全球氫能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展充滿了坎坷,而路徑則越來越清晰:過去以裝備供應鏈主導的發(fā)展思路正在被氫能供應鏈主導所替代。不過打破氫氣供應與應用之間的壁壘,最理想的條件是二者兼?zhèn)?。中國顯然是距離氫能產(chǎn)業(yè)化條件更近的國家,而在中國,山東又是氫能全產(chǎn)業(yè)鏈條件最好的省份。
有便宜且充足的氫氣供應、有豐富的應用場景、有強大的裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈……山東氫能產(chǎn)業(yè)化還缺什么?
最近回顧濰柴動力發(fā)展歷史,追溯中國內(nèi)燃機80年的風雨歷程:濰柴動力與中國重汽相互交織的命運成就了中國內(nèi)燃機大省——山東。然而,世界能源變革正在破壞汽車行業(yè)原有的產(chǎn)業(yè)鏈,并重構汽車動力新的生態(tài)體系。汽車動力第一省的山東正在被福建、深圳等地區(qū)所代替。第一動力大省的汽車產(chǎn)業(yè)正在失去一個時代,好在電動化不止一條路線。當我們將目光聚焦氫能和燃料電池時,發(fā)現(xiàn)山東省具備氫能發(fā)展的“先天”稟賦,那么,山東在燃料電池汽車這條路上能夠抓住新一輪的發(fā)展機會嗎?是否不再成為過去錯失光伏、鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展機會的案例呢?
01 本土企業(yè)構建氫能產(chǎn)業(yè)鏈
山東的氫能產(chǎn)業(yè)鏈最突出的特點是從濰柴動力的燃料電池電堆和系統(tǒng)到中國重汽、中通客車、山推股份,還有濰柴旗下的凱傲(叉車),山東重工集團本身可以主導氫能產(chǎn)業(yè)鏈,并與終端用戶構建商業(yè)閉環(huán)。
不過,山東省的氫能產(chǎn)業(yè)鏈遠不止這些。從氫能的制取到應用,技術難點最多的產(chǎn)品是電解槽特別是PEM制氫電解槽和燃料電池、儲氫材料等。山東的工業(yè)基礎無論是在基礎材料、機械制造、還是化工、電化學領域,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上都有很好的基礎。
中國氫能典型的激勵政策是燃料電池示范群的“以獎代補”,補貼的是燃料電池的8大核心零部件,其中難度最高的是碳紙、質(zhì)子交換膜和催化劑,目前雙極板、膜電極、空壓機、電堆、系統(tǒng)的國產(chǎn)化率均已超過80%,而催化劑國產(chǎn)化率不到20%,碳紙、質(zhì)子交換膜國產(chǎn)化率不足10%,成為燃料電池行業(yè)最大的瓶頸。
圖1 燃料電池核心零部件國產(chǎn)化率
山東境內(nèi)東岳未來研究質(zhì)子交換膜最早通過AFCC公司(奔馳-福特質(zhì)子膜燃料電池電堆研發(fā)公司)試驗認可,并與加拿大巴拉德公司進行了十余年的持續(xù)交流合作,也是目前國內(nèi)裝機最多的國產(chǎn)質(zhì)子膜企業(yè),東岳未來已成為氫能行業(yè)的獨角獸企業(yè)。
與東岳同一地區(qū)的仁豐特材,從傳統(tǒng)空氣過濾紙業(yè)務延伸至燃料電池碳紙業(yè)務,完成氣體擴散層用原紙生產(chǎn)和碳化石墨化片材制備,正在開展卷材制備工藝研發(fā)。
在催化劑方面,青島的創(chuàng)啟新能開發(fā)的催化劑已批量應用于多個電堆、膜電極企業(yè),支持了國內(nèi)燃料電池汽車示范城市群開展的全國產(chǎn)業(yè)化驗證與示范應用。
不在八大零部件里面的另一個關鍵材料是膜電極邊框,這直接影響膜電極和電堆的壽命、可靠性,常用的是日本、韓國企業(yè)產(chǎn)品,濰坊的山東同有開發(fā)的密封材料成功實現(xiàn)國產(chǎn)化替代,已批量應用于國內(nèi)主要膜電極、電堆企業(yè)。
較為遺憾的是,山東省還沒有一家獨立的膜電極企業(yè),更沒有一個能夠?qū)⑹?nèi)這些優(yōu)勢資源實現(xiàn)集成應有的電堆企業(yè),這似乎也能從另一個方面來印證后文提到的群龍無首、創(chuàng)新平臺建設問題。
燃料電池系統(tǒng)有兩個重要的機械件,空壓機和氫氣循環(huán)泵,行業(yè)發(fā)展初期進口價格超過10萬元/臺,東德實業(yè)脫胎于煙臺冰輪,具有60多年壓縮機經(jīng)驗,不僅僅是在空壓機、氫氣循環(huán)泵、而且也是站內(nèi)壓縮機國產(chǎn)化代表企業(yè),公司是國家級高新技術企業(yè)、國家級專精特新"小巨人"企業(yè)、山東省瞪羚企業(yè)、山東省民營企業(yè)創(chuàng)新100強。
目前加氫站比較成熟的壓縮機是隔膜壓縮機和液驅(qū)壓縮機,其中英國豪頓是全球隔膜壓縮機知名企業(yè),落戶山東威海;東德實業(yè)也是隔膜壓縮機技術路線;而山東本土企業(yè)康普銳斯壓縮機技術源自天然氣,目前公司自主研發(fā)的液驅(qū)壓縮機成為國內(nèi)行業(yè)龍頭產(chǎn)品。
