃料電池汽車的商業(yè)化。
2019年,韓國政府計劃至2040年,累計生產(chǎn)620萬輛氫燃料電池汽車,建成1200座加氫站,創(chuàng)造43萬億韓元(約合2592億元人民幣)的年附加值和42萬個就業(yè)崗位。
中國在2021年《節(jié)能與新能源汽車技術路線2.0》也制定了2030年-2035年燃料電池汽車保有量100萬輛的目標。
這些基于燃料電池汽車的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標激發(fā)了國內(nèi)外企業(yè)氫能發(fā)展的巨大熱情,所謂的“看山是山”是在這些目標下的能力構建。
燃料電池是氫能領域應用端最核心的技術,也是在產(chǎn)業(yè)鏈中門檻最高、設計專業(yè)最多、技術和制造體系最復雜的部分,從上世紀50年代在航天領域的應用,到現(xiàn)在車用領域的應用,燃料電池經(jīng)過了從核心材料的發(fā)現(xiàn)、催化劑的適用性、電堆和系統(tǒng)集成效率的提升,這期間核心材料和零部件的穩(wěn)定生產(chǎn)都經(jīng)歷了漫長的調(diào)試和耦合過程。
“看山是山”的階段,任何一個與氫相關的企業(yè)如電堆、膜電極、雙極板、催化劑、空壓機、閥門、質(zhì)子交換膜、碳紙、儲氫瓶,只要是能夠解決氫能產(chǎn)業(yè)鏈瓶頸的企業(yè)都受到市場的追捧。這一時期市場總是以中期目標下的市場容量來估算企業(yè)的市場份額和估值,產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)融資相對比較容易。
在良好的市場預期下,氫能相關上市公司曾經(jīng)有良好的表現(xiàn),巴拉德的股票市值一度達到126億美元,普拉格市值甚至一度超過500億美元。“看山是山”是一個前面有目標,企業(yè)構建供給能力的過程。2020年-2021年國內(nèi)氫能相關上市公司也受到了市場的高度關注。
回到展會窗口,由中集氫能冠名的“北京國際氫能展"在新國展,主要是氫氣儲運、加氫站相關企業(yè)比較多;而朝陽區(qū)老國展的“北京氫能展”則集中了國內(nèi)多家電解槽企業(yè)。過去幾年的氫能展以燃料電池及零部件為主,而往年的主角燃料電池企業(yè)已經(jīng)不是今年展會的中心和焦點,氫能行業(yè)也在上演“板塊輪動”。
電解槽同樣經(jīng)歷了從產(chǎn)品研發(fā)到批量生產(chǎn)的過程,其中PEM電解槽幾乎與燃料電池有相似的產(chǎn)業(yè)鏈,技術難度也有相似之處。堿性電解槽則早于燃料電池和PEM電解槽,是一個技術相對比較成熟的產(chǎn)品。
如果說2018年-2022年是燃料電池相關產(chǎn)業(yè)鏈“看山是山”的階段,那么,從2022年開始,全球就進入到電解槽的“看山是山”階段,特別是2023年蒂森克虜伯新紀元的上市及蜂擁而至的綠氫項目更是讓綠氫產(chǎn)業(yè)風光無兩,電解槽幾乎成為所有能源相關企業(yè)的“標配”。
II.“看山不是山”:產(chǎn)業(yè)生態(tài)格局下的解構
燃料電池汽車是基于交通運輸能源替代的解決方案,綠氫項目則是基于可再生能源的消納,盡管這兩條氫能路徑的目標是實現(xiàn)上游綠氫供給與下游燃料電池汽車氫能的對接,但現(xiàn)階段,燃料電池汽車與綠氫發(fā)展雖然是上下游關系,卻是兩個邏輯,兩個產(chǎn)業(yè)生態(tài),這兩個生態(tài)都需要閉環(huán):一個是燃料電池的終端用戶在哪里?一個是電解水制氫的用戶在哪里?
