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更健康的能源結(jié)構(gòu)

文/白楊

再過24小時，油價將迎再次上漲，92號汽油價格持續(xù)向9元逼近，而98號汽油早已邁入10元時代。與此同時，作為汽油車補充的純電動汽車，并沒能成為“避險”的選擇。

受電池成本上升影響，國內(nèi)90%以上純電動車都宣布了漲價，特斯拉Model Y漲價高達3萬多，就連增程式汽車?yán)硐隣NE，也宣布漲價1.18萬元。

這讓現(xiàn)有汽車能源結(jié)構(gòu)的脆弱性一覽無遺。危機之下，我們再一次將目光聚焦在了氫能源汽車身上。3月23日，國家發(fā)展改革委、國家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》（以下簡稱《規(guī)劃》）。

《規(guī)劃》提出支持氫燃料電池技術(shù)發(fā)展，計劃到2025年，燃料電池車輛保有量約 5 萬輛。此外《規(guī)劃》還首次明確了氫能是未來國家能源體系的重要組成部分，再生能源制氫是主要發(fā)展方向。可見國家對氫燃料電池技術(shù)補充現(xiàn)有驅(qū)動方式寄予厚望，期待大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)讓現(xiàn)有能源體系更為健康。

汽車行業(yè)也積極響應(yīng)《規(guī)劃》的號召，在2022中國電動汽車百人會論壇上，現(xiàn)代汽車集團（中國）總裁李赫埈就提出建議“加強氫燃料乘用車的普及，提高社會對氫能的接受度，從而使產(chǎn)業(yè)鏈上下游企業(yè)通過規(guī)模經(jīng)濟降低成本，打造企業(yè)自發(fā)參與市場的良性循環(huán)結(jié)構(gòu)。”

為什么要在這個時間點大力發(fā)展氫能源？現(xiàn)階段中國市場的氫燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀如何？氫燃料電池又該如何向前發(fā)展呢？本篇文章將一一探討這些話題。

氫能源助力能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

《規(guī)劃》明確表示氫能源是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源，是我國未來多元化能源體系的重要組成部分。這里對氫能源的描述，就恰逢其時地解釋了我國大力發(fā)展氫能源的原因。

不同于化石能源，氫能和電能都屬于二次能源，目前我國氫氣產(chǎn)量超3000萬噸/年，但和電能一樣，主要依靠化石能源制氫。依靠煤發(fā)電和煤制氫都會產(chǎn)生較高碳排放，如果不優(yōu)化上游的發(fā)電和制氫一次能源的比例，僅大力發(fā)展電動汽車，碳中和的目標(biāo)依舊艱難。

《規(guī)劃》鼓勵通過可再生能源制氫，我國國土面積遼闊，風(fēng)電、水電、光電都有很大規(guī)模的示范區(qū)域。但由于可再生能源發(fā)電受環(huán)境影響大，發(fā)電量波動也比較大，因此產(chǎn)生了棄光、棄風(fēng)，需要依靠發(fā)電端儲能才能進一步平衡峰谷，提升發(fā)電利用率。

蓄電池和電解水制氫是兩種成熟的儲能方案，相對而言，電池非常依賴上游礦產(chǎn)供應(yīng)鏈，且電動汽車發(fā)展勢頭迅猛，電池價格較高。相對而言氫氣和儲氫對能源波動影響較小，成本穩(wěn)定可控，是更好的儲能方式。

與我們相鄰的韓國和日本，都計劃扶持可再生能源制氫，以擺脫對化石能源的依賴，現(xiàn)代汽車和豐田汽車也是借著政策東風(fēng)，成為現(xiàn)階段氫燃料電池技術(shù)上的領(lǐng)先者。現(xiàn)代汽車的FCEV產(chǎn)品線覆蓋商用貨車、大巴車、乘用車，特別是氫燃料電池SUV現(xiàn)代NEXO已經(jīng)在全球交付2萬輛以上。

國內(nèi)目前已經(jīng)在張家口等地建成了多個棄風(fēng)棄光制氫的示范項目，行業(yè)前景非常廣闊，但就汽車產(chǎn)業(yè)而言，還較為薄弱。上汽集團在FCEV領(lǐng)域投入較早，投資專門研發(fā)氫燃料電池系統(tǒng)的氫捷科技，上汽大通還發(fā)布了燃料電池MPV上汽大通MAXUS EUNIQ 7。

正如中國國際經(jīng)濟交流中心常務(wù)副理事長張曉強所言，與國際領(lǐng)先水平相比，目前我國氫能產(chǎn)業(yè)的核心技術(shù)、裝備還處于“跟跑”的水平。

