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(yīng)鏈主導(dǎo)的發(fā)展思路正在被氫能供應(yīng)鏈主導(dǎo)所替代。不過打破氫氣供應(yīng)與應(yīng)用之間的壁壘,最理想的條件是二者兼?zhèn)洹V袊@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(yīng)、有豐富的應(yīng)用場景、有強(qiáng)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(jī)80年的風(fēng)雨歷程:濰柴動力與中國重汽相互交織的命運(yùn)成就了中國內(nèi)燃機(jī)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(gòu)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(dāng)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(jī)會嗎?是否不再成為過去錯失光伏、鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)會的案例呢?
01 本土企業(yè)構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)鏈
山東的氫能產(chǎn)業(yè)鏈最突出的特點(diǎn)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(tuán)本身可以主導(dǎo)氫能產(chǎn)業(yè)鏈,并與終端用戶構(gòu)建商業(yè)閉環(huán)。
不過,山東省的氫能產(chǎn)業(yè)鏈遠(yuǎn)不止這些。從氫能的制取到應(yīng)用,技術(shù)難點(diǎn)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(chǔ)無論是在基礎(chǔ)材料、機(jī)械制造、還是化工、電化學(xué)領(lǐng)域,在氫能產(chǎn)業(yè)鏈上都有很好的基礎(chǔ)。
中國氫能典型的激勵政策是燃料電池示范群的“以獎代補(bǔ)”,補(bǔ)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(jī)、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(rèn)可,并與加拿大巴拉德公司進(jìn)行了十余年的持續(xù)交流合作,也是目前國內(nèi)裝機(jī)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(dú)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(wù)延伸至燃料電池碳紙業(yè)務(wù),完成氣體擴(kuò)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(yīng)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(yīng)用。
不在八大零部件里面的另一個關(guān)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(yīng)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(dú)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(yīng)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(shè)問題。
燃料電池系統(tǒng)有兩個重要的機(jī)械件,空壓機(jī)和氫氣循環(huán)泵,行業(yè)發(fā)展初期進(jìn)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(jī)經(jīng)驗,不僅僅是在空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、而且也是站內(nèi)壓縮機(jī)國產(chǎn)化代表企業(yè),公司是國家級高新技術(shù)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(qiáng)。
目前加氫站比較成熟的壓縮機(jī)是隔膜壓縮機(jī)和液驅(qū)壓縮機(jī),其中英國豪頓是全球隔膜壓縮機(jī)知名企業(yè),落戶山東威海;東德實業(yè)也是隔膜壓縮機(jī)技術(shù)路線;而山東本土企業(yè)康普銳斯壓縮機(jī)技術(shù)源自天然氣,目前公司自主研發(fā)的液驅(qū)壓縮機(jī)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(shù)的成熟,還有一個重要的技術(shù)就是III型瓶和IV型瓶的應(yīng)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(fù)材。
電解槽是電解水制氧和制氫設(shè)備,過去只是服務(wù)于軍工、半導(dǎo)體、浮法玻璃、醫(yī)藥等領(lǐng)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(shù)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(lǐng)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(yīng)的電解設(shè)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(lǐng)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(gòu)建產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)。
與其他地區(qū)招商引資構(gòu)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(chǔ)技術(shù)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(jì)大學(xué)的專家團(tuán)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(jì)發(fā)達(dá)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(yīng)用后,大家發(fā)現(xiàn)氫氣供應(yīng)價格和應(yīng)用場景才是可以實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈閉環(huán)的關(guān)鍵條件。
目前,日本、韓國、歐洲都在積極解決氫氣供應(yīng)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(jī)液態(tài)儲氫、或液氨的方式實施氫能的長途運(yùn)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(jìn)口綠氫。
中國南北氫氣供應(yīng)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(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)和運(yùn)輸條件使得距離氫氣生產(chǎn)地較遠(yuǎn)的地區(qū)成本太高,廣東地區(qū)氫氣價格達(dá)到60元-80元/kg。我剛剛?cè)チ艘惶肆荩?dāng)?shù)赜袀€固定加氫站和一座撬裝站(柳汽),氫氣成本高達(dá)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(dá)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(yùn)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(jì)性。
