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分享 | 碳與氫:中國新國運(yùn)

分類:固廢觀察    發(fā)布時(shí)間:2022年7月31日 20:11    作者:固廢觀察公眾號(hào)    文章來源:固廢觀察公眾號(hào)


在聊“氫能和國運(yùn)”之前,我們先來回顧幾場“能源領(lǐng)域”鬧劇——


中華大地上流傳一條玄學(xué)規(guī)律:任何流量扎堆的領(lǐng)域,必會(huì)出現(xiàn)一群高舉科學(xué)旗幟的“民科”其中最具代表性的兩位“民科大神”分別出現(xiàn)在第二、第三次石油危機(jī)之后:


八十年代來自哈爾濱的公交車司機(jī)——“點(diǎn)水成油”王洪成;以及本世紀(jì)初,祖籍廣東、生于馬來,留學(xué)美國的“宇宙永動(dòng)”梁星人。


圖片來源:電視劇《我愛我家》

 

氫能源時(shí)代,民科又來了——


2021年1月,青年汽車進(jìn)入破產(chǎn)清算,一場“民科造車”的鬧劇就此劃上句號(hào)。

 

這家公司在2019年推出“水氫動(dòng)力車”,號(hào)稱“加水就能跑”。整個(gè)騙局嚴(yán)格遵守“民科三板斧”——先表演、再要錢、快投產(chǎn)時(shí)便開溜。

 

騙局很粗糙,但南陽市政府還是上當(dāng)了。南陽高新區(qū)官網(wǎng)曾顯示:“該水氫動(dòng)力車項(xiàng)目首期投資81.63億元,其中南陽市政府平臺(tái)出資40億元?!?/span>

 

騙局得逞的原因可能有二:

正值中國開放氫能產(chǎn)業(yè)基地的風(fēng)口,自上而下都對(duì)“氫”青睞有加。

氫氣的制取、儲(chǔ)運(yùn)、應(yīng)用,每個(gè)環(huán)節(jié)都需要高技術(shù)附加。


青年汽車號(hào)稱能一次解決這三大難題,搞出加水就能跑的水氫動(dòng)力車,正好搔到南陽市政府的癢處。

 

看到這里相信有讀者會(huì)奇怪:中國鋰電車好不容易走出泡沫,正在欣欣向榮地發(fā)展,國家又開始花大力氣搞氫能車是為啥?

 

其實(shí)無論鋰電車或氫能車,都是新能源產(chǎn)業(yè)鏈的下游應(yīng)用方式,是“遙遠(yuǎn)”生產(chǎn)端和儲(chǔ)運(yùn)端在日常生活中的綜合體現(xiàn)。

 

如果說鋰電車是中國光伏、風(fēng)能、鋰電池以及特高壓在應(yīng)用端的整合,那么扶持氫能車就是中國開始收攏氫能產(chǎn)業(yè)鏈的信號(hào)。

 

中國一直在布局氫能。毫不夸張地說:已經(jīng)收入囊中的“風(fēng)光鋰”,未來只是氫能的“打工仔”。


被稱為人類終極化學(xué)能源的氫,正關(guān)乎中國“新國運(yùn)”。


中國光伏電站  圖片來源:騰訊新聞


中國重倉氫能,是全球“碳本位時(shí)代”的必然。


隨著世界各國相繼宣布“碳排放”和“碳中和”計(jì)劃,環(huán)?!@個(gè)全新的意識(shí)形態(tài),演化為關(guān)于碳排放權(quán)的政策和實(shí)踐——以“碳”為本位的新貨幣體系即將到來。


2020年,中國提出“3060目標(biāo)”:在2030年前碳達(dá)峰,2060年前碳中和。


中國的“風(fēng)光水”可再生能源發(fā)電體系,不可避免會(huì)受到氣象制約,供電不穩(wěn)定。


而穩(wěn)定的化石能源體系,中國一方面長期存在“貧油、少氣、相對(duì)富煤”的隱患,三種資源上均是世界第一進(jìn)口大國。另一方面,化石能源產(chǎn)生的超高碳排“雙碳目標(biāo)相悖。


資料來源:公開信息  制圖:立方知造局


“氫”作為零碳排、高熱值的可再生能源,中國無論從保障國家能源安全、降低化石能源依賴的角度,還是從繼續(xù)保持國際話語權(quán)、進(jìn)而在碳本位體系下獲得話事權(quán)的角度,催熟氫氣的制取、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用技術(shù)都已刻不容緩。


面對(duì)高技術(shù)附加的氫能,中國能否復(fù)制“風(fēng)光鋰”的成功?