解決先有蛋還是先有雞的問題

氫能的發(fā)展很依賴下游FCEV的發(fā)展，而FCEV的發(fā)展，又非常依賴氫能的制備以及基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。《規(guī)劃》將氫燃料扶上了位，大力發(fā)展清潔能源制氫，實際上是解決了“雞生蛋”，而接下來需要整個汽車產(chǎn)業(yè)一同來完成“蛋生雞”。

通過FCEV的發(fā)展來影響能源結(jié)構(gòu)任重道遠，為了推進FCEV核心技術(shù)的發(fā)展，《規(guī)劃》指出要“積極開展氫能技術(shù)創(chuàng)新國際合作”。

實際上，氫燃料電池技術(shù)領(lǐng)先的國際汽車也有著這樣的訴求。FCEV的發(fā)展是系統(tǒng)工程，無論是現(xiàn)代汽車還是豐田汽車，都已經(jīng)意識到需要用更開放的姿態(tài)，讓更多的企業(yè)參與進來，一起把盤子做大。

目前現(xiàn)代汽車在中國市場的氫能源產(chǎn)業(yè)布局是最為積極。現(xiàn)代汽車集團2021年3月在廣州成立了海外首個大型氫燃料電池系統(tǒng)工廠，這也是中國首家大型氫燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)專用工廠。該工廠預(yù)計2022年12月投入使用，初期工廠規(guī)劃年產(chǎn)6,500套氫燃料電池系統(tǒng)。

與此同時，現(xiàn)代汽車還將氫燃料SUV現(xiàn)代NEXO以進口車的形式引入了中國，這款車目前是中國市場唯一可以買到的，能夠上牌的氫燃料電池SUV車型。

氫燃料電池乘用車落地的意義要高于商用車，因為乘用車離消費者更近，更便于促進消費者逐漸消除對氫燃料電池技術(shù)的誤解，提升社會對氫燃料電池的接受程度。目前影響氫燃料電池技術(shù)發(fā)展很大的障礙來自安全信任，韓國也曾發(fā)生過民眾對氫燃料電池的抗議，通過對FCEV乘用車的推廣，可以逐步消除誤解，建立對氫能的信任。

依照現(xiàn)代汽車集團全球車型資料，現(xiàn)代NEXO共搭載了3個70Mpa高壓儲氫瓶，可存儲6.33kg氣態(tài)氫，該儲氫瓶采用體積密度更高的塑料內(nèi)膽，和碳纖維全纏繞的外殼，配備了泄壓閥和承受火焰的特殊涂層，達到車規(guī)級耐久。實際上，氫燃料電池在安全性和經(jīng)濟性上都非常出色。

現(xiàn)代汽車集團（中國）總裁李赫埈也提議，提前制定氫能安全標(biāo)準(zhǔn)，加強國際標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)業(yè)鏈合作。同時李赫埈也呼吁國內(nèi)汽車行業(yè)同仁，一同推進車用氫氣標(biāo)準(zhǔn)的落地實施、燃料電池耐久性測試標(biāo)準(zhǔn)的進一步細化、氫瓶的安全檢測方法改進等，安全地推進氫能源，讓消費者可以更放心。

FCEV的優(yōu)勢在于補能效率高，以及不污染空氣反而凈化空氣。現(xiàn)代NEXO加注一次僅需5分鐘，NEDC續(xù)航里程可達800km。由于FCEV行駛過程中是將吸收的空氣凈化后，捕捉空氣中的氧氣，在燃料電池堆中電化學(xué)反應(yīng)來發(fā)電，并用電力驅(qū)動汽車，整個反應(yīng)的產(chǎn)物只有水，因此不僅0排放，還凈化了空氣。

FCEV汽車核心的技術(shù)是氫燃料電池反應(yīng)堆和儲氫瓶，這兩項技術(shù)上，現(xiàn)代汽車都是領(lǐng)跑的角色，能夠?qū)EXO車型引入中國市場，同時在中國建設(shè)HTWO世界級的氫能技術(shù)工廠，對助力實現(xiàn)《規(guī)劃》提出2025年FCEV保有量5萬輛的目標(biāo)，將發(fā)揮巨大價值。

現(xiàn)代汽車對在中國市場發(fā)展氫能源汽車非常有熱情，除了產(chǎn)品和技術(shù)的引入外，現(xiàn)代中國還積極參與氫能源及氫燃料電池相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，同時還通過產(chǎn)業(yè)基金的形式，孵化中國氫能產(chǎn)業(yè)優(yōu)秀創(chuàng)業(yè)公司，共同促進整個氫能產(chǎn)業(yè)鏈的繁榮。