不過,北方地區(qū)經(jīng)濟(jì)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(yīng)用場景在北方,這就存在生產(chǎn)條件與應(yīng)用條件之間的矛盾,企業(yè)不得不選擇“落地?fù)Q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(yīng)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(guān)鍵技術(shù)企業(yè),而且在氫氣供給和應(yīng)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(jì)性還需要經(jīng)歷系統(tǒng)優(yōu)化的學(xué)習(xí)曲線。在可再生能源制氫成本實現(xiàn)平價前,需要灰氫和藍(lán)氫進(jìn)行過渡來驗證應(yīng)用端裝備的性能,并構(gòu)建氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài),山東在藍(lán)氫和綠氫領(lǐng)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?fàn)t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(gòu)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;山東海化氯堿樹脂有限公司年產(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(tuán)也布局了副產(chǎn)氫產(chǎn)能。濱化集團(tuán)、山東海化、東岳集團(tuán)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(qiáng)勢領(lǐng)域、重點(diǎn)化工產(chǎn)品產(chǎn)能占比介紹》(2022年)
山東有包括山鋼集團(tuán)、日照鋼鐵、泰山鋼鐵等十幾家鋼鐵集團(tuán)。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?fàn)t煤氣逐步擴(kuò)大、增加燃料氫制備能力,遠(yuǎn)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(yīng)用場景開發(fā)奠定基礎(chǔ)。
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(jì)南、青島、淄博、濰坊等地實現(xiàn)氫源本地化供應(yīng),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(jī)并網(wǎng)量的9.35%,列全國第一。
圖3 截至2023年年底各省風(fēng)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(fēng)機(jī)并網(wǎng)裝機(jī)容量累計達(dá)到44134萬千瓦,其中山東省達(dá)到2591萬千瓦,占全國風(fēng)機(jī)并網(wǎng)量的5.87%,列全國第五位。
由于風(fēng)光裝機(jī)容量上升,山東省近年甚至出現(xiàn)了負(fù)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(fù)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(yùn)行的負(fù)電價紀(jì)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(jī)。
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(fēng)光并網(wǎng)總量8284萬千瓦,在全國的風(fēng)電光伏總量僅次于內(nèi)蒙古。由于能源資源稟賦與經(jīng)濟(jì)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(jì)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(dá)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(fēng)光電供應(yīng)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(yīng)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(yīng)用場景
因為中國是以商用汽車作為切入點(diǎn)開始?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)化推進(jìn)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(yīng)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(yīng)用場景。
1、工業(yè)大省
山東省是中國經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)、經(jīng)濟(jì)實力最強(qiáng)的省份之一,也是發(fā)展較快的省份之一,2007年以來經(jīng)濟(jì)總量一直位居中國第三位。
圖6 全國工業(yè)10強(qiáng)省
數(shù)據(jù)來源:國家統(tǒng)計局
重點(diǎn)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(tuán)、中國鋁業(yè)山東鋁廠、山東重工集團(tuán)、海爾集團(tuán)、山東海信、南山集團(tuán)、晨鳴紙業(yè)、青島啤酒等。
除了在上游藍(lán)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(chǔ),在中游的設(shè)備制造特別是商用汽車產(chǎn)業(yè)鏈上具有優(yōu)勢,下游應(yīng)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(yīng)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(dá)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(yuǎn)洋漁業(yè)產(chǎn)量)876.8萬噸。年末專業(yè)遠(yuǎn)洋漁船550艘。
3、物流大省
山東的特殊在于,工業(yè)基礎(chǔ)、農(nóng)業(yè)的氣候、交通貿(mào)易等各方面基礎(chǔ)條件都處于全國的優(yōu)勢地位。2020年,山東省高速鐵路運(yùn)營里程達(dá)到2110公里,居全國第3位;全省高速公路通車?yán)锍踢_(dá)到7473公里,居全國第5位。2020年,沿海港口貨物吞吐量達(dá)到16.9億噸,集裝箱吞吐量達(dá)到3150萬標(biāo)箱,分別居全國第2位、第4位;民用運(yùn)輸機(jī)場數(shù)量達(dá)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?yán)锍踢_(dá)到4400公里,實現(xiàn)市市通高鐵,高速公路通車?yán)锍坛^10000公里,沿海港口萬噸級以上泊位達(dá)到360個,運(yùn)輸機(jī)場達(dá)到12個,城市軌道交通通車?yán)锍踢_(dá)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)模化外銷與農(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(lǐng)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(yīng)用示范。發(fā)電領(lǐng)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(yīng)急電源氫能替代,在濟(jì)南等地探索開展居民社區(qū)氫能熱電聯(lián)供項目建設(shè)。冶金領(lǐng)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(jī)一體融合”軌道吊、氫能集卡應(yīng)用示范,濰坊港開展了第二座氫能港口建設(shè),獲得中國船級社頒發(fā)的承諾性碳中和認(rèn)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(yīng)條件最好的是中東地區(qū),歐美燃料電池汽車進(jìn)口日韓,歐洲的氫氣也需要進(jìn)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(yīng)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(fèi)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(dǎo)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?xì)淠軐m椪?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(dǎo)意見等,各地方政府公開發(fā)布?xì)淠軐m椪叱?00項。山東出臺氫能相關(guān)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(shè)加氫站30座;到2025年底,推廣燃料電池車輛1萬臺,建設(shè)加氫站100座。遺憾的是2021年、2022年獲批的五個“以獎代補(bǔ)”示范城市群卻沒有山東省(只有淄博進(jìn)入其他五個示范城市群)。