氫氣作為能源不僅僅是燃料電池技術的成熟,還有一個重要的技術就是III型瓶和IV型瓶的應用,而III型瓶和IV型瓶最核心的材料就是碳纖維材料、內(nèi)膽材料和閥門,國內(nèi)可以滿足要求的碳纖維目前只有兩家,其中一家就是山東威海的光威復材。
電解槽是電解水制氧和制氫設備,過去只是服務于軍工、半導體、浮法玻璃、醫(yī)藥等領域,規(guī)模非常小。在可再生能源消納和船用綠色甲醇的驅(qū)動下,全球綠氫產(chǎn)業(yè)爆發(fā),其中堿性電解槽技術較為成熟,不過有歷史業(yè)績的企業(yè)并不多,而中電豐業(yè)在這個領域有14年的經(jīng)驗,2018年落戶山東——山東海氫能源科技有限公司;而PEM制氫是在波動電源下更適應的電解設備,山東賽克賽斯從原創(chuàng)到能源級產(chǎn)品積累了30多年的經(jīng)驗,是國內(nèi)PEM制氫領域的龍頭企業(yè)。
表1 山東本土氫能產(chǎn)業(yè)鏈代表企業(yè)
濰柴動力與全球燃料電池龍頭企業(yè)巴拉德在濰坊建立生產(chǎn)電堆和系統(tǒng)的合資公司,并可以與中國重汽、中通客車構建產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。
與其他地區(qū)招商引資構建的產(chǎn)業(yè)鏈不同,山東地區(qū)的這些優(yōu)勢企業(yè)都是本土工業(yè)企業(yè),而且在基礎技術上有很深的積累,這屬于山東自身帶有的氫能產(chǎn)業(yè)鏈資源。比起其他地區(qū)大規(guī)模的招商引資,山東發(fā)展氫能的代價要小很多。
除此之外,也有來自中國工程院和同濟大學的專家團隊支持的燃料電池與電解槽創(chuàng)新型企業(yè)海卓氫能,吸引了國電投、美錦能源、愛德曼等燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)。
02 具備優(yōu)于它省的氫能資源稟賦
全球氫能燃料電池汽車示范從日本、韓國、美國加州、歐洲、中國的長三角、珠三角、京津冀等經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)和燃料電池科研條件比較好的地區(qū)率先啟動,在經(jīng)歷了自2014年-2024年近十年的示范應用后,大家發(fā)現(xiàn)氫氣供應價格和應用場景才是可以實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的關鍵條件。
目前,日本、韓國、歐洲都在積極解決氫氣供應的問題,特別是日本,他們的氫能資源比較缺乏,探索采用液氫或有機液態(tài)儲氫、或液氨的方式實施氫能的長途運輸;韓國采用天然氣制氫;歐洲則在積極布局氫氣管道,并企圖從中東地區(qū)進口綠氫。
中國南北氫氣供應條件和成本差異巨大,無論是傳統(tǒng)的煤制氫、工業(yè)副產(chǎn)氫,廣東地區(qū)都沒有優(yōu)勢,氫氣的運輸標準和運輸條件使得距離氫氣生產(chǎn)地較遠的地區(qū)成本太高,廣東地區(qū)氫氣價格達到60元-80元/kg。我剛剛?cè)チ艘惶肆荩數(shù)赜袀€固定加氫站和一座撬裝站(柳汽),氫氣成本高達100元-200元/kg。
而內(nèi)蒙、寧夏、新疆、山西等地區(qū)距離煤炭和工業(yè)副產(chǎn)氫都比較近,可再生能源的成本更低,無論哪一種方式制氫,北方地區(qū)的氫氣價格都便宜得多,北方地區(qū)氫氣成本大約只有廣東、廣西和長三角地區(qū)的一半,甚至更低(最低達到20元/kg)。
鋼鐵企業(yè)工業(yè)副產(chǎn)氫價格一般低于25元/kg,而且鋼鐵企業(yè)屬于物流大戶,采用燃料電池汽車運輸不僅可減少碳排放,而且可以節(jié)約成本,所以,目前山西的晉南鋼鐵、天津的榮程鋼鐵和山東的泰山鋼鐵燃料電池示范實現(xiàn)了燃油替代的經(jīng)濟性。
不過,北方地區(qū)經(jīng)濟條件不如南方,氫能產(chǎn)業(yè)鏈配套也不及南方,產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)在南方,應用場景在北方,這就存在生產(chǎn)條件與應用條件之間的矛盾,企業(yè)不得不選擇“落地換訂單”,并多地布局,但投入大于產(chǎn)出,企業(yè)虧損面大。
山東地區(qū)幾乎是氫能產(chǎn)業(yè)鏈生產(chǎn)條件與應用條件最匹配的地區(qū),不僅有本地的氫能產(chǎn)業(yè)鏈核心材料和關鍵技術企業(yè),而且在氫氣供給和應用場景上也具有較大的優(yōu)勢。
1、氫氣來源
盡管發(fā)展氫能是要擺脫資源約束和環(huán)境約束,也正因為可再生能源成本的大幅下降,讓氫氣作為能源有了可持續(xù)發(fā)展的條件,但現(xiàn)階段,可再生能源制氫還剛剛起步,電氫耦合的經(jīng)濟性還需要經(jīng)歷系統(tǒng)優(yōu)化的學習曲線。在可再生能源制氫成本實現(xiàn)平價前,需要灰氫和藍氫進行過渡來驗證應用端裝備的性能,并構建氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài),山東在藍氫和綠氫領域更具備優(yōu)勢。