世界各大國傾力下注,中國的籌碼是否足夠?

在氫能的發(fā)展上,我們的優(yōu)勢和不足又有哪些?


這些問題,立方知造局會(huì)在本文以下三個(gè)部分中一一回答:


1 牙買加體系到“碳賣家體系”,氣候協(xié)定下的軍備競賽

2 從美、日、德氫能發(fā)展,看中國氫能的三個(gè)難關(guān)

3 “城市群”與鋼鐵轉(zhuǎn)型——拒絕泡沫的氫能新政


碳排前奏


問:特斯拉靠什么盈利?

答:碳積分。

 

2020年特斯拉首次實(shí)現(xiàn)年度盈利,GAAP凈利潤7.2億美元,而碳積分的“銷售額”,達(dá)到15.8億美元。

 

2021年一季度,特斯拉又在碳積分上賺到5.18億美元。一時(shí)間,媒體紛紛深扒特斯拉的賣碳主業(yè)。埃隆·馬斯克的形象,從“科技達(dá)人鋼鐵俠”瞬間變成“悶聲發(fā)財(cái)賣碳翁”。

 

雖然2021年5月后,特斯拉碳積分的最大客戶Stellantis引入電動(dòng)車業(yè)務(wù),可能導(dǎo)致賣碳收入銳減。但依靠碳排放優(yōu)勢賺取巨額利潤的方式,已給人留下深刻印象。

 

碳積分的買賣不是新鮮事。2008年,依照《京都議定書》規(guī)定的“碳排交易在歐盟25個(gè)成員國、1.2萬家企業(yè)間開展”。以“碳”為本位的新貨幣體系初現(xiàn)雛形。

 

2009年,決定《議定書》第二階段走向的哥本哈根會(huì)議在一地雞毛中結(jié)束。


發(fā)達(dá)國家與發(fā)展中國家的矛盾在會(huì)議中被徹底激化,“控制碳排放”被認(rèn)為、也一度成為先發(fā)國家阻擋后發(fā)國家的壁壘。


2021年,丁仲禮院士在節(jié)目里談到哥本哈根會(huì)議  

圖片來源:央視網(wǎng)


中國是少數(shù)幾個(gè)在哥本哈根會(huì)議上做出承諾的國家之一。

 

一方面是作為大國,在道義上承擔(dān)控制全球變暖的義務(wù);

另一方面,中國制造業(yè)的飛速發(fā)展,推動(dòng)著“產(chǎn)業(yè)升級(jí)”和“污染治理”成為基本國策,碳排放逐漸和各項(xiàng)政策、目標(biāo)掛鉤。

 

按照《議定書》對(duì)發(fā)展中國家的要求,中國到2012年開始承擔(dān)減排義務(wù)。但相關(guān)的部署早已開始:2008年成為中國“新能源車元年”,油改氣、電動(dòng)車逐漸從商用輻射至乘用。


2008年北京奧運(yùn)會(huì)應(yīng)用氫燃料電池車 

圖片來源:愛卡汽車網(wǎng)


氫氣分為灰氫、藍(lán)氫和綠氫。其中綠氫使用可再生能源電力進(jìn)行電解水制取,社會(huì)接受度最高,也是氫能的終極目標(biāo)。


因此,發(fā)展面向未來的氫能,首先得打好光伏和風(fēng)電的基礎(chǔ)。


利用后發(fā)優(yōu)勢,憑借強(qiáng)大的資源配置力和本土制造力,中國“風(fēng)光水”裝機(jī)規(guī)模已成世界第一。其中光伏產(chǎn)能占全球70%,在中國的8成地區(qū),光伏上網(wǎng)電價(jià)低于煤電。特高壓電網(wǎng)基建,將棄電率降至個(gè)位數(shù)。


但是,和減碳大潮相伴相生的氫能源技術(shù),不容后發(fā)優(yōu)勢的存在。中、美、日、歐幾乎齊頭并進(jìn),互有優(yōu)劣,正面對(duì)沖不可避免。


一場全新的軍備競賽已經(jīng)開始。


美、日、德,氫能路線


知己知彼,百戰(zhàn)不殆。而在氫能技術(shù)領(lǐng)域,各國之間不止有“競爭”,還有“競合”


