曹彥君
“整個汽車市場都要新能源化的,不管是10年、20年還是30年,最終100%都會是新能源車。”清能股份中國區總經理張弛這樣告訴《21CBR》記者。
汽車也正在成為氫燃料電池商業化的重要領域。
《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》預計,到2030年,氫能和燃料電池汽車輛保有量將達到200萬輛,占全國汽車總產量的比重約5%,屆時,中國會成為全球最大的氫能和燃料電池汽車市場,產業產值有望突破萬億元大關。
清能股份有國內燃料電池“開山派”之稱。高工產研氫電研究所數據顯示,2019年,清能股份躋身國內車載氫燃料電池系統前三,和重塑科技、億華通一并占據全年氫燃料電池系統裝機量的63.13%
2021年上半年,清能設立的氫能汽車整車制造公司Hyzon Motors將在美股上市,估值約21億美元。
但是,由于產業鏈的不成熟、成本的居高不下,氫能汽車的商業化才剛剛起步。
清能于2003年成立,創始人為顧志軍。起初的8年,公司主要研發小型燃料電池產品,應用在教學用具、小型比賽用車、無人機等領域,規模很小,在汽車領域的應用,僅限于國際上的少量示范性項目。
2011年起,清能開始研發功率更大的燃料電池系統——Hymera系統和T系列燃料電池系統,應用拓展到備用電源、小型物料搬運叉車等領域。
據張弛回憶,2016年,清能決定全面進軍氫能交通應用。
2015年底,豐田推出首款氫燃料電池車Mirai,董事長顧志軍及其團隊判斷,氫能開始被終端消費者接受,可以初步商業化,且燃料電池的成本、性能會逐漸穩定,于是,決定投入大量資源進入氫燃料電池,啟動大功率水冷電堆和系統的研發。
張弛告訴《21CBR》記者,氫能第一代的車用燃料電池電堆,對比國際上的其他燃料電池公司,例如巴拉德的電堆,在技術參數、功率密度上沒有優勢,直到2019年推出名為VLS II系列的二代電池電堆,才有了突飛猛進的進展。
燃料電池核心材料, 包括MEA膜電極、催化劑、金屬極板、石墨極板、GDL等。目前,市場上的車用燃料電池,多采用石墨極板或金屬極板,清能采用的則是石墨和金屬的復合路線,單堆的功率達到150kW以上,功率密度達到每升4.2kW。
張弛介紹,目前清能是國際上唯一采用該復合技術的企業,具備技術壁壘。
技術一突破,出貨量開始增長。
清能財報顯示,2019年,燃料電池的裝車數量從之前的每年幾十臺,上升至近400臺,電堆出貨量達到26MW,營收隨之上漲,2019年全年營收為2.02億元,同比增長580.07%。
2020年,清能股份在重卡領域率先實現批量商業化,二代電堆裝車量將近200臺,應用于全國多地牽引車、自卸車、箱式貨車等燃料電池示范項目。
其中,與寶武集團、上海杰寧合作的60臺42噸重卡,于2020年底正式投入運營,這是目前全球氫能重卡一次性交付使用的最大出貨量。
60臺重卡主要應用于寶武鋼鐵的上海園區,煉鋼過程中產生的富余氫氣,通過燃料電池得到回收利用,為重卡提供運輸鋼材的動力,從而實現能源的正向循環。
燃料電池的優勢,在重卡的應用上得到充分體現。
張弛向《21CBR》記者解釋道,與鋰電電動車相比,氫瓶的儲能成本更低,適合長里程;加氫時間更短。例如,一塊400-600度的電池,鋰電池充電過程至少數小時;如果使用氫能,大概10分鐘就能完成充電。
就續航里程更長、功耗更大的長途重載場景,燃料電池在成本、充電時間上都更具優勢,鋰電池則適合短途輕載。
截至目前,清能股份燃料電池產品累計配套超過600臺車,其中重卡超過200輛。此外,在固定式發電站、火車和船舶等方面也有應用。
同時,清能開始向產業鏈下游延伸,加快對整車制造的布局。
2020年,清能在美國紐約州成立子公司Hyzon Motors,專注零排放商用車的研發和制造,Hyzon已為歐美客戶供應零排放燃料電池重型卡車和客車。
2021年2月, Hyzon Motors宣布,通過與Decarbonization Plus Acquisition Corporation合并在納斯達克上市。據悉,后者是一家專注于合并、資本證券交易、資產收購、股票購買、重組或相似業務合并的公司,其主要目標是開發和推進一個平臺,幫助碳強度最集中的行業進行脫碳。
此次交易將為清能提供大約6.26億美元的資金,交易完成后,Hyzon Motors的估值約為21億美元,清能仍持有50%以上股權。
張弛表示,清能選擇在美國設立整車制造公司,是因為海外市場在技術及商業模式上更加成熟,民眾、投資人對氫能汽車的接受和支持度也更高。
“單從零部件的角度去推動,會弱一些。我們將整車作為抓手,推廣燃料電池車的應用,能優化整車的集成環節、控制成本,使清能產品比國內同行更快一步進入市場。”張弛說。
整體而言,國內氫能產業鏈仍處于初級階段。
張弛分析道,行業面臨的商業化瓶頸,由產業鏈上下游的多個因素疊加造成。
一是氫能汽車成本居高不下。現在,一輛燃料電池車的價格是鋰電電動車的1.5倍到2倍,是燃油車的3-4倍。
二是基礎設施建設,加氫站布局不足,氫氣儲運能力有限,阻礙燃料電池車的普及。
三是氫氣來源,可再生能源制備的“綠氫”是未來的發展方向,產業還未成熟。國內的氫氣來源主要是由煤炭、天然氣等碳基能源制備的“灰氫”,制備過程中有二氧化碳排放。
所幸,前景正在逐漸明朗。
張弛告訴《21CBR》記者,氫能汽車的成本已出現明確的下降路徑。他預計,行業一旦進入批量交付階段,燃料電池汽車每kW的成本將維持每年20-30%的下降幅度,在重卡領域,1-2年內可低于鋰電電動車的成本。
國家調整氫能汽車補貼政策,也牽動著這個新興行業的血脈。
2020年9月,財政部等五部門宣布,將原本只要購買就有補貼的“燃料電池汽車購置補貼政策”,調整為只針對個別氫能示范城市進行補貼的“燃料電池汽車示范應用支持政策”,要求示范城市四年內推廣超過1000輛達到相關技術指標的燃料電池汽車,平均單車累積用氫運營里程超過3萬公里,建成并投入運營標準加氫站15座。
該政策目前仍未落地。
2020年,受新冠疫情以及補貼政策不明朗的影響,全行業裝車量顯著下降。清能的裝車量和營收也隨之產生波動,裝車量下降至300臺以下,2020年上半年營收同比下滑36.47%,為1649.27萬元。
張弛預計,該補貼政策會于近期落地,一旦落地,清能的裝車量將出現爆發式增長,2022年的裝車量或將達到1000輛,2023年達到3000-5000輛。
清能也正加碼資金投入。張弛表示,過去公司每年的研發投入平均在3000-5000萬之間,從2021年開始,研發投入會有成倍增長,預計今明在整車領域資金的投入將達到上億美元的級別。
清能正在加緊研發第三代燃料電池電堆,預計將于2021年底推出。第三代產品將采用金屬極板,成本更低、功率密度更高、質量更輕,可以為清能未來在乘用車、飛機等領域的布局做提前準備。
同時,清能還將對第二代電池電堆進行升級。目前清能支持的重卡功率為135kW, 重卡對電堆實際功率的需求在250kW以上,2021年下半年,第二代電堆的功率將會升級至250kW,更大程度滿足重卡領域的商業化需求。
在應用方面,清能布局的交通運輸仍會以汽車為主,3-5年內專注于商用車的應用;在發電領域,在電站及分布式能源方面將有批量化推廣,基于氫的儲能會有一些示范項目,距離批量還需要時間。
清能股份計劃將于明后年在科創板上市,最快明年申報。“這是一個長線的行業,把業績、產品做好,上市是自然而然的結果。”張弛說。