(1)工業(yè)副產(chǎn)氫工業(yè)副產(chǎn)氫主要來自氯堿化工和鋼鐵企業(yè)的焦爐尾氣,而山東是全國化工行業(yè)排名第一省份,氯堿工業(yè)中游主要由聚氯乙烯 (PVC)和燒堿構成,山東省占全國PVC產(chǎn)能的12%,燒堿占全國產(chǎn)能的25%。濱化是國內(nèi)最早為燃料電池汽車提供工業(yè)副產(chǎn)氫的企業(yè)之一,目前規(guī)劃年產(chǎn)氫氣1萬噸;山東?;葔A樹脂有限公司年產(chǎn)2700噸高純氫氣的氯堿副產(chǎn)氫純化項目已建成投產(chǎn);東岳集團也布局了副產(chǎn)氫產(chǎn)能。濱化集團、山東海化、東岳集團等多家化工企業(yè)為本地甚至京津冀地區(qū)提供工業(yè)副產(chǎn)氫,累計規(guī)劃年產(chǎn)量超過2萬噸。
圖2 山東省化工產(chǎn)品在全國占比
資料來源:《中國前10化工大省,強勢領域、重點化工產(chǎn)品產(chǎn)能占比介紹》(2022年)
山東有包括山鋼集團、日照鋼鐵、泰山鋼鐵等十幾家鋼鐵集團。2021年5月23日建成,泰山鋼鐵建成山東省首個加氫母站,日加注能力1200kg/d(12h)。目前,泰山鋼鐵燃料氫純化能力為2.2t/d,折合年供氣750t,每天可滿足3輛管束車和100輛氫能汽車充裝和加注需要。未來根據(jù)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要,依托豐富的焦爐煤氣逐步擴大、增加燃料氫制備能力,遠期具備2萬噸/年的工業(yè)副產(chǎn)氫生產(chǎn)能力,為周邊200km范圍內(nèi)的氫能應用場景開發(fā)奠定基礎。
表 2 山東省已規(guī)劃工業(yè)副產(chǎn)氫
資料來源:實際調(diào)研濟南、青島、淄博、濰坊等地實現(xiàn)氫源本地化供應,氫氣出廠價格降低至18~28元/kg,部分加氫站到站價格已經(jīng)做到20-23元/kg。
(2)可再生能源制氫的潛力
截至2023年底全國光伏累計并網(wǎng)容量60891.8萬千瓦,其中山東省并網(wǎng)容量5692.5萬千瓦,占全國裝機并網(wǎng)量的9.35%,列全國第一。
圖3 截至2023年年底各省風電累計并網(wǎng)量(萬千瓦)
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
截至2023年年底,全國風機并網(wǎng)裝機容量累計達到44134萬千瓦,其中山東省達到2591萬千瓦,占全國風機并網(wǎng)量的5.87%,列全國第五位。
由于風光裝機容量上升,山東省近年甚至出現(xiàn)了負電價:2019年12月11日13時,山東電力現(xiàn)貨市場出現(xiàn)了-40元/MWh的出清價格;2022年12月,山東發(fā)電側(cè)現(xiàn)貨價格更是多日在中午13時光伏“頂峰出力”時,出現(xiàn)1-2個小時的-80元/MWh的出清電價;2023年5月1日至5月2日48小時實時現(xiàn)貨交易中,山東共有32個小時出現(xiàn)了負電價,其中,最低實時電價出現(xiàn)在5月2日17時,為-85元/MWh,刷新長周期現(xiàn)貨試運行的負電價紀錄。這對山東可再生能源持續(xù)發(fā)展提出了挑戰(zhàn),但也是氫能發(fā)展的良好契機。
圖4 截至2023年年底各省光伏累計并網(wǎng)量(萬千瓦)
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
山東省風光并網(wǎng)總量8284萬千瓦,在全國的風電光伏總量僅次于內(nèi)蒙古。由于能源資源稟賦與經(jīng)濟發(fā)展并不匹配,從用電需求的角度來看,我國可再生能源發(fā)電并網(wǎng)較多的地方往往不是經(jīng)濟發(fā)展最快的地方。而山東省卻是電力需求剛好排在第二的省份。這似乎證明了我們一直以來的判斷:山東省是全國氫能產(chǎn)業(yè)稟賦最好的省份,不僅有發(fā)達的工業(yè)體系和氫能產(chǎn)業(yè)鏈,也有充足的工業(yè)副產(chǎn)氫資源和全國規(guī)模最大的風光電供應能力。這也與國家發(fā)布的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃高度契合,“建立以工業(yè)副產(chǎn)氫和可再生能源制氫就近利用為主的氫能供應體系”。
圖5 2023年全國電力需求比較
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
03 沿海工農(nóng)業(yè)大省豐富的應用場景
因為中國是以商用汽車作為切入點開始氫能產(chǎn)業(yè)化推進的,如果說五年前我們首先想到的是燃料電池公交車,那么現(xiàn)在只要提起燃料電池的應用,我們想到的是鋼鐵、煤炭、碼頭的物流車和叉車,還有冷鏈物流等應用場景。
1、工業(yè)大省