在探討中國氫能可能面臨的難關(guān)之前,立方知造局有必要先梳理美國、日本、德國——如何應(yīng)對(duì)減碳、發(fā)展氫能。


????美國


美國減碳和氫能發(fā)展,整體上呈現(xiàn)出“一朝天子一朝臣”的特色——唯一不變的就是善變。


世紀(jì)之交的小布什政府在簽署《京都議定書》后第三年,以“影響美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國家應(yīng)該共同擔(dān)責(zé)”為借口退出締約國。


但氫能源的發(fā)展卻一點(diǎn)沒落下。2004年美國政府投資燃料電池10億美元,兩年后福特推出世界第一輛氫燃料電池汽車,氫內(nèi)燃機(jī)也開始投產(chǎn),形勢一片大好。


直到2009年,奧巴馬當(dāng)選總統(tǒng)后,美國氫能源產(chǎn)業(yè)進(jìn)入冷凍期。當(dāng)時(shí)的美國能源部部長朱棣文,圍繞“制備、儲(chǔ)運(yùn)、成本、基建”提出發(fā)展氫能源需要解決“四個(gè)奇跡”,削減研發(fā)經(jīng)費(fèi),福特、通用、克萊斯勒相繼終止氫能車研發(fā)。


奧巴馬執(zhí)政后期,他又提出將“環(huán)境保護(hù)”作為政治遺產(chǎn),開始和中國展開氣候合作,同時(shí)積極推動(dòng)巴黎氣候協(xié)定,并給美國定下絕對(duì)量的減排計(jì)劃。


已離任的朱棣文也站出來發(fā)聲:氫能產(chǎn)業(yè)搞定四個(gè)奇跡后,還是有搞頭的。

 

但美國的燃料電池技術(shù)畢竟落后太多,只能將豐田氫燃料電池車Mirai引入加州市場。


加州的加氫站基建全美第一,但氫能沉寂的數(shù)年里,特斯拉已在當(dāng)?shù)卦?。Mirai的對(duì)手前有Model S,后有同期進(jìn)入的Model X,銷售空間已被擠占殆盡,直到今天只賣出6600輛,Model X是其6倍。而加州氫能車總數(shù)也不過7000多輛。


到特朗普時(shí)代,情形叒為之一變。“懂王”先宣布美國退出巴黎協(xié)定,再削減可再生能源部門資金,最后發(fā)布新規(guī)振興油、氣、煤。


特朗普整個(gè)任期內(nèi),美國清潔能源產(chǎn)業(yè)都在原地踏步。


拜登一上臺(tái),政策再次發(fā)生變化。為了和特朗普“劃清界限”,拜登選擇“與氫相隨”。



制圖:立方知造局


接任總統(tǒng)第一天,拜登便火速提交巴黎協(xié)定“入群申請”,承諾在2050年實(shí)現(xiàn)“碳中和”。同時(shí)宣布一項(xiàng)2萬億美元的綠色復(fù)蘇計(jì)劃,促進(jìn)綠氫產(chǎn)業(yè)化,以及“使用聯(lián)邦政府的采購系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)百分百能源清潔和車輛零排放”。


兜兜轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),美國氫能的“春天”可能要來了——只是頻繁經(jīng)歷“換季”的能源產(chǎn)業(yè)還能為氫能發(fā)展注入多少活力,仍是一個(gè)未知數(shù)。


????日本


2022年1月1日,中日韓和部分東盟國家簽訂的RCEP(區(qū)域全面經(jīng)濟(jì)關(guān)系伙伴協(xié)定)正式生效。根據(jù)日經(jīng)網(wǎng)預(yù)測,日本將迎來5%的出口增長率,也許是15方成員國中的最大贏家。


日本“技術(shù)不弱、內(nèi)需弱”的氫能產(chǎn)業(yè),也將從RCEP減免關(guān)稅的條款中獲益。


如果說美國氫能發(fā)展磕磕絆絆,那日本就是在氫能上死磕到底。


日本列島狹長多山,無法形成大面積集中的風(fēng)、光發(fā)電;填海造陸成本高污染大,同樣難以實(shí)現(xiàn)。


在鋰電領(lǐng)域,日企統(tǒng)治長達(dá)二十年后已被中國企業(yè)打得一蹶不振,海外的鋰礦鈷礦開采權(quán)也被瓜分完畢。

 

日本真正可以發(fā)展的新能源,只有氫。

 

日本氫能協(xié)會(huì)成立于第一次石油危機(jī)期間,并啟動(dòng)第一個(gè)國家級(jí)氫能項(xiàng)目“陽光工程”(sunshine)。第三次石油危機(jī)后,日本于1993年提出“新陽光工程”(new sunshine)和世界能源網(wǎng)絡(luò)(we-net),開始向國外尋求氫能合作。

