2022年被業(yè)內(nèi)視為首個燃料電池汽車示范應用年，氫能示范城市群建設開啟競逐新浪潮。繼北京、上海、廣東之后，河北、河南城市群于去年底獲批開展燃料電池汽車示范應用。由此，燃料電池汽車示范應用城市群形成跨地域合縱連橫，隨著政策的不斷加碼和重點項目的接連落地，氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨向活躍的信號不斷釋放。
從中觀產(chǎn)業(yè)來看，雖然我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展初具條件，但仍存在關鍵材料和核心技術尚未自主、基礎設施建設不足、商業(yè)化推廣模式尚未建立等諸多瓶頸。如何破題諸多掣肘，依然是擺在多地面前的重要課題。
迎著2022年北京冬奧會在國內(nèi)首次大規(guī)模使用氫燃料電池車的東風，證券時報記者日前來到張家口調(diào)研，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，作為中國唯一可再生能源國家示范區(qū)，交通成為張家口氫能利用的首個落地場景，并且圍繞氫燃料電池汽車這個圓心不斷延展半徑，全產(chǎn)業(yè)鏈布局雛形初顯。
張家口“氫”舞飛揚，可以視為全國氫能產(chǎn)業(yè)鏈探路樣本。但在這個過程中，也依然面臨經(jīng)濟性、技術進步和商業(yè)模式等不同維度的牽制，這些掣肘因素能否后續(xù)進一步解決，進而形成合力效應，將成為當?shù)貧淠墚a(chǎn)業(yè)邁上更高臺階的關鍵因素。
全產(chǎn)業(yè)鏈布局下的集聚效應
2022年北京冬奧會，是國內(nèi)首次大規(guī)模使用氫燃料電池車，也是全球最大規(guī)模的燃料電池汽車示范運營。超過1000輛氫燃料電池車輛也成為賽事服務用車主力，向世界展示了中國在新能源利用領域的先進成果。而作為氫燃料電池車輛主要運營區(qū)域的，正是張家口賽區(qū)。
張家口為河北省轄地級市，是連接京津、溝通晉蒙的交通樞紐。與絲綢之路相媲美的張庫大道從這里起始，中國人自行設計建造的第一條鐵路京張鐵路也在這里誕生。以崇禮、赤城為代表的壩上與壩下過渡地帶，存雪期長達150多天，“冷資源”成為這里的別致特色。
張家口發(fā)改委高技術處處長尹旭光對證券時報記者介紹，張家口賽區(qū)共計投入使用氫燃料電池車輛710輛，其中崇禮區(qū)623輛，包含357輛在張家口運營的氫燃料電池公交車、140輛豐田第二代MIRAI氫燃料電池車和107輛豐田柯斯達氫擎中巴等車型，這些車輛主要承擔便捷接駁、運動員服務等交通保障任務。除此之外，還包含滿足主城區(qū)公共出行的87輛氫燃料公交車。
“從2018年開始，張家口市陸續(xù)上牌氫能公交車已經(jīng)累計達444臺。截至2021年底，全市氫能公交車累計完成載客量6200多萬人次，累計運行超2100萬公里，是全國燃料電池汽車運行數(shù)量最多最穩(wěn)定的城市之一?！币窆鈱τ浾呓榻B。
這個數(shù)據(jù)是怎樣一個水平呢？中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2021年全國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)分別為1777輛和1586輛，同比增加48.2%和34.7%。從燃料電池汽車在北京、鄭州等地都所開通的氫能公交路線來看，全國氫燃料電池汽車累計保有量超7000輛。
從記者調(diào)研情況來看，氫燃料電池與鋰動力電池兩大技術路線都在助力“雙碳”目標下快速發(fā)展，但卻能實現(xiàn)不同的效果。
服役于冬奧會張家口賽區(qū)的氫能大巴車，目前所使用的氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)全部來自科創(chuàng)板公司億華通。公司常務副總經(jīng)理于民對證券時報記者介紹，在張家口投放的氫能大巴有一個特殊之處，通過發(fā)動機熱能綜合管理技術，把發(fā)動機運行時多余的熱能轉(zhuǎn)化成乘客艙的取暖能量，從而減少寒冷情況下開電空調(diào)的必要性，進而可以實現(xiàn)在搭載同樣氫氣量的情況下，冬天續(xù)航里程反而可能比夏天更長。
這為公交車成為氫能在交通領域應用落地的首個場景奠定了技術基礎。而在張家口，除了公交車之外，包括物流車等在內(nèi)，都已經(jīng)成為這里氫能應用的重要載體。
去年中，張家口市下花園區(qū)委區(qū)政府相關負責人專門出席了氫奧汽車科技（張家口）有限公司與張家口市下花園區(qū)郵政分公司對氫能源物流快遞車的交接儀式。這是國內(nèi)首款氫能源物流快遞車，由氫奧汽車自主研發(fā)，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。目前，張家口市擁有運營中氫能物流車超過40輛。
氫燃料汽車的發(fā)展并非孤立而行，張家口所采用的發(fā)展模式是全產(chǎn)業(yè)鏈式布局。
億華通在2019年登陸科創(chuàng)板之際，燃料電池生產(chǎn)基地二期選擇落戶張家口，目前該年產(chǎn)1萬臺燃料電池發(fā)動機項目已經(jīng)建成。據(jù)于民介紹：全新一代氫燃料電池系統(tǒng)擁有核心自主知識產(chǎn)權(quán)，其中大部分零部件已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化，不僅有效降低使用成本，還能根據(jù)國內(nèi)環(huán)境、路況等因素進行優(yōu)化升級。以空氣壓縮機為例，該零件此前進口價格高高達20萬元，經(jīng)過河北金士頓科技公司國產(chǎn)后售價則控制在了2萬元左右，在裝配車輛中保持穩(wěn)定運行。
此外，在核心零部件方面，張家口氫能科技有限公司年產(chǎn)4000臺套風冷型氫燃料電池堆生產(chǎn)線等項目也在穩(wěn)步推進，聚通科技150MW燃料電池電堆項目及測試車間等項目也已落地建設。包括北汽福田歐輝氫能大巴項目投產(chǎn)、張家口易龍智能氫能商用車產(chǎn)業(yè)基地項目和氫奧汽車等整車制造項目等在內(nèi)，張家口在氫能產(chǎn)業(yè)正致力于打造一批具備國際知名度的企業(yè)。
產(chǎn)業(yè)鏈下游加速布局的同時，中游建設也在同步提速，表征之一是張家口加氫站建設已經(jīng)初成規(guī)模。記者探營看到，目前這里已經(jīng)至少建成創(chuàng)壩站、緯三路站、東望山站、太子城站及太子城撬裝站、崇禮南站及崇禮南撬裝站、崇禮北站、西山產(chǎn)業(yè)園等加氫站9座，其中8座已經(jīng)正式投入使用，加氫能力7.9噸/12小時。
創(chuàng)壩加氫站副站長王利兵對證券時報記者介紹，目前該站加注能力為1000kg/12小時，每日可加注150車次氫燃料大巴?！捌骄枯v車加氫15分鐘充滿，續(xù)航在400公里左右。冬奧會期間每天為87輛氫燃料大巴車加氫，冬奧會結(jié)束后會為150輛大巴車加氫，而且還會逐步增多?！?/strong>
記者在調(diào)研中還看到，加氫-加油、加氫-加氣、加氫-充電等合建站示范在張家口也已經(jīng)展開，這表明張家口已經(jīng)開始探索新型高效加氫站運營模式。國家能源萬全油氫電綜合能源站項目就是一座油氫電三位一體的綜合智慧能源站，擁有柴油和汽油、35MPa/70MPa加氫，以及5個快速充電樁，以滿足普通燃油車、純電動車和氫燃料電池車的補能需求。尹旭光對記者介紹，目前，張家口政府提倡油、氫站同時投建，以油補氣，增強營收能力，未來將開放民營企業(yè)進入到加氫領域。
最上游的制氫一直是困擾多地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的難題，但又是整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈的源頭。清華大學汽車工程專業(yè)博士研究生王英對記者介紹，現(xiàn)有制備主要囊括兩大類，化石能源制氫要排放大量二氧化碳，被業(yè)內(nèi)稱為“灰氫”；電解水制氫可以實現(xiàn) “綠氫”，但是經(jīng)濟性難題很難解決。
張家口在制氫領域方面的戰(zhàn)略是推進綠色氫源生產(chǎn)基地建設。記者在當?shù)乜吹?，目前張家口已建成海珀爾、交投殼牌、河北建投沽源、河北建投崇禮等制氫廠4家，共計制氫產(chǎn)能達17噸/天。
海珀爾是此次冬奧會和冬殘奧會的氫氣供應方之一。依托張家口豐富的綠電資源，通過電解脫鹽水的方式制氫，最終實現(xiàn)了“綠電”制取“綠氫”。雖然電解水制氫需要消耗大量的電力資源，但由于張家口充足的綠電資源和利好政策，有效降低了制氫成本。