山東省是中國經(jīng)濟最發(fā)達、經(jīng)濟實力最強的省份之一,也是發(fā)展較快的省份之一,2007年以來經(jīng)濟總量一直位居中國第三位。
圖6 全國工業(yè)10強省
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
重點工業(yè)企業(yè)有齊魯石化、山東電力、煙臺萬華、山東鋼鐵、山東海化、勝利油田、兗礦集團、中國鋁業(yè)山東鋁廠、山東重工集團、海爾集團、山東海信、南山集團、晨鳴紙業(yè)、青島啤酒等。
除了在上游藍氫(工業(yè)副產(chǎn)氫)和綠氫(可再生能源資源)來源上都具備良好的基礎,在中游的設備制造特別是商用汽車產(chǎn)業(yè)鏈上具有優(yōu)勢,下游應用端的優(yōu)勢也非常明顯。
鋼鐵、煤炭、化工既是氫能的來源,也是重要的應用場景。而冶金、化工、家電、汽車(產(chǎn)業(yè)鏈)、紙業(yè)、啤酒等都是物流大戶。
圖7 山東100億以上上市公司
資料來源:萬得咨詢
2、農(nóng)業(yè)大省
山東省耕地率屬全國最高省份,是中國的農(nóng)業(yè)大省,農(nóng)業(yè)增加值長期穩(wěn)居中國各省第一位。累計建成農(nóng)田7643.7萬畝,發(fā)展節(jié)水灌溉5136.6萬畝。創(chuàng)建國家級水產(chǎn)健康養(yǎng)殖和生態(tài)養(yǎng)殖示范區(qū)9個。山東主要農(nóng)作物良種覆蓋率達到98%以上,糧食作物良種基本實現(xiàn)全覆蓋,畜禽糞污綜合利用率穩(wěn)定在90%以上。
2023年,全年農(nóng)林牧漁業(yè)產(chǎn)值12531.9億元,糧食總產(chǎn)量5655.3萬噸。豬牛羊禽肉產(chǎn)量905.3萬噸;禽蛋產(chǎn)量(不含小品種)462.2萬噸;牛奶產(chǎn)量318.1萬噸。水產(chǎn)品總產(chǎn)量(不含遠洋漁業(yè)產(chǎn)量)876.8萬噸。年末專業(yè)遠洋漁船550艘。
3、物流大省
山東的特殊在于,工業(yè)基礎、農(nóng)業(yè)的氣候、交通貿(mào)易等各方面基礎條件都處于全國的優(yōu)勢地位。2020年,山東省高速鐵路運營里程達到2110公里,居全國第3位;全省高速公路通車里程達到7473公里,居全國第5位。2020年,沿海港口貨物吞吐量達到16.9億噸,集裝箱吞吐量達到3150萬標箱,分別居全國第2位、第4位;民用運輸機場數(shù)量達到10個,居華東地區(qū)首位。
十四五期間,山東省提出規(guī)劃到2025年底,全省高速鐵路通車里程達到4400公里,實現(xiàn)市市通高鐵,高速公路通車里程超過10000公里,沿海港口萬噸級以上泊位達到360個,運輸機場達到12個,城市軌道交通通車里程達到600公里。
農(nóng)業(yè)要與冷鏈物流掛鉤,更多還體現(xiàn)在農(nóng)產(chǎn)品的規(guī)?;怃N與農(nóng)產(chǎn)品深加工,山東壽光是全國最著名的蔬菜出口基地,山東成為全國最大冷鏈物流地區(qū)。
圖8 2023年全國冷鏈物流企業(yè)分布
圖片來源:中國冷鏈網(wǎng)
在交通領域,山東累計推廣氫燃料電池汽車2041輛,居全國第四;建成加氫站38座(另有統(tǒng)計為44座),居全國第二;青島港自主研發(fā)完成6臺軌道吊氫能改造,打造全球首個氫能港口軌道吊應用示范。發(fā)電領域,建成濰柴動力氫能產(chǎn)業(yè)園、東岳未來氫能產(chǎn)業(yè)園等氫能熱電聯(lián)供示范項目,青島港成功實現(xiàn)應急電源氫能替代,在濟南等地探索開展居民社區(qū)氫能熱電聯(lián)供項目建設。冶金領域,臨沂精品鋼基地建成世界首條純氫豎爐示范中試線,推動鋼鐵企業(yè)綠色化和高端化轉(zhuǎn)型發(fā)展。
青島港建成全球首個氫+5G氫能港口,首次開展“四機一體融合”軌道吊、氫能集卡應用示范,濰坊港開展了第二座氫能港口建設,獲得中國船級社頒發(fā)的承諾性碳中和認證證書。
從全球范圍來看,日本、韓國發(fā)展燃料電池汽車最積極,而氫氣供應條件最好的是中東地區(qū),歐美燃料電池汽車進口日韓,歐洲的氫氣也需要進口。中國幾乎是全世界既有市場又有相對比較便宜氫氣的國家。
而在中國,同樣也存在氫氣的供給與應用市場的錯位,而比較全國的供氫條件和用氫條件,三北地區(qū)供氫條件比較好,珠三角、長三角用氫條件比較好,而具有較好的消費市場且相對便宜氫氣的地區(qū)則是山東省和京津冀。
04 政策傾斜力保山東產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型
我國氫能產(chǎn)業(yè)化是一個地方政府主導的新型產(chǎn)業(yè),根據(jù)國家能源局科技司發(fā)布《中國氫能發(fā)展報告(2023)》,截至2023年底,國家層面已發(fā)布氫能專項政策3項,28個省(區(qū)、市)出臺省級氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃或指導意見等,各地方政府公開發(fā)布氫能專項政策超400項。山東出臺氫能相關政策48項,在全國排名第二。