這看似簡單的問題則不是我們想象的遠山那樣美,“看山是山”是我們描述的一座山,是需要我們?nèi)嫿ǖ囊蛔剑?ldquo;看山不是山”的時候我們看到的是一塊塊零散的石頭,而要解決的是哪些石頭、哪些草木、哪些水土……用怎樣的方式構建起那座山?,F(xiàn)階段,業(yè)內(nèi)人士更加清晰地看到產(chǎn)業(yè)存在的問題:
1、核心產(chǎn)品產(chǎn)能過剩
從產(chǎn)品出發(fā)的目的是制造出燃料電池、電解槽等產(chǎn)品。一個現(xiàn)實是,一個復雜的產(chǎn)品從研發(fā)到實現(xiàn)需要漫長的工程培育過程,包括供應商的培育、工藝路徑優(yōu)化,但一旦技術路線成熟,供應鏈變得完整,生產(chǎn)能力就從實現(xiàn)過渡到規(guī)模,也就是產(chǎn)能擴張,就會出現(xiàn)惡性競爭和淘汰。
現(xiàn)階段,無論是上游電解槽、還是下游的加氫站或燃料電池,核心的技術瓶頸基本上都已經(jīng)突破,生產(chǎn)能力也就變得相對容易。兩年前,我拿到一份行業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù),按照主要燃料電池企業(yè)的產(chǎn)能規(guī)劃,國內(nèi)燃料電池的生產(chǎn)能力已經(jīng)超過30萬臺,但實際年出貨量目前還不到一萬臺。
圖1 2022年國內(nèi)主要燃料電池企業(yè)產(chǎn)能規(guī)劃
數(shù)據(jù)來源:根據(jù)公開資料整理
由于堿性電解槽是一個更加成熟和簡單的產(chǎn)品,復制起來更快,所以,電解槽的產(chǎn)能更是飛速擴張,盡管過去幾年而且預期未來兩年全球電解槽出貨量翻番,但全球電解槽產(chǎn)能是出貨量的十倍以上。
圖2 全球電解槽規(guī)劃產(chǎn)能與出貨量
數(shù)據(jù)來源:彭博新能源,產(chǎn)業(yè)觀察者
看起來世界綠氫項目很多,電解槽訂單也連年翻番,似乎比燃料電池的境遇好很多,不過,來自香橙會的調(diào)研報告顯示:2023全年國內(nèi)有20個省市新增不同階段綠氫項目超過148個,合計新增規(guī)劃綠氫產(chǎn)能達618.02萬噸,對應電解槽潛在的裝機需求超過80GW。2023年開工在建的綠氫項目數(shù)量占比27%,在建產(chǎn)能約為96.95萬噸,但若以產(chǎn)能計量,實際開工率僅為15.7%;建成項目數(shù)量占比8%,已建成產(chǎn)能僅有3.7萬噸。
無論是燃料電池不到5%的產(chǎn)能利用率、還是不到10%的電解槽出貨率、和綠氫項目15.7%的開工率都表明這些現(xiàn)有的企業(yè)、產(chǎn)能等要素都還只是一些石頭,這些石頭大部分可能都不是構建那座山的材料,我們甚至還需要尋求構建那座山的解決方案:所以我們尋求應用場景、構建綠電制綠氫的解決方案,比如用五個示范城市群搭建燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈,在制氨或甲醇廠旁邊剛好有綠電搭建一個綠氫閉環(huán)的項目。
2、產(chǎn)業(yè)鏈上下游缺乏粘性
構建一座山缺乏太多的條件,示范城市氫氣供應普遍不足,且價格太貴,局限在化工園區(qū)的加氫站無法服務到汽車目標市場,無法構建一個正常的產(chǎn)業(yè)生態(tài);而綠氫產(chǎn)業(yè)的閉環(huán)也遠遠不是我們想象的那樣簡單,電解槽并不能在綠氫環(huán)境下連續(xù)生產(chǎn),在“看山是山”描述下的0.1-0.2元/度的綠電成本并不是24小時運行成本,很多的設備只能開開停停,甚至是“擺設”,實際項目推行很多都是雷聲大雨點小。