 

21世紀(jì)初期,日本四大燃料電池技術(shù)均有突破:PAFC(磷酸燃料電池)和MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池)技術(shù)已經(jīng)成熟,豐田基于PEMFC(質(zhì)子交換膜燃料電池)研發(fā)的大型通勤巴士進(jìn)入實(shí)用,SOFC(固體氧化物燃料電池)相對(duì)滯后,但也于2009年向家用推廣。


2011年“311地震”造成的福島核事故,讓日本能源自給率一度跌至6%~7%,一次能源94%依賴海外進(jìn)口。三年后,日本政府發(fā)布第四個(gè)基本能源計(jì)劃,著重強(qiáng)調(diào)氫能利用。

 

2017年,《氫能基本戰(zhàn)略》確立,日本成為首個(gè)發(fā)布?xì)淠軕?zhàn)略的國家,“平價(jià)氫能和氫能社會(huì)”成為戰(zhàn)略的主要目標(biāo)。


同年,在NEDO(日本新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織)技術(shù)指導(dǎo)下,三菱商事、千代田化工等企業(yè)組成的氫能鏈技術(shù)研究合作組,利用有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫(氫油)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)洋運(yùn)輸。


2020年,世界規(guī)模最大的光伏制氫工廠FH2R項(xiàng)目在福島投運(yùn),氫氣生產(chǎn)能力每小時(shí)2000m3。總產(chǎn)能可滿足1萬輛燃料電池車一整年的氫需求。 


日本氫源由此形成兩條主線:海外澳煤、沙特藍(lán)氫、文萊遠(yuǎn)洋運(yùn)氫;國內(nèi)FH2R光伏制氫。整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)從生產(chǎn)到應(yīng)用的完整供應(yīng)鏈。


日本主要?dú)湓垂?yīng)鏈圖譜 
圖片來源:北極星氫能網(wǎng)


日本領(lǐng)先的氫能技術(shù)面臨“技術(shù)不弱、內(nèi)需弱”的尷尬現(xiàn)狀,因此過剩的產(chǎn)能不可避免會(huì)對(duì)中國氫能企業(yè)造成沖擊。


2018年至2020年,日本企業(yè)與中國的氫能合作超過16次——同期的德國林德、美國空氣化工、法國液化空氣三家集團(tuán)與中國的合作加起來也不過20次。


在燃料電池車領(lǐng)域,日本作為中國最大的汽車零部件進(jìn)口來源地,RCEP生效后,日企的氫能、燃料電池車技術(shù)在中國市場的競爭力會(huì)進(jìn)一步提高。


預(yù)計(jì)在2022年,豐田Mirai將進(jìn)入中國。雖然緩沖時(shí)間已足夠長,但考慮到消費(fèi)者對(duì)日企品牌的認(rèn)可度,中國燃料電池車企即將迎來強(qiáng)大的競爭對(duì)手。


????德國

 

德國與中國的發(fā)展路徑極為相似:都是工業(yè)化國家,都先行布局光伏、風(fēng)能等可再生能源。德國氫能發(fā)展稍晚卻后發(fā)先至,因此非常具有啟發(fā)意義。

 

德國從2021年1月實(shí)施新二氧化碳稅,與歐盟碳排放交易構(gòu)成新體系,覆蓋德國國內(nèi)918家企業(yè)。其中化石燃料進(jìn)口批發(fā)商、精煉廠必須購買證書,而附加費(fèi)將轉(zhuǎn)嫁給普通用戶。

 

在此之前一年半,德國工業(yè)企業(yè)為歐盟排放體系支付的額外成本近20億歐元,新稅令實(shí)施后可能達(dá)到30億。

 

德國將在2022年關(guān)停所有核電站,目前僅有6座在運(yùn)。從電力出口國變成電力進(jìn)口國。


“自廢武功”的原因在于對(duì)碳排放的極致追求:核能雖然是清潔能源,但運(yùn)作過程中仍然會(huì)排放二氧化碳,而且不屬于可再生能源。


德國卡爾利希核電站正在被拆除 圖片來源:網(wǎng)絡(luò)


雙重倒逼下,企業(yè)和普通用戶都必須轉(zhuǎn)向可再生能源。通過90億歐元的氫能投資,德國氫能技術(shù)的確有一日千里之勢,成為第一個(gè)天然氣混輸20%氫氣投入發(fā)電的國家。