適配場景有待擴圍
可再生能源利用正是張家口的獨有優(yōu)勢。
王英對記者分析說，“在五大城市群中，上海的上汽集團、河南的宇通客車，都是當?shù)氐闹匾臃猪?。因為著可以為燃料電池帶來落地場景，而且代表了頭部的技術實力，有利于形成特色發(fā)展路徑。而張家口的重要加分項就是充足的綠電資源，通過降本有利于氫能商業(yè)化提速?！?/p>
王英所言的“五大城市群”，正在中國氫能版圖中快速崛起。2020年，國家五部委聯(lián)合下發(fā)《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，吸引了近20個城市群進行申報。經(jīng)多輪專家評審之后，北京、上海、廣東三個城市群于2021年9月獲批，河南、河北兩個城市群也在2021年底獲批。自此，全國燃料電池汽車示范應用城市群初步形成“3+2”格局。
按照河北群實施方案，4年示范期內(nèi)，河北城市群制氫量達20萬噸，其中綠氫占60％以上，累積推廣應用各類型燃料電池汽車7710輛，包括1680輛燃料電池客車、以及物流車/重卡/專用車在內(nèi)的5980輛燃料電池物貨車、以及50輛燃料電池乘用車，建成加氫站86座等任務目標。其中，落實到張家口，制氫量達5萬噸以上，可再生能源制氫成本力爭由30元/kg降至14元/kg；建成加氫站14座；推廣燃料電池公交車、通勤客車、物流車、重卡、環(huán)衛(wèi)車共1130輛。
同時，根據(jù)此前發(fā)布的《氫能張家口建設規(guī)劃（2019～2035年）》，繼2021年打造成為國內(nèi)一流的氫能城市之后，到2035年這里還要建成國際知名的氫能之都。
從目前來看，擁有制氫、加氫、儲氫、氫能產(chǎn)業(yè)裝備制造、氫能整車制造等全產(chǎn)業(yè)鏈布局，同時借助2022冬奧會的契機，展示出對于氫燃料電池車輛維護、運營、管理方面的豐富經(jīng)驗。這使氫能產(chǎn)業(yè)儼然成為張家口的一張新名片。
王英也對記者分析說，張家口模式可以視為示范區(qū)發(fā)展路徑的折射。“每個城市群完整進行全產(chǎn)業(yè)鏈示范，同時在各自突出的領域形成自身產(chǎn)業(yè)發(fā)展特色，這種各環(huán)節(jié)特色示范聯(lián)合的模式，將形成全國范圍內(nèi)全產(chǎn)業(yè)鏈的最優(yōu)示范?！?/p>
于民也表示，“發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)，如果只抓到某個點，做起來就會非常困難，張家口將產(chǎn)業(yè)閉環(huán)做得很好，加上本身的資源稟賦，這位其他地區(qū)發(fā)展氫能及燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)提供了借鑒?！?/p>
2022年北京冬奧會后，氫能將“回歸”張家口人民的日常生活。
尹旭光對記者介紹，經(jīng)過3年多的運營，氫燃料電池公交車已成為張家口人民司空見慣的交通工具，為冬奧會抽調(diào)的氫燃料電池公交車將回歸日常線路的運營。
此外，軍用氫能也有望提升日程。張家口氫能科技有限公司總經(jīng)理龔興軍對記者介紹，目前公司的風冷技術和氫能技術已經(jīng)能夠在無人機等場景中應用，下一步也會考慮在軍品中更廣闊的運用。
王英介紹，“就全國范圍而言，除著眼燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)之外，各示范應用城市群或許都會更進一步謀求借此帶動氫能全產(chǎn)業(yè)鏈布局發(fā)展，同時推動氫能在工業(yè)、民用等方面廣泛應用，以及發(fā)揮氫能在能源轉(zhuǎn)型過程中的更大作用?！?/p>
如何破題商業(yè)化掣肘？
“張家口模式”可以看作氫能發(fā)展的探路樣本之一。
根據(jù)中國氫能聯(lián)盟的測算，到2030年，中國氫氣需求將從目前的2000萬噸達到3500萬噸，在終端能源體系中占比由不到3%提升至5%；到2050年，氫能將在中國終端能源體系中占比至少達到10%，氫氣需求接近6000萬噸，產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值達到12萬億元。
雖然市場前景廣闊，但是在記者調(diào)研中也發(fā)現(xiàn)，要真正實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，不僅取決于示范應用，還取決于頂層政策、經(jīng)濟效益、技術進步和商業(yè)模式等不同因素的牽制。
對于企業(yè)來說，技術的破題難度首當其沖。王英對記者介紹，從此前五部委發(fā)布的《燃料電池汽車示范城市群考核評價規(guī)則》來看，目標包括在電堆、膜電極、質(zhì)子交換膜、碳紙、催化劑、雙極板、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、空氣壓縮機等燃料電池八大關鍵核心技術研發(fā)上的突破。目前中國的氫能產(chǎn)業(yè)，整體依然處于經(jīng)歷技術研發(fā)向產(chǎn)業(yè)培育和商業(yè)化過渡發(fā)展的起步期。
龔興軍也對記者坦陳，“通過未來四年的應用示范，燃料電池技術必然將更為成熟，產(chǎn)品技術迭代將加速，也為未來產(chǎn)品價格大幅降低和商業(yè)化運作打下基礎。但是這個過程的實現(xiàn)并不容易?！?/p>
龔興軍所在的張家口氫能科技有限公司，采用的是在國際上都比較少見的風冷技術，并且是國內(nèi)唯一氫燃料風冷企業(yè)。這一技術的優(yōu)勢在于，結(jié)構(gòu)簡單，并且可以快速降低成本。按照公司預計，兩年內(nèi)風冷汽車能夠做到價格10萬元以內(nèi)，從而使氫燃料發(fā)電系統(tǒng)更快普及。
但龔興軍指出，“目前公司運營資金全部由股東自行出資，初始階段還沒有進行外部融資。由于條件簡陋，公司模擬風沙潮濕等，就全部是在公司辦公區(qū)所搭建的簡易帳篷里做測試。公司雖然已經(jīng)建立了相關產(chǎn)線，但是由于下游應用未起，距離產(chǎn)能上滿也仍有很長的路要走?！?/strong>
王英認為，從政策，滲透率、技術和場景等不同的層面比較的話，我國氫燃料電池汽車目前所處階段，僅與2010年階段的純電汽車相似。“以技術和場景為例，目前中國氫燃料電池汽車以商用車為主，乘用車暫時沒有實現(xiàn)市場化和量產(chǎn)化，政策的推廣優(yōu)先發(fā)力于公交車，重卡和物流車等商用車應用領域，這一發(fā)展模式與純電汽車在2010年前后的時間點比較相似?！?/p>
技術破題的難點之一就在于零部件。無論任何技術路線的汽車，在產(chǎn)業(yè)內(nèi)通常都流傳著這樣一句話：“汽車不賺錢，賺錢的是零部件。這也是包括富士康和立訊精密等A股公司相繼從手機產(chǎn)業(yè)鏈向汽車產(chǎn)業(yè)鏈遷移的重要原因之一，從而演繹著歷史上難得一見的工業(yè)能力遷移。王英認為，“這種現(xiàn)象一方面說明，中國汽車產(chǎn)業(yè)可能是真正彎道超車的機會所在，另一方面也折射出自主研發(fā)和創(chuàng)新的挑戰(zhàn)。”
技術難題有待持續(xù)破解，必然會給產(chǎn)業(yè)商業(yè)化帶來牽絆。華南地區(qū)有采購商向證券時報記者介紹，由于整體仍處于“吃螃蟹’階段，自己采購不僅要求整車廠的質(zhì)保承諾，標書內(nèi)還要附上相關配套廠家的質(zhì)保承諾函，比如燃料電池的質(zhì)保承諾等，以最大限度減低自身采購風險。
中游如何降低成本也是難題之一。王英介紹，從全國范圍來看，目前加氫站供氫量小，氫氣儲運沒有得到很好解決，導致加氫、運氫、加注等整個環(huán)節(jié)的成本較高，導致氫氣終端價格偏高?！鞍凑諛I(yè)內(nèi)預估，氫氣的終端價格大概在30元每公斤時，燃料電池車的使用成本將與目前的柴油車、汽油車相當，屆時氫能產(chǎn)業(yè)能夠進入到良好的市場化運作狀態(tài)。從目前來看，類似張家口這樣借助資源優(yōu)勢實現(xiàn)成本降低的案例不算多。”
尹旭光也對記者分析說，氫能利用是一個大的產(chǎn)業(yè)鏈，并非一個領域、一個企業(yè)能夠完全解決的，需要多方合作；只有把上下游打通，成本、設施等困擾行業(yè)發(fā)展的問題才能得到系統(tǒng)解決。”
記者調(diào)研結(jié)束之際，張家口早春之風依然侵肌。氫能發(fā)展，會成為長周期的風口，還是階段性的陣風，仍有待所有參與者給出答案。不過，逐漸消融的冰雪表明，春天確實已經(jīng)到了。
（編輯：彭勃）
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