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氫燃料電池產(chǎn)業(yè):過(guò)去,現(xiàn)狀及未來(lái)

最新高手視頻! 七禾網(wǎng) 時(shí)間:2019-04-11 13:21:00 來(lái)源:淘股吧 作者:東方晨月

一、何為(氫)燃料電池

首先說(shuō)一下電池的分類

電池按運(yùn)作機(jī)理可分為三種(如果我沒(méi)理解錯(cuò)的話)——

干電池、可充電蓄電池(如鋰電池),燃料電池。

其中的區(qū)別,簡(jiǎn)化一點(diǎn)就是:

干電池, A+B→AB,這個(gè)過(guò)程不可逆,在容器中(電解液)發(fā)生一次性的反應(yīng),A和B消耗完之后,電池就失效了。

蓄電池:A+B→AB 、(充電)AB→A+B,這個(gè)過(guò)程可逆,A和B通過(guò)充電基本恢復(fù)原始狀態(tài),因此可以不斷循環(huán);

燃料電池:A+B→AB,在容器(系統(tǒng))中發(fā)生反應(yīng),A和B不可逆地消耗,但可以不斷補(bǔ)充。因此也可以說(shuō),燃料電池,本質(zhì)上就是一個(gè)小型發(fā)電機(jī)。

顯然,就電池的發(fā)展和應(yīng)用而言,干電池因?yàn)椴豢赡嬷荒茏鳛檠a(bǔ)充,蓄電池和燃料電池是最主要的兩個(gè)技術(shù)路線。

蓄電池不用說(shuō)了,原來(lái)還有鉛酸蓄電池(雄韜股份和比亞迪原來(lái)做這個(gè)起家的),而現(xiàn)在則是鋰電池的天下。雖然細(xì)分下來(lái)有三元鋰電池、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰等等。

具體來(lái)說(shuō)燃料電池。

顧名思義,就是消耗燃料的電池。

通過(guò)相對(duì)溫和的化學(xué)反應(yīng)將燃料中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。

這個(gè)過(guò)程會(huì)消耗燃料。注意是相對(duì)溫和,因此燃料不直接燃燒,除了電能之外會(huì)有“燃燒”的副產(chǎn)物。

直觀一點(diǎn),我們人體本身就是一個(gè)燃料電池(生物電池)。

我們通過(guò)進(jìn)食、消化,將食物如碳水化合物分解獲得能量。這個(gè)過(guò)程消耗氧氣,碳水化合物溫和“燃燒”,就會(huì)有生物電產(chǎn)生。

通常兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng),都需要一定的條件,比如燃燒。

而既要反應(yīng)又要溫和、可控,就需要催化劑參與了,后面會(huì)提到。

燃料電池的燃料有很多種,從上面的原理解釋可以看出,理論上任何能燃燒的物質(zhì)都能用來(lái)做燃料電池。

但是,因?yàn)槲镔|(zhì)自身屬性或技術(shù)限制,目前主要的燃料電池就幾種。

而氫燃料電池是最主要的一種,所以通常說(shuō)“燃料電池”,往往指的就是“氫燃料電池”。

除了氫之外,還有甲烷、甲醇、乙醇、鋰(鋰金屬)鎂、鋁(前言提到的鋁空燃料電池)等燃料電池。

氫燃料電池系統(tǒng)組成

專業(yè)的陰極陽(yáng)極之類的機(jī)制定義不提了。

簡(jiǎn)單而言,氫燃料電池是氫氣和氧氣在催化劑作用下進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng),生成水和電能的電池。

前面提到,整個(gè)電池系統(tǒng)本質(zhