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切入氢的赛道,就是要从能源入局

http://www.kq81.com 时间:2023/5/11 15:27:12 来源:本站原创 点击次数:1154

  4月10日,未势能源科技有限公司(以下简称“未势能源”)通过一场以“H POWER DAY”为主题的线上发布会,公布了这家氢能新势力纵深布局全产业链的一系列大动作——建设100座加氢站、运营650辆氢能重卡、打造中国首个液氢生态圈示范项目……此举引发业界关注。值得注意的是,作为这些硬核行动的践行者,未势能源并非传统的能源企业,而是经由长城控股集团孵化而来。
  作为一家车企基因浓厚的业界新星,未势能源并未将氢能的应用场景锁定在车用燃料,而是始终从大能源的视角出发,布局涵盖制、储、运、加、应用在内的整条氢能产业链,它的目标客户也从未拘泥于“长城系”。这样一家志存高远的企业,对于自身和氢能产业的当下和未来有着怎样的认知?它的“入局”,甚至“搅局”,又会给这个群雄并立、日新月异的行业带来哪些新变化?带着这些疑问,记者专访了未势能源董事长张天羽。
  领行业之先 布局氢能全产业链
  2022年3月,《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》发布,氢的能源属性才得以正式明确。而在6年之前,长城控股集团就已笃定地认为,氢的本质就是能源。
  “氢是能源——从2016年起步之初,我们就确立了这一点,从能源发展的趋势而言,氢就是必然之选。”谈起未势能源进军氢能的初衷,董事长张天羽坚定直言,“切入氢的赛道,就是要从能源入局。”
  在此背景下,当同行们悉数将目光聚焦在大热的电动汽车之上时,长城汽车于2021年领行业之先,正式抛出“氢能战略”。长城汽车董事长魏建军在当时的新闻发布会上说了一句意味深长且颇具前瞻思维的话——“氢这个产业不是氢能源汽车的概念,实际上我们背后的逻辑是能源革命。”已于2019年完成孵化、开始独立运营的未势能源,由此成为长城汽车全面布局氢能的利器。
  得益于清晰的定位和更高的站位,在氢能领域深耕8年的未势能源如今已取得不少战果。据张天羽介绍,回顾未势能源的成长脉络,成立之初就把氢作为能源进行布局,从配合风光电的电解制氢、中端储运和终端应用的发电发热系统三个关键点切入,构建了“制-储-运-加-应用”的氢能全产业链。
  基于车企基因和对氢能与燃料电池汽车发展前景的判断,未势能源选择了优先重点投入车端储氢和发电系统,特别是氢能商用车,未来将逐步向固定式发电、氢气大型储运环节延伸。“实际上,氢能车用条件苛刻,限制很多。车辆是强移动端,你根本无法预知它的工况,可能遇到雷雨等极端天气,也可能被开到沙漠戈壁。移动端的产品开发会比固定式更难。”张天羽告诉《中国能源报》记者,车端储氢和发电系统其实是氢能应用最困难的部分。“我们相当于先啃了最难啃的那块骨头,这一块做好了,后续向固定式发电等场景的推广反而会轻松很多,属于水到渠成的事。”
  未势能源虽脱胎于“长城系”,但其产品和服务均面向全行业。目前,未势能源“氢动力系统”已配套国内十多款氢燃料电池商用车投入运营,包括长征、三一、解放、开沃、宇通、东风、福田、大运等重卡车型。
  深挖氢储能 撬动能源转型
  基于对氢能本质的清晰认知,未势能源对于氢能的应用潜能有更多期待。“从能源安全的角度出发,我国的原油等化石能源还在大量依赖进口,从能源清洁化、低碳化的方向考量,能源转型迫在眉睫。所以,国家层面大力支持风电光伏等可再生能源的发展。”在张天羽看来,可再生能源的飞速发展给氢能创造了绝佳的机遇,“好的风光资源在‘三北’,但高负荷的用电侧却位于东南沿海,即便可以通过特高压通道进行远距离输电,但可外送的电量终究有限。”张天羽还认为,由于风电光伏的“先天不足”,新能源发电的高峰时段与用电负荷的高峰也存在天然的“时间差”。“随着电子产品的应用越来越多,电力供需的错配问题会更加凸显。”
  针对储能不力这一极大压低了可再生能源高质量发展天花板的“最后一公里”问题,破解之道何在?“抽水蓄能确实是目前最经济最成熟的解决方案之一,但是抽蓄项目的投资大、建设周期长,对地势、水文等条件也有特殊的要求。”张天羽称,基于转换成本低、储存成本高的特点,当前发展火热的电化学储能更适用于高频次、强充放的应用场景。“但在远距离、长时间、大容量的储能需求方面,氢能的优势就非常突出了。从日本等率先探索氢能的国家经验来看,通过风光进行发电,进而形成‘电网+氢网’的互补支撑系统,已经成为能源系统的新形态。”
  看到优势场景的同时,张天羽也深知氢能行业面临的发展痛点和需求:“在制氢特别是可再生能源电解水制氢的路径下,成本还比较高昂。在储运方面,虽然储氢成本不高,但运输效率却非常低。此外,氢能终端应用场景也需要进一步开发。”
  技术立身 消除氢能发展痛点
  瞄准难点痛点,才能精准布局。张天羽指出,电解水制氢成本的关键影响因素集中在设备技术和电价两方面。张天羽给记者算了这样一笔账。目前,应用国际先进技术水平的PEM电解槽,制备1标立方氢气的电耗约为5千瓦时,在电价水平为0.2元/千瓦时左右的情况下,加上压缩工艺,制备成本超过1.1万元/吨。“如果风电光伏发电的电价可以进一步下调,技术进步后电耗控制在4千瓦时/标立方,那么可再生能源制氢的成本就可以和煤制氢、工业副产氢相抗衡。”
  但现实情况是国内的电解水制氢技术“底子太薄”。张天羽坦言,当前,国内应用的主流技术仍是传统的碱性水电解槽,无法匹配风电和光伏发电的波动性输入。张天羽透露,目前,未势能源的电堆技术在材料和工艺体系上与PEM电解槽具备很强的关联性,电堆的核心技术有望逐步平台化,并平移到电解槽技术领域。“但我们还需要一些时间把技术做扎实。现在,电解槽还不是我们的强项。”
  除此之外,每年研发投入数亿元的未势能源高度重视技术自主。目前,未势能源通过氢电平台(HE)、电堆平台(HS)、储氢平台(HP)三大核心技术平台,已成功实现了“燃料电池发动机、电堆及核心组件、Ⅳ型储氢瓶、阀门、氢安全、液氢工艺”等六大核心技术和产品的知识产权完全自主化,核心零部件国产化率100%,多项技术均突破了“卡脖子”的行业痛点。
  先人一步 打造液氢全产业链生态
  提及储运和应用环节,张天羽则更有底气。在未势能源的测试中心,记者看到工作人员正在对未势能源全自主知识产权的Ⅳ型储氢瓶进行测试试验,经过高温、高压、碰撞、枪击等一系列测试,工作人员详细记录下了测试数据。“最初,我们也走了些弯路。2016年左右选中的是金属内胆的Ⅲ型瓶,但国内天然气Ⅲ型瓶的技术已经非常成熟,客户渠道也很畅通,我们完全不能和传统的行业龙头相匹敌,所以开始全面切换技术路线,研发塑料内胆的Ⅳ型储氢瓶。为了降低成本,在瓶口阀门等关键零部件上,未势能源也进行了自主研发。”据张天羽介绍,未势能源的Ⅳ型储氢瓶不仅在质量密度上达到了国内最高、国际领先的水平,关键原材料和核心配套部件也实现了100%国产化。
  虽然当前的技术水平与产品力足以领跑,但张天羽的思考远不止于此。“氢气的运输效率太低了,一辆大拖车只能运300多公斤,车上随便一个零部件都比氢气瓶要重,相当于货车拉着空瓶子在跑,长距离运输更加不划算。”
  为此,未势能源把目光放在了液氢上。“这也是客户需求使然。比如从北京到上海的物流线,跑一趟就要1000多公里,气态氢在运输成本和使用便捷度方面还是面临一定问题的。但一辆液氢的卡车,加注80公斤液氢,空载可以行驶1000多公里,满载可以达到800公里左右。里程变长以后对加氢站的需求也会变小,可选择的空间相应也会变大,哪便宜就在哪加。”张天羽指出,液氢在我国航空领域早有应用,但民用领域产业链暂未打通,未势能源已在液氢民用设备、液氢加注站等方面进行投入。“我们希望真正培育液氢全产业链,构建液氢生态圈示范项目,涵盖制氢、液化、运输、加注、终端应用的全链路应用运行。”
  对于氢能终端环节,张天羽表示,国内的应用市场还需进一步开发,特别是还没有理想的商业模式。“当前氢能的主要应用领域包括燃料电池汽车,甲醇等绿色燃料的制备以及发电发热等,但总体而言市场规模有限,而我们的近邻日韩正在依靠强补贴的方式培育市场,这值得我们借鉴。”
  在市场应用端,未势能源致力于为客户供应不同类型的氢能动力车辆,并提供一对一保姆式24小时保障服务,同时布局加氢站,提供低成本加氢服务;在产品端,致力于从氢动力系统和储氢系统出发,提供从高压气氢到液氢产品;车端的应用场景也正在从400-500公里向800公里以上的中长途运载工具进阶。
  借力碳交易 最大化释放氢能价值
  除制备、储运和实体应用,在张天羽眼中,氢能更大的价值在于未来的交易环节。
  世界氢能理事会与麦肯锡公司联合发布的一份研究报告曾明确指出,氢在难以脱碳领域具备极大价值。张天羽认为,在冶金、水泥、建材、化工等高能耗行业,传统生产工艺大量使用化石能源作为燃料和原料,碳排放总量大、强度高,是脱碳难度最大的终端部门。国家发改委出台的《“十四五”全国清洁生产推行方案》中多次提及氢在化工、冶金领域的应用。
  “氢能在这些领域将发挥其他能源无法企及的作用。”张天羽说,一方面可以通过氢能对上述领域的传统动力系统进行低碳升级;另一方面,制氢、储氢、运氢、加氢、用氢的过程都会产生碳价值。“现在欧洲市场的碳价持续飙升,每吨价格最高达到100欧元。虽然目前国内碳交易市场的整体运行还不如欧洲,但相信很快就会有飞速发展。”
  张天羽透露,未势能源正在与中汽中心开展合作,共同研究“氢能应用碳交易标准”,完善相关政策措施、标准、方法学,探索氢能碳交易、价格指数、溯源认证、氢能碳减排市场化交易机制。“相应的工作一旦完成,我们就可以同步为客户提供更多的碳服务,从而更好地发挥出氢能的低碳价值。”
  张天羽坦言: “但氢能的产业链本就很长,每一个环节又能衍生出自己的产业链。要想推动这样一个庞大的市场,中国具有天然的优势。”
  “日本的规划目标是在2026-2030年间,让弃风弃光制氢具备商业化条件。在商业化发展的过程中,未势能源有自己的时间表么?”面对提问,张天羽信心满满:“我们的目标是2026-2027年左右,把商业化模式做出来。

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