圖9 地方政府出臺氫能政策較多的省份
資料來源:根據(jù)公開資料整理
氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。2020年6月,山東省率先發(fā)布全國第一個省級層面的《山東省氫能產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(2022-2030年)》,提出到2022年底,推廣燃料電池車輛3000臺,建設加氫站30座;到2025年底,推廣燃料電池車輛1萬臺,建設加氫站100座。遺憾的是2021年、2022年獲批的五個“以獎代補”示范城市群卻沒有山東省(只有淄博進入其他五個示范城市群)。
氫進萬家。2021年4月16日,科技部和山東省簽署“氫進萬家”科技示范工程聯(lián)合實施協(xié)議,以“一條氫能高速、兩個氫能港口、三個科普基地、四個氫能園區(qū)、五個氫能社區(qū)”為示范目標,開展副產(chǎn)氫純化、可再生能源制氫、管道輸氫、氫能交通、熱電聯(lián)供、氫能產(chǎn)業(yè)鏈數(shù)據(jù)監(jiān)控等氫能生產(chǎn)和利用技術的工程化示范,探索氫能在多種場景下的高效、安全應用新模式,打造可復制、可推廣的氫能規(guī)?;瘧脴影濉?/p>
在該示范項目的指引下,山東在“移動交通、固定供能、智慧管控”三個方向,組織30多家優(yōu)勢企業(yè)、高校院所開展技術攻關、示范驗證、成果轉(zhuǎn)化、模式探索的“產(chǎn)-學-研-用”科技示范。
圖10 山東氫進萬家氫能走廊
圖片來源:濰柴動力
示范工程啟動以來,山東省及相關地市圍繞示范目標相繼出臺了40多項氫能產(chǎn)業(yè)扶持政策和法規(guī),為工程順利實施起到了良好的政策指引作用。通過開展“氫進萬家”科技示范工程,吸引帶動山東省超過100家企業(yè)進入氫能領域,加速了山東省氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
加氫站規(guī)劃
2019年5月,山東省濰坊市政府印發(fā)了《關于做好全市汽車加氫站規(guī)劃建設運營管理工作的意見》,成為全國首個出臺汽車加氫站具體管理辦法的地市級城市目前,山東省的濟南、青島、濰坊三個地市已出臺各自地市級的加氫站專項規(guī)劃,這在全國范圍內(nèi)也是少見的。通過“氫進萬家”示范工程的引領,山東先后建成全國首座高速加氫站、港口行業(yè)首座加氫站、鋼鐵行業(yè)首座管道供氫加氫母站。到2024年上半年,國內(nèi)建成加氫站507座,其中山東省建成44座,占全國8.68%,與河北并列第二,綜合加氫能力達到20噸/天。
圖11 2024年全國加氫站分布
資料來源:世紀新能源網(wǎng)《2024加氫站半年報:前五出爐!同比增長62.5%!》
首個氫車免高速費
2024年2月29日,山東省交通運輸廳、山東省發(fā)改委、山東省科技廳三部門發(fā)布《關于對氫能車暫免收取高速公路通行費的通知》,自2024年3月1日起,對山東省高速公路安裝ETC套裝設備的氫能車輛免收高速公路通行費,試行2年。在“氫進萬家”目標下,山東省投建的濟青高速北線實現(xiàn)全國首條氫能高速運營,目前山東已建成300km氫能高速,2處低碳服務站,5座氫能高速加氫站。從2024年3月1日實施以來,已有534輛氫能車輛納入高速免費通行白名單。其中,49噸重卡在高速運營里程超過9萬公里,運營效率提高37.5%,氫耗降低17.2%。
2021年3月21日,以濰柴動力股份有限公司為主體,聯(lián)合行業(yè)相關科研院所、高等院校、行業(yè)骨干企業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共同組建的國家燃料電池技術創(chuàng)新中心正式獲批,全國唯一“氫進萬家”科技示范落戶山東。國家技術創(chuàng)新中心(簡稱“國創(chuàng)中心”)作為國家的戰(zhàn)略科技力量,承擔的是帶領行業(yè)在國家賦予的某一戰(zhàn)略方向攻關突破服務產(chǎn)業(yè)發(fā)展大局的任務。這是一個鏈接燃料電池上下游,推動燃料電池汽車發(fā)展、打造通用航空低空經(jīng)濟與機車產(chǎn)業(yè)化的國家級創(chuàng)新平臺。國創(chuàng)中心共建單位包括濰柴動力股份有限公司、北京理工大學、遼寧通用航空研究院、清華大學、山東國惠投資控股集團有限公司、山東東岳未來氫能材料股份有限公司、陜西重型汽車有限公司、蘇州弗爾賽能源科技股份有限公司、同濟大學、宇通客車股份有限公司、中車青島四方機車車輛股份有限公司、中國科學院大連化學物理研究所、中國汽車工程研究院股份有限公司、中國汽車技術研究中心有限公司、中國重汽集團濟南動力有限公司、中通客車股份有限公司等16家單位,涵蓋了商用車、通航、軌道交通行業(yè)頭部優(yōu)勢企業(yè)。
05 產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型群“龍”無“首”汽車電動化窗口所剩幾何?
不過自然條件不等于最終的結果,這個世界也存在“資源詛咒”的現(xiàn)象,作為商用汽車大省的山東,或作為擁有燃油汽車核心零部件的山東重工集團,兩大收入來源柴油機和變速箱恰恰是被動力電池、電機替代的產(chǎn)業(yè),顯然,山東沒有抓住發(fā)展動力電池的時間窗口,而對于燃料電池技術路線,盡管資源優(yōu)勢明顯,但總體轉(zhuǎn)型力度不夠,而且感覺山東失去產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型機會的風險猶存。
前不久我到山東參加一個創(chuàng)新項目評選活動,發(fā)現(xiàn)與汽車相關的創(chuàng)新項目寥寥無幾,一個科技部門工作人員評價山東汽車產(chǎn)業(yè)“已經(jīng)失去了電動車轉(zhuǎn)型的機會,燃料電池汽車正在失去的路上”。
1、成功企業(yè)路徑依賴,創(chuàng)新力不足
2018年年底,我?guī)鸵患宜侥蓟鸾艘粋€股票池,其中汽車行業(yè)我挑了兩只股票:濰柴動力、寧德時代?;鸾?jīng)理問了我一個問題:如果我只選一家公司,你推薦哪家?在那個時點上我還很難判斷電動汽車替代燃油車是否順利,我只能跟他說:給你的方案就是一個對沖方案,我沒法做到二選一。
成功企業(yè)和成熟產(chǎn)業(yè)鏈地區(qū)往往存在路徑依賴,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型一般都是新進入者的機會。比如中國電動汽車的“彎道超車”本質(zhì)上是中國汽車行業(yè)沒有汽車產(chǎn)業(yè)先進國家的路徑依賴和供應鏈羈絆,而創(chuàng)新型企業(yè)也沒有合資品牌企業(yè)的路徑依賴。
我為《中國內(nèi)燃機工業(yè)年鑒》供稿十多年,但在汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型時期,內(nèi)燃機代表企業(yè)沒有一家抓住動力電池的轉(zhuǎn)型窗口,以至于我在寫內(nèi)燃機上市公司的表現(xiàn)時不得不接受主流市場被替代、被顛覆、甚至被“落后”(規(guī)模被超越、市值被超越)。而作為動力大省的山東基本上失去了動力電池發(fā)展的窗口期,也失去了新能源汽車動力的主導能力。
我們依然用8月13日文章(產(chǎn)業(yè)觀察 | 告別譚旭光時代,回顧濰柴動力發(fā)展歷程)的圖,從2018年到2023年,盡管濰柴有來自海外凱傲集團的收入支撐,但濰柴動力與寧德時代的企業(yè)規(guī)模和市值都發(fā)生了驚天大逆轉(zhuǎn)。
圖12 濰柴動力與寧德時代業(yè)績比較
資料來源:萬得資訊
路徑依賴不僅體現(xiàn)在成功企業(yè)對成熟市場和供應鏈的依賴,而且體現(xiàn)在對成熟商業(yè)模型的依賴。2020年,當特斯拉市值超過豐田、蔚來市值超過寶馬時,我們會看到一個極其扭曲的競爭局面:成功的燃油汽車企業(yè)如果投資電動車就會虧損,導致企業(yè)的估值下降;而以資本推動的創(chuàng)新型企業(yè)即使虧得底朝天,估值卻很高。因為兩類企業(yè)的估值模型不同。產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級中普遍存在的現(xiàn)象,也就是漸進式創(chuàng)新與顛覆性創(chuàng)新的差異。大型企業(yè)有較強的產(chǎn)業(yè)基礎,他們新產(chǎn)品開發(fā)節(jié)奏直接與市場對接,以不斷滿足客戶需求,提高產(chǎn)品競爭力作為企業(yè)創(chuàng)新的方向,主要體現(xiàn)在漸進式創(chuàng)新。對于變革式創(chuàng)新,企業(yè)往往都需要巨大的資金投入,并忍受長時間的虧損和不確定性,大企業(yè)考核制度很難容忍虧損業(yè)務,創(chuàng)新業(yè)務團隊在企業(yè)中的地位往往不高。
反觀創(chuàng)業(yè)型企業(yè),他們沒有傳統(tǒng)業(yè)務的負擔,也不存在路徑依賴,新的技術恰恰是他們進入市場的良好契機。對大企業(yè)來說,投入創(chuàng)新業(yè)務意味著企業(yè)自己做風險投資,而且企業(yè)投入的不僅是資金,還要投入人力物力,投入的風險可能是顆粒無收,不投的風險則是失去行業(yè)轉(zhuǎn)型的領先機會,風險大于機會。所以,大企業(yè)在新業(yè)務上常常是左右為難。