氫進(jìn)萬家。2021年4月16日,科技部和山東省簽署“氫進(jìn)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(biāo),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(shù)的工程化示范,探索氫能在多種場景下的高效、安全應(yīng)用新模式,打造可復(fù)制、可推廣的氫能規(guī)模化應(yīng)用樣板。
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(shù)攻關(guān)、示范驗證、成果轉(zhuǎn)化、模式探索的“產(chǎn)-學(xué)-研-用”科技示范。
圖10 山東氫進(jìn)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(guān)地市圍繞示范目標(biāo)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(jìn)萬家”科技示范工程,吸引帶動山東省超過100家企業(yè)進(jìn)入氫能領(lǐng)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(guān)于做好全市汽車加氫站規(guī)劃建設(shè)運(yùn)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(jì)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(jìn)萬家”示范工程的引領(lǐng),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(dá)到20噸/天。
圖11 2024年全國加氫站分布
資料來源:世紀(jì)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(fèi)
2024年2月29日,山東省交通運(yùn)輸廳、山東省發(fā)改委、山東省科技廳三部門發(fā)布《關(guān)于對氫能車暫免收取高速公路通行費(fèi)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(shè)備的氫能車輛免收高速公路通行費(fèi),試行2年。在“氫進(jìn)萬家”目標(biāo)下,山東省投建的濟(jì)青高速北線實現(xiàn)全國首條氫能高速運(yùn)營,目前山東已建成300km氫能高速,2處低碳服務(wù)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(fèi)通行白名單。其中,49噸重卡在高速運(yùn)營里程超過9萬公里,運(yùn)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(guān)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(shù)創(chuàng)新中心正式獲批,全國唯一“氫進(jìn)萬家”科技示范落戶山東。國家技術(shù)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(dān)的是帶領(lǐng)行業(yè)在國家賦予的某一戰(zhàn)略方向攻關(guān)突破服務(wù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展大局的任務(wù)。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(jì)與機(jī)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(xué)、遼寧通用航空研究院、清華大學(xué)、山東國惠投資控股集團(tuán)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(jì)大學(xué)、宇通客車股份有限公司、中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司、中國科學(xué)院大連化學(xué)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(shù)研究中心有限公司、中國重汽集團(tuán)濟(jì)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(jié)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(tuán),兩大收入來源柴油機(jī)和變速箱恰恰是被動力電池、電機(jī)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(shù)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(jī)會的風(fēng)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(guān)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(jī)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。基金經(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(diǎn)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(jìn)入者的機(jī)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(jìn)國家的路徑依賴和供應(yīng)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(jī)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(jī)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(jī)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(dǎo)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(tuán)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(yīng)鏈的依賴,而且體現(xiàn)在對成熟商業(yè)模型的依賴。2020年,當(dāng)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(dǎo)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(jìn)式創(chuàng)新與顛覆性創(chuàng)新的差異。大型企業(yè)有較強(qiáng)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),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(jìn)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(wù),創(chuàng)新業(yè)務(wù)團(tuán)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(wù)的負(fù)擔(dān),也不存在路徑依賴,新的技術(shù)恰恰是他們進(jìn)入市場的良好契機(jī)。