比如燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的粘性在于持續(xù)、穩(wěn)定、廉價的氫氣供應,氫能供應體系能夠服務于燃料電池汽車等交通工具,加氫站不是建在人群稀少的化工園區(qū),而是靠近人流量大的城市中心;氫氣供應體系更加靠近用戶端,燃料電池汽車的推廣選擇距離氫氣供應充裕的地區(qū)而不是氫氣供應不足的地區(qū)。
對綠氫項目來說,可再生能源與電解槽的匹配、綠氫與化工的耦合之間的粘性在于穩(wěn)定的電力供應?,F(xiàn)階段,設備運行不穩(wěn)定的核心問題是綠電供應的不穩(wěn)定和峰谷電價切斷了設備的連續(xù)運行。
3、供求之間存在間隙
氫能產(chǎn)業(yè)無論是前幾年的熱點燃料電池還是近兩年的焦點電解槽,都是基于各國目標規(guī)劃下供給能力的構建,燃料電池是滿足交通或建筑用綠色動力的需求,而電解槽則是滿足可再生能源電解水制氫的需求,供給能力的構建包括技術水平、配套能力、制造能力等。
但這些產(chǎn)品沒有規(guī)模效應,無法滿足用戶使用習慣和使用成本的要求,需求與供給之間存在較大的間隙。對于新興產(chǎn)業(yè),供需之間的間隙往往都是正常來彌合,比如政府補貼、特別路權、特別電價、或是綠氫的消納的補償機制或綠色溢價,顯然各國都在探索這些補償機制。
媒體將第一季度招標3000輛就夸張地描述為“暴走”,與雷軍24小時之內(nèi)88898臺SU7訂單相比實在不足掛齒。氫能行業(yè)展會的氣氛與市場統(tǒng)計的數(shù)據(jù)一樣,電解槽企業(yè)幾乎是一哄而上。顯然,無論是燃料電池還是電解槽都有一個共同的特點,就是產(chǎn)業(yè)鏈還沒有完全打通,但核心產(chǎn)品的產(chǎn)能已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重過剩。
產(chǎn)能過剩,需求不足,要素割裂,是目前氫能產(chǎn)業(yè)面臨的現(xiàn)實問題。就像一大堆石頭,但沒有水土也沒有草木,無法構建起一座青山。
4、成就感與挫折感共存
成就感和挫折感都會正向或負向影響到行業(yè)發(fā)展的進度。豐田汽車Mirai的商業(yè)化、現(xiàn)代汽車單年銷售破萬臺、國內(nèi)燃料電池成本的大幅下降、電解槽的批量出貨、山東高速公路免交過路費的政策落地、巴拉德獲1000臺燃料電池巴士訂單……這個行業(yè)的成就感體現(xiàn)在技術進步、成本下降、政策和標準的突破。全球銷量下降、殼牌關閉加州加氫站、中石化2025年1000座加氫站建設放緩、捷氫科技IPO終止……則是這個行業(yè)所面臨的挫折。
現(xiàn)階段電解槽運行的問題是,電解槽也會經(jīng)歷燃料電池經(jīng)歷過的一些挫折,不過,一個現(xiàn)實問題是,在經(jīng)歷了無數(shù)的挫折后,燃料電池的技術進步是顯而易見的,無論是燃料電池的性能、生態(tài)建設還是成本都有了巨大的進步。
從現(xiàn)階段來看,無論日本、韓國、中國燃料電池汽車的發(fā)展距離目標都有很大的距離。從美國和歐洲來看,歐美對氫能行業(yè)的熱情更高,補貼金額非常高,但從氫能項目的運行情況來看,也是磕磕絆絆,普拉格、巴拉德的股價也是一落千丈。對產(chǎn)業(yè)生態(tài)估計不足,產(chǎn)業(yè)鏈不能閉環(huán)是“看山不是山”的現(xiàn)狀。