相對(duì)氫能技術(shù),德國碳排政策更值得關(guān)注:


鋼鐵工業(yè)和化工行業(yè)作為德國支柱,向環(huán)境友好型技術(shù)轉(zhuǎn)型時(shí)將獲得投資成本補(bǔ)貼和技術(shù)支持;

新工藝產(chǎn)生的碳排放,會(huì)由政府承擔(dān)和歐盟碳排交易之間的回避成本;

中小企業(yè)在達(dá)到一定限額前,無需支付碳相關(guān)費(fèi)用。


2020上半年,德國可再生能源電力占比過半。通過財(cái)政補(bǔ)貼,電價(jià)中的可再生能源附加費(fèi)不增反降,2021年從6.756歐分/kwh降至6.5歐分/kwh。


德國在重視環(huán)保的同時(shí),也率先嘗到“碳本位”貨幣體系的甜頭:


首先,碳排征稅將為德國財(cái)政部增加250億歐元收入,除去投資氫能90億,補(bǔ)貼附加費(fèi)110億,仍有50億的冗余。


其次,嚴(yán)苛的碳稅加速能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,讓德國有更多碳排放配額拍賣給其他歐盟國家:2021上半年,歐盟碳價(jià)翻番,德國賣碳收入24億歐元,接近2020全年拍賣額。


牙買加體系變“碳賣家”體系的黑色幽默在于,貨幣體系從強(qiáng)權(quán)把持的玩物,與關(guān)乎人類生死存亡的大趨勢同化。


高聳的壁壘正在快速迫近:


碳本位也好,碳?xì)浔疚灰擦T,真正的籌碼其實(shí)是“技術(shù)本位”。時(shí)辰一到,仍在碳排、氫能技術(shù)上落后的國家將跌落深淵。


中國的時(shí)辰,在“3060”。


新國運(yùn):短板和城市群


氫能技術(shù)的強(qiáng)弱將直接決定中國在未來碳?xì)浔疚回泿朋w系中的話事權(quán)。


換句話說,氫能關(guān)乎中國“新國運(yùn)”——能否在完成大勢所趨的雙碳目標(biāo)后,不被鎖住經(jīng)濟(jì)持續(xù)的發(fā)展和人民更高質(zhì)量的生活。


如果說中國盾構(gòu)機(jī)結(jié)合了“美日德”三家之長,讓“發(fā)達(dá)國家粉碎機(jī)”的美譽(yù)沉寂數(shù)年后重新被提起;那么中國氫能的大環(huán)境則相反,恰恰集合“美日德”三家之短——


美國之短:鋰電車擠占?xì)淠苘囦N售空間;

日本之短:氫能發(fā)展依賴遠(yuǎn)距離儲(chǔ)運(yùn)技術(shù);

德國之短:工業(yè)化程度重,尤其鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型困難。

 

中國一直以來的投資原則,以及利用后發(fā)優(yōu)勢降低成本、打破壟斷的秘訣就是:即使承擔(dān)全部風(fēng)險(xiǎn),也必須確保對(duì)供應(yīng)鏈的直接控制。


成就“新國運(yùn)”的氫能源,中國必須擁有“制取-儲(chǔ)運(yùn)-應(yīng)用”的全環(huán)節(jié)技術(shù),才能維護(hù)國家能源安全,坐上新體系的牌桌。


短板一:氫鋰之爭


中國新能源車的“氫鋰之爭”比美國猶有過之。


截至2021上半年,中國新能源汽車保有603萬輛,燃料電池車僅占千分之二左右,被擠占態(tài)勢明顯。


即使未來引入成熟的豐田Mirai,也有可能重蹈加州覆轍——特斯拉已在中國開設(shè)全資工廠,更多中國鋰電車廠商也在加快占領(lǐng)市場份額的腳步。

 

雖然氫車、鋰車本質(zhì)上是互補(bǔ)關(guān)系,但考慮到已經(jīng)深入人心的鋰電車消費(fèi)習(xí)慣,氫能車想要突圍,也許要有比當(dāng)年鋰電車更強(qiáng)的扶持力度才能實(shí)現(xiàn)。

 

2020年9月,中國財(cái)政部出臺(tái)燃料電池補(bǔ)貼政策。出乎意料的是,并沒有以鋰電政策為藍(lán)本,通過全方位補(bǔ)貼終端產(chǎn)品快速做大市場,而是另起爐灶:


以“城市群”為單位,對(duì)有產(chǎn)業(yè)化攻關(guān)和示范應(yīng)用的區(qū)域“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”;

示范“城市群”在規(guī)劃完成后,還要經(jīng)歷一輪“選秀”,入圍選手只有完成目標(biāo),才能獲得獎(jiǎng)金。


十二年前布局鋰電的“看得見的手”,不再滿足于發(fā)放補(bǔ)貼、打開風(fēng)口,任由產(chǎn)業(yè)發(fā)展,直到“過冷”或“過熱”時(shí)才拉一把、打一下。而是更深地參與進(jìn)政策、推進(jìn)、落實(shí)的每一個(gè)環(huán)節(jié)。


落子燃料電池時(shí),無用且內(nèi)耗的泡沫從開局就被打散,每一手都只有一個(gè)目的——爭先:核心技術(shù)的突破,關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化和迭代。


中國已沒有時(shí)間等待市場的自然選擇。

 

燃料電池是復(fù)雜的系統(tǒng)工程,無法像鋰電池在突破核心技術(shù)后,就依托現(xiàn)有基建迅速商用。


首先,燃料電池有四個(gè)不同的電池技術(shù)方向,僅PEMFC一種就需要解決貴金屬催化劑替代、電解質(zhì)膜材料、燃料氫氣檢測等技術(shù)難題。


其次,加氫站等配套基建也得同步進(jìn)行。更重要的是燃料氫氣制取能否產(chǎn)業(yè)化,降低日常使用成本。


圖片來源:Alternative Fuels Data Center


中國各個(gè)區(qū)域氫能發(fā)展條件和步調(diào)并不統(tǒng)一,而“城市群”可以統(tǒng)籌區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展情況:規(guī)劃燃料電池車投放、加氫站、氫能高速等目標(biāo)的具體數(shù)量,最后由中央部門審核完成進(jìn)度。


在保持競爭力的前提下,避免氫能企業(yè)在中低端擴(kuò)張數(shù)量,同質(zhì)化泛濫。

 

“手”境界的提升還體現(xiàn)在提前布局上?!俺鞘腥骸钡姆N子早已播撒——2017年中國首個(gè)氫能小鎮(zhèn)落戶臺(tái)州。風(fēng)口打開后,各地都開始興建氫能產(chǎn)業(yè)基地,曾引起短暫泡沫。

 

不同于鋰電池“隨便搞搞”也能弄個(gè)產(chǎn)品出來,氫能技術(shù)準(zhǔn)入門檻高、資金投入大并且需要不斷迭代,讓著眼于土地和補(bǔ)貼的空殼公司望而卻步。

 

重賞之下必有民科。前文提到的青年汽車,就曾上門南陽高新區(qū),計(jì)劃投資40億元建設(shè)氫能汽車產(chǎn)業(yè)園,投產(chǎn)“永動(dòng)水氫車”。不到一年后青年汽車原型畢露,產(chǎn)業(yè)園項(xiàng)目告吹。

 

但幾乎同期的張家口基地、仙湖氫谷等多個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)園在泡沫結(jié)束后浮上水面,現(xiàn)已成為京津冀、珠三角等區(qū)域“城市群”建設(shè)的核心動(dòng)力。

 

短板二:儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)


中國非常依賴氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù),這一點(diǎn)和日本相似性很高。


中國目前雖然是世界第一大產(chǎn)氫國,但各地氫能資源配置并不相同:能穩(wěn)定制取綠氫的風(fēng)、光電在三北地區(qū),水電在西南地區(qū);工業(yè)副產(chǎn)制氫零散遍布;而氫能產(chǎn)業(yè)基地集中在中東南地區(qū)。


中國目前的氫能周轉(zhuǎn)以高壓儲(chǔ)運(yùn)為主,經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑100~200公里;

液氫運(yùn)輸半徑約1000公里,但主要用于航空航天;

適合長距離運(yùn)輸?shù)臍溆图夹g(shù)、天然氣摻氫技術(shù),商用還待驗(yàn)證。


資料來源:公開信息 制圖:立方知造局


“城市群”更深層次的考量,正是為了應(yīng)對(duì)中國氫能分布差異,降低對(duì)儲(chǔ)運(yùn)的依賴。


因此在很長一段時(shí)間內(nèi),中國氫能利用都會(huì)存在區(qū)域化差異,長期、大容量氫儲(chǔ)能并不會(huì)立即出現(xiàn),氫氣制取后經(jīng)過短暫中轉(zhuǎn)就會(huì)分流給下游應(yīng)用。


“城市群”能讓人口密集、用氫量大的區(qū)域,免于“劃地建儲(chǔ)”的困擾,根據(jù)規(guī)劃建立自給自足的閉環(huán)。


每個(gè)“城市群”中培植的企業(yè)也可以暫時(shí)規(guī)避激烈的市場競爭,將更多資金投入研發(fā),這也和氫能技術(shù)的特點(diǎn)相一致。


但是隨著“城市群”不斷向周邊輻射,儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)迭代升級(jí),閉環(huán)終將被打破。鋰電混戰(zhàn)時(shí)代眾多一戳就倒的假把式已經(jīng)消散,每個(gè)氫能選手將要參與真刀真槍的技術(shù)對(duì)決。


“城市群”的推進(jìn),能夠有效消除氫能制取端分布不平衡,給制取、儲(chǔ)運(yùn)端的技術(shù)突破留出更長時(shí)間;而應(yīng)用端燃料電池車市場狹小、競爭激烈的問題,也能在緩沖下得到解決。


但中國推廣氫能、降低碳排的“新國運(yùn)”運(yùn)動(dòng),還必須翻越一座“鋼鐵高峰”。


必須翻越的鋼鐵高峰


中國氫能第三個(gè)短板與德國相似:氫能和減碳,能否在本國龐大鋼鐵產(chǎn)業(yè)中有所建樹。


德國的任務(wù)更像是去阿爾卑斯山滑雪度假,中國則是登頂珠峰的極限運(yùn)動(dòng)——2020年,中國鋼鐵產(chǎn)量占全球總產(chǎn)量的56%,是德國產(chǎn)量的30倍。


數(shù)據(jù)來源:公開信息 制圖:立方知造局


當(dāng)前,世界煉鋼主流還是以傳統(tǒng)的碳冶金為主,每生產(chǎn)1噸鋼就產(chǎn)生1.8噸二氧化碳。


中國鋼鐵行業(yè)的碳排放量占全國總量的15%,排名第二;而排第一的電力中,又有9%的發(fā)電量用于鋼鐵行業(yè)。

 

中國要想和德國一樣施行碳稅迫使鋼鐵業(yè)轉(zhuǎn)型,卻是困難重重。


碳稅制度是碳本位體系在國家內(nèi)部的體現(xiàn)。2021年5月,環(huán)保部將碳稅寫入環(huán)境稅的稅目中。根據(jù)相關(guān)報(bào)道,具體征收方案已在全國人大討論,稅率將超過10元一噸。


德國碳稅覆蓋918家化工、能源企業(yè),其中鋼鐵企業(yè)數(shù)量不到100家。


中國鋼鐵相關(guān)企業(yè)有4.5萬家,并且仍在以每年2%的增速持續(xù)增漲。更麻煩的是,前十企業(yè)的總產(chǎn)量只占全國比重的1/3。


如果采用“一刀切”的碳稅政策,無法顧及頭尾;只對(duì)頭部企業(yè)技術(shù)改革進(jìn)行補(bǔ)貼,也不能根治碳排。


2016年寶鋼、武鋼合并成寶武集團(tuán),陸續(xù)收購16家地方鋼鐵集團(tuán)。同時(shí),鋼鐵業(yè)里的“僵尸企業(yè)”開始整改。頭部企業(yè)產(chǎn)量占比正在逐漸提升。


氫氣的高熱值特性可以替代焦煤、焦炭冶煉鋼鐵。這也是未來除了交通運(yùn)輸外,氫能應(yīng)用最多的場景。


2021年5月,河鋼集團(tuán)60萬噸富氫還原項(xiàng)目投建,同時(shí)規(guī)劃在宣化、唐山、邯鄲等地建立氫冶金項(xiàng)目。9月,寶武在湛江鋼鐵啟動(dòng)百萬噸級(jí)氫基豎爐示范工程。此外,首鋼、酒鋼等企業(yè)相繼規(guī)劃低碳冶金項(xiàng)目。中國氫冶金“城市群”已初具雛形。


產(chǎn)學(xué)研力量、全球化合作,也正在向中國鋼鐵業(yè)聚集。


河鋼集團(tuán)與北京科技大學(xué)發(fā)起“世界鋼鐵發(fā)展研究院”;寶武集團(tuán)與十五個(gè)國家的鋼鐵集團(tuán)、科研院校設(shè)立“全球低碳冶金創(chuàng)新聯(lián)盟”。