對創(chuàng)新型企業(yè)來說,企業(yè)投入的科研團隊的研發(fā)和商務人員的市場開拓,而資金來源往往來自風險投資,他們是被投對象,收獲的是科研成果轉(zhuǎn)換經(jīng)驗、團隊、甚至是新賽道上的上市公司,名利雙收,機會大于風險。所以,創(chuàng)業(yè)團隊敢打敢拼。這就是換道超車的基本原理。
表3 成熟企業(yè)與創(chuàng)業(yè)企業(yè)的比較
那么,有沒有第三條路呢?當然有!其實,在2018年我給基金經(jīng)理建議選擇投資標的時,還有第三種可能性,就是濰柴也能明確轉(zhuǎn)型升級方向,布局新能源電池汽車,則投資人就不難選擇了。不過,這需要方案設計改變企業(yè)的估值模型。那就是將創(chuàng)業(yè)團隊的身份轉(zhuǎn)換為創(chuàng)始人,引入風險資本。
如果說電動汽車切入點是乘用車的話,那么燃料電池汽車直接沖擊的就是商用車柴油機市場。而事實上,鋰電在商用車領域的滲透率也在上升。
2、市場缺乏統(tǒng)籌,大企業(yè)牽引力不夠
氫能產(chǎn)業(yè)化熱情很高,但路徑坎坷。開云汽車是燃料電池汽車的后進入者,創(chuàng)始人王超每一次見到我都會提及我們那篇觸及燃料電池汽車痛點的文章《燃料電池汽車市場需要一個具有產(chǎn)業(yè)牽引力的“甲方”》,他在規(guī)劃項目的時候始終考慮產(chǎn)業(yè)閉環(huán),無論是投放市場的快遞小車,還是近期與神木簽訂8000輛燃料電池汽車訂單,他說他們的目標就是要解決終端需求——甲方的問題。
我們在《告別譚旭光時代,回顧濰柴動力發(fā)展歷程》一文中回顧濰柴動力和山工集團的發(fā)展歷史,實際上,山東省成為中國商用汽車的大省很大程度上在于以濰柴動力、中國重汽和陜重汽、法士特為基礎的產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設,終端產(chǎn)品距離客戶更近,山東省省內(nèi)又擁有天然的氫能產(chǎn)業(yè)鏈,所以,市場相信以商用車為切入點的燃料電池汽車更容易從山東省破局,想必科技部將“國家燃料電池技術創(chuàng)新中心”放在山東也有這樣的原因吧。
2019年我到日本參加國際氫能論壇,一個NEDO的研究員說:如果你不了解中國地方政府的招商引資,就無法理解為什么中國的光伏、風電和新能源汽車發(fā)展那么快。但有意思的是,在發(fā)展燃料電池這條路上,日本和韓國政府統(tǒng)籌大企業(yè)主導的模式似乎更有成效。
我國氫能產(chǎn)業(yè)依然是招商引資和建產(chǎn)業(yè)園的模式,各地注重招商引資,并形成了“落地換訂單”一次性示范模式,就連氫能產(chǎn)業(yè)鏈基礎很好的山東省也不例外,而且訂單釋放和產(chǎn)業(yè)鏈建設往往是以城市、甚至以縣作為單位,市場分散且割裂。
因為東岳未來在產(chǎn)業(yè)鏈上的特殊地位,淄博被五個城市納入示范城市群,上游企業(yè)成為招商引資的基礎;氫進萬家又設計了濟南、濰柴、青島和淄博四個“國家‘氫進萬家’示范工程試點城市”,每一個試點城市都在打造“氫谷”、“氫能產(chǎn)業(yè)園”,終端企業(yè)不發(fā)揮產(chǎn)業(yè)鏈帶動作用,地方政府主導各自為政,產(chǎn)業(yè)零碎,重復建設。
今年5月去青島參加一個招商會,青島將做加氫站液驅(qū)壓縮機的康普銳斯作為氫能和儲能產(chǎn)業(yè)鏈的鏈主企業(yè)。康普銳斯是產(chǎn)業(yè)鏈重要的企業(yè),且產(chǎn)品技術在行業(yè)處于領先,團隊也很年輕,但將一個基礎建設的部件企業(yè)作為鏈主單位,無疑有“小馬拉大車”的嫌疑。
沒有統(tǒng)籌的結果就是資源不能得到有效利用,產(chǎn)業(yè)重復投資,氫氣價格混亂。雖然山東氫能資源豐富,但從市場調(diào)研的價格來看,并沒有表現(xiàn)出地域優(yōu)勢。
圖13 2024年各地加氫站氫氣價格
資料來源:根據(jù)氫能之家《91座加氫站價格出爐》統(tǒng)計數(shù)據(jù)整理
3、有備未必無患,產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設需要實踐
大型企業(yè)新業(yè)務布局通常選擇研發(fā)投入或收購兼并,比如世界各大汽車品牌都在電動車和燃料電池技術上的研發(fā)投入,甚至技術迭代;而濰柴動力、康明斯都選擇收購兼并進入燃料電池領域。但我們發(fā)現(xiàn),大多數(shù)整車企業(yè)都選擇引而不發(fā),核心原因還是要照顧財務報表。
誠如濰柴前董事長譚旭光所言:“我們的布局是做好技術儲備“,在動力電池、燃料電池、固態(tài)氧化物技術都有儲備,但這些技術是“放在抽屜里準備好”,譚總認為除了小缸徑柴油機被部分替代,大的、遠的柴油機不會被替代。定位在技術儲備的燃料電池那么剩下的就是被動等待,而不是主動引領行業(yè)和產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)一起來實現(xiàn)破局。
我給中集領導匯報氫能業(yè)務的時候表示:盡管中集氫能近期10億元的銷售目標與集團1500億元-2000億元的銷售規(guī)模比貢獻微不足道,利潤貢獻更是微乎其微,但我們要贏得的不僅僅是這10億元的新增收入,對中集來說,是我們現(xiàn)階段在氫能業(yè)務上要構建10億價值的上下游關系,是新產(chǎn)業(yè)的團隊建設。
這是新型產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)很大的不同,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是生產(chǎn)型的,什么時候有市場什么時候上產(chǎn)能,市場需求多就多生產(chǎn),市場需求少就少生產(chǎn);但新型產(chǎn)業(yè)是探索型的,即使獲得了某項技術,但要將技術變成產(chǎn)品,還要與產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)共建生態(tài),并在犬牙交錯中不但提升產(chǎn)品技術。
濰柴動力2018年11月以1.64億美元的代價收購巴拉德19.9%的股份,并與巴拉德在濰坊共建電堆和系統(tǒng)的合資公司,且科技部在2021年批復山東人民政府,統(tǒng)一濰柴動力來牽頭建設國家燃料技術電池創(chuàng)新中心。同時,科技部、山東省先后支持濰柴、國創(chuàng)5個燃料電池方面的國家和省重點項目,累計專項經(jīng)費超過10億元。
但現(xiàn)階段我們發(fā)現(xiàn)以資本推動的燃料電池企業(yè)創(chuàng)新力和產(chǎn)品技術指標領先于傳統(tǒng)動力和整車企業(yè)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展不是做學問,產(chǎn)品需要在實際應用中不斷的迭代來實現(xiàn)進步,一個企業(yè)即使儲備再多的技術而沒有投入實際應用和生態(tài)建設,那也只能是停留在概念上,更難保證未來的行業(yè)地位。
日本、韓國、美國的燃料電池汽車推廣的挫折不能成為中國發(fā)展氫能和燃料電池汽車觀望的理由,中國作為氫能產(chǎn)業(yè)化條件最好的國家,山東作為氫能稟賦最好的省份,利用有利條件積極主動在氫能便宜的地方推動氫能和燃料電池汽車的應用,也許山東可以參照山西、天津和神木應用端企業(yè)牽引產(chǎn)業(yè)鏈的模式。
山東擁有氫能產(chǎn)業(yè)鏈良好的資源優(yōu)勢和強大的制造能力,擁有多種來源的氫氣供應,擁有豐富的氫能特別是燃料電池汽車應用場景,也擁有來自政府部門的多項引領性的政策支持,但可惜的是到目前為止,尚缺乏一個可以實現(xiàn)閉環(huán)的商業(yè)模型與案例,也缺乏來自產(chǎn)業(yè)鏈龍頭鏈主企業(yè)的牽引力,更缺乏國家級創(chuàng)新平臺來實現(xiàn)行業(yè)領軍人才和團隊引進機制。
目前,在山西、天津、陜西等氫能稟賦和工業(yè)條件比較好的地區(qū)都已經(jīng)看到氫能產(chǎn)業(yè)閉環(huán)的商業(yè)模型,作為全國氫能產(chǎn)業(yè)稟賦最好、裝備能力強大、應用場景豐富的山東,氫能產(chǎn)業(yè)已經(jīng)到了需要奮起直追的時刻。龍頭鏈主企業(yè)在哪里?能否發(fā)揮區(qū)域引領作用?我國的氫能行業(yè)迫切需要在一個地方實現(xiàn)突破,希望山東能夠做到,真正打造一個氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的樣板。
來源 | 產(chǎn)業(yè)觀察者