現(xiàn)代汽車集團（中國）總裁李赫埈，在2022中國電動汽車百人會論壇上表示，“中國作為世界最大的氫能生產(chǎn)國，已經(jīng)在純電動車領(lǐng)域擁有領(lǐng)先全球市場的經(jīng)驗，因此有望引領(lǐng)未來氫能社會轉(zhuǎn)型。”這或許是現(xiàn)代汽車押注中國市場的原因。

穩(wěn)定發(fā)展，F(xiàn)CEV和BEV長期并行

《規(guī)劃》中對氫能源的發(fā)展，提出了“謹(jǐn)慎應(yīng)用，示范先行”的原則。FCEV的技術(shù)難度更大，在落地上也比較依賴基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，因此大躍進式發(fā)展是不理智的，短中期來看，BEV和FCEV將協(xié)同發(fā)展，共同致力于碳中和目標(biāo)。

BEV的充電樁建設(shè)和FCEV的加氫站建設(shè)剛好相反，充電樁鋪設(shè)速度快，但維護成本高，且單充電站的服務(wù)能力有限，商業(yè)推廣上基本不具備規(guī)模效率，現(xiàn)階段樁商都是虧損的。

FCEV則恰恰相反，受運輸及儲存成本影響，加氫站鋪設(shè)速度較慢。但加氫站鋪設(shè)后非常穩(wěn)定，維護成本低，單站的服務(wù)能力強，整體約等于加油站，在商業(yè)推廣上具備規(guī)模效率。

兩種補能方式是天生的CP，這意味著FCEV和BEV的長期并線發(fā)展是當(dāng)下的最優(yōu)解。特別是BEV和FCEV本質(zhì)上都是純電驅(qū)動，在電機、電控等技術(shù)上是可以協(xié)同發(fā)展，能夠提升研發(fā)效率。

這一塊現(xiàn)代汽車是先行者，現(xiàn)代汽車已經(jīng)通過自身的發(fā)展，向我們展示出了一條穩(wěn)定有序推進氫能發(fā)展的路線。

現(xiàn)代汽車在純電動汽車領(lǐng)域推出了E-GMP純電平臺，并基于該平臺打造了IONIQ系列車型，在北美和歐洲市場都獲得了不錯的反饋。同時現(xiàn)代汽車長期押注FCEV，提出了“氫能愿景2040”，將FCEV產(chǎn)品線覆蓋到乘用車、大巴車、商用貨車等領(lǐng)域。

現(xiàn)代汽車對FCEV的發(fā)展也是循序漸進的，按照 “氫能愿景2040”，F(xiàn)ECV將首先在商用車領(lǐng)域推廣，逐步提升FCEV乘用車NEXO的市場銷量，同時現(xiàn)代還計劃將FCEV推廣到大型船舶、空中出行等領(lǐng)域。

現(xiàn)代汽車的路徑非常具有借鑒意義，商用車路線較為固定，對前期推廣而言投入產(chǎn)出比更高，優(yōu)先布局主干網(wǎng)絡(luò)的加氫站建設(shè)，循序漸進推廣FCEV的普及。同時堅持BEV和FCEV兩條腿走路，實現(xiàn)技術(shù)協(xié)同發(fā)展，商業(yè)化互補推進。

寫在最后：

氫實際上可以理解為是“電”的另一種存在形式，幫助瞬時的電，拓展了時間的維度，使得電可以被低污染、高效率地儲存下來。同時氫氣作為地球上“存在感”最強的元素，儲量豐富方便易取。

大力發(fā)展氫能，可以避免因為不穩(wěn)定因素導(dǎo)致的能源價格動蕩。同時FCEV和BEV在技術(shù)路線上的協(xié)同，以及補能體系建設(shè)上的互補性，意味著這兩項技術(shù)終將長期并存，共同構(gòu)成碳中和的綠色經(jīng)濟。

在這個過程中，需要由需求來引導(dǎo)供給，現(xiàn)代汽車在中國市場率先引入FCEV車型NEXO，以及建設(shè)HTWO世界級的氫能技術(shù)工廠，極大刺激了中國氫能市場的活力，這就如同為一首壯麗的交響曲吹響了前奏，而后續(xù)華章正等著各界力量一同來演奏。

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氫能源助力能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

解決先有蛋還是先有雞的問題

穩(wěn)定發(fā)展，F(xiàn)CEV和BEV長期并行

寫在最后：