過去幾年,國內(nèi)政府鼓勵燃料電池汽車以商用車為主,結(jié)果是商用車的耗氫量太高,示范區(qū)氫氣價格普遍高于60元/kg,所以,跑得越多虧得越多。再加上加氫站建在化工園區(qū),或者一部分已經(jīng)建成但沒有獲得審批的加氫站也無法運行,所以,無論是燃料電池汽車還是加氫站投建業(yè)主都經(jīng)歷了強烈的挫折感。
國鴻氫能2023年燃料電池系統(tǒng)銷量由2022年的131,300千瓦增加至148,640 千瓦,但由于2023年燃料電池電堆價格從1,667.5元╱千瓦下降至1,557.5元╱千瓦;燃料電池系統(tǒng)平均售價從往期的5,578.7元╱千瓦下降至4,583.3元╱千瓦,公司增產(chǎn)不增收,實現(xiàn)營業(yè)收入70061.6萬元,較上年74847.5萬元下降了6.4%。
“看山是山”的那座山的確定性是由科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢決定的,我們可以確定它的存在;“看山不是山”是在經(jīng)歷了構建遇到問題后解構氫能產(chǎn)業(yè)需要的要素、構建方式、構建條件。
5、電解槽可能遭遇的挫折
III. “看山還是山”:產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)還需資源重構
從政府連續(xù)出臺的政策來看,發(fā)展氫能的方向是更加明確了,從展會上的人流量來看,有參觀者反映今年北京氫能展會上的人流量超過了佛山氫能的人流量,也超過了光伏展會的人流量。不過,行業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在,更需要解決的是如何發(fā)展氫能的問題,也就是要素重構的問題。
顯然,在汽車行業(yè)價格競爭的形勢下,盡管燃料電池乘用車相比商用車對耗氫成本并不敏感,但現(xiàn)階段不是投放市場的好時機,除非是北方市場和歐美國家車企一樣按下電動汽車的暫停鍵,選擇與當?shù)刭Y源更加匹配的氫車路線。否則氫能下游的交通領域依然只能處于示范和維持階段,企業(yè)之間拼誰能熬過訂單的寒冬。
實際上,未來更多的綠氫需要化工、冶金行業(yè)來消化,風電、光伏、電動汽車經(jīng)歷了長時間的補貼。目前綠電項目驅(qū)動機制是能源企業(yè)為了獲得綠電資源強制配儲的制氫,增加了綠電的成本,相當于以電補氫,但如果產(chǎn)出的氫氣賣不出去,制氫企業(yè)寧愿一次性增加成本而不愿持續(xù)生產(chǎn)不賺錢的產(chǎn)品,如果沒有綠色產(chǎn)業(yè)激勵機制,就很難實現(xiàn)綠氫對傳統(tǒng)化石能源制氫的替代,只有通過綠色溢價和碳稅機制才能推動更大規(guī)模的應用,并促進管道等氫能基礎建設。
同樣,氫能產(chǎn)業(yè)的趨勢是明確的,無論是清潔能源的替代、能源的安全、還是可再生能源的消納,氫能都顯得如此重要,而且從技術上也具備了產(chǎn)業(yè)化條件,中國從氫氣來源和產(chǎn)業(yè)鏈技術水平上看都有一定的優(yōu)勢,只是如何構建優(yōu)質(zhì)產(chǎn)業(yè)鏈資源,增加產(chǎn)業(yè)鏈之間的粘性,打通產(chǎn)品與用戶之間的節(jié)點,疏通金融與碳稅機制,是達到“看山還是山”的路徑。
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作者:鄭賢玲