中國鋼鐵業(yè)通過復(fù)刻國產(chǎn)大飛機(jī)的成功路線,在自研為主的前提下深化國際合作,面向世界建立低碳轉(zhuǎn)型的“主制造商+供應(yīng)商”模式:

將低/零碳冶金技術(shù)的高投入、長周期通過行業(yè)合作的方式,與世界共擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)、共享成果。


尾聲


光伏、鋰電、氫能…中國每次在新能源上推進(jìn)項(xiàng)目與政策時(shí),總會(huì)招致左右兩端的反對(duì)聲音:


一方認(rèn)為政府對(duì)市場干預(yù)過深,不利于技術(shù)的自主發(fā)展;

另一方認(rèn)為政策催熟操之過急,容易引起泡沫。


國家出手干預(yù)事關(guān)“國運(yùn)”的能源行業(yè)并不少見,但縱觀世界各國,無法催生技術(shù)的政策是紙上談兵;而缺乏政策扶持的技術(shù)只能成為科技史上的驚鴻一瞥。


以美、日、德三個(gè)國家各自在左右兩端上的抉擇為例:


日本是“保守派”代表。政府早早選擇氫能作為主攻路線,卻徐圖緩進(jìn)。推進(jìn)政策的原動(dòng)力,是一次次被動(dòng)接受的能源危機(jī)和天災(zāi)人禍。

雖然技術(shù)積累深厚,卻無法轉(zhuǎn)化成巨大的產(chǎn)業(yè)。


德國是“激進(jìn)派”代表。拋棄有技術(shù)優(yōu)勢的核電時(shí),可再生能源發(fā)電還未穩(wěn)定,造成電力供應(yīng)不足,不得不高價(jià)從法國進(jìn)口電力。過快“自廢武功”,讓煤電成為新的能源支柱,在碳排上得不償失。


美國是“反復(fù)橫跳派”代表。一朝天子一朝臣的特色下,在國際上:反復(fù)“退群”氣候協(xié)定。在其國內(nèi):利好新能源的政策和利好化石能源的政策頻繁“兩極反轉(zhuǎn)”,地區(qū)和企業(yè)之間互相拉幫結(jié)派,整個(gè)能源產(chǎn)業(yè)難以協(xié)同作戰(zhàn)。


或激進(jìn)、或誘人的各種貨幣體系下,人們往往更加重視代表先進(jìn)生產(chǎn)力的“技術(shù)本位”,而忽視了在角逐中不和碳、氫、黃金以及任何物質(zhì)掛鉤的“國家意志”籌碼。


中國的光伏反卡國外脖子,鋰電池技術(shù)超越美、日。這其中,固然與后發(fā)優(yōu)勢、本土制造、龐大市場等客觀因素密不可分。但本著“只搞發(fā)展不搞偏袒”的務(wù)實(shí)精神,反復(fù)切換胡蘿卜和大棒的“看得見的手”,才是整合配置優(yōu)勢資源,進(jìn)而成功收獲“新國運(yùn)”的關(guān)鍵力量。

參考資料:
 
一圖讀懂|什么是氫氣  氫能聯(lián)盟CHA
世界氫能及燃料電池發(fā)展現(xiàn)狀  陳暉
關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知  中國財(cái)政部
與“氫”相隨,拜登政府加速推進(jìn)能源革命  中國改革報(bào)
最新里程碑:中國風(fēng)電裝機(jī)容量突破3億千瓦,連續(xù)12年穩(wěn)居全球第一  能見Eknower
2020年全球主要鋼鐵生產(chǎn)國粗鋼產(chǎn)量排行榜  中商產(chǎn)業(yè)研究院
碳稅來了?中國經(jīng)濟(jì)周刊
中國“氫冶金”你了解多少?世界金屬導(dǎo)報(bào)
質(zhì)子交換膜燃料電池的優(yōu)缺點(diǎn)  電工之家
2021年上半年中國汽車及新能源汽車保有量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況  中商產(chǎn)業(yè)研究院
全球首次!日本實(shí)現(xiàn)全球首次遠(yuǎn)洋氫運(yùn)輸  潘細(xì)錄
燃料電池之氫儲(chǔ)運(yùn)篇  貝哲斯咨詢
氫動(dòng)力汽車前景分析  金白石
德國的尷尬:關(guān)閉核電站損失10萬億,卻高價(jià)購買法國核電  搜狐新聞

來源 | 立方知造局
作者 | 劉錚
編輯 | 匡宋堯

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