對大企業(yè)來說,投入創(chuàng)新業(yè)務(wù)意味著企業(yè)自己做風(fēng)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(fēng)險可能是顆粒無收,不投的風(fēng)險則是失去行業(yè)轉(zhuǎn)型的領(lǐng)先機(jī)會,風(fēng)險大于機(jī)會。所以,大企業(yè)在新業(yè)務(wù)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(tuán)隊的研發(fā)和商務(wù)人員的市場開拓,而資金來源往往來自風(fēng)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(tuán)隊、甚至是新賽道上的上市公司,名利雙收,機(jī)會大于風(fēng)險。所以,創(chuàng)業(yè)團(tuán)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(dāng)然有!其實,在2018年我給基金經(jīng)理建議選擇投資標(biāo)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(shè)計改變企業(yè)的估值模型。那就是將創(chuàng)業(yè)團(tuán)隊的身份轉(zhuǎn)換為創(chuàng)始人,引入風(fēng)險資本。
如果說電動汽車切入點(diǎn)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(jī)市場。而事實上,鋰電在商用車領(lǐng)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(jìn)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(diǎn)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(biāo)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(tuán)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(chǔ)的產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè),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(diǎn)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(shù)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(fēng)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(dǎo)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?fù)Q訂單”一次性示范模式,就連氫能產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ)很好的山東省也不例外,而且訂單釋放和產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè)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(chǔ);氫進(jìn)萬家又設(shè)計了濟(jì)南、濰柴、青島和淄博四個“國家‘氫進(jìn)萬家’示范工程試點(diǎn)城市”,每一個試點(diǎn)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(dǎo)各自為政,產(chǎn)業(yè)零碎,重復(fù)建設(shè)。
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(jī)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(shù)在行業(yè)處于領(lǐng)先,團(tuán)隊也很年輕,但將一個基礎(chǔ)建設(shè)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(jié)果就是資源不能得到有效利用,產(chǎn)業(yè)重復(fù)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?zé)o患,產(chǎn)業(yè)生態(tài)建設(shè)需要實踐
大型企業(yè)新業(yè)務(wù)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(shù)上的研發(fā)投入,甚至技術(shù)迭代;而濰柴動力、康明斯都選擇收購兼并進(jìn)入燃料電池領(lǐng)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(wù)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(shù)儲備“,在動力電池、燃料電池、固態(tài)氧化物技術(shù)都有儲備,但這些技術(shù)是“放在抽屜里準(zhǔn)備好”,譚總認(rèn)為除了小缸徑柴油機(jī)被部分替代,大的、遠(yuǎn)的柴油機(jī)不會被替代。定位在技術(shù)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(lǐng)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(lǐng)導(dǎo)匯報氫能業(yè)務(wù)的時候表示:盡管中集氫能近期10億元的銷售目標(biāo)與集團(tuán)1500億元-2000億元的銷售規(guī)模比貢獻(xiàn)微不足道,利潤貢獻(xiàn)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(wù)上要構(gòu)建10億價值的上下游關(guān)系,是新產(chǎn)業(yè)的團(tuán)隊建設(shè)。
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(shù),但要將技術(shù)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(shù)。
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(fù)山東人民政府,統(tǒng)一濰柴動力來牽頭建設(shè)國家燃料技術(shù)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(diǎn)項目,累計專項經(jīng)費(fèi)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(shù)指標(biāo)領(lǐng)先于傳統(tǒng)動力和整車企業(yè)。產(chǎn)業(yè)發(fā)展不是做學(xué)問,產(chǎn)品需要在實際應(yīng)用中不斷的迭代來實現(xiàn)進(jìn)步,一個企業(yè)即使儲備再多的技術(shù)而沒有投入實際應(yīng)用和生態(tài)建設(shè),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(yīng)用,也許山東可以參照山西、天津和神木應(yīng)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(qiáng)大的制造能力,擁有多種來源的氫氣供應(yīng),擁有豐富的氫能特別是燃料電池汽車應(yīng)用場景,也擁有來自政府部門的多項引領(lǐng)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(lǐng)軍人才和團(tuán)隊引進(jìn)機(jī)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(qiáng)大、應(yīng)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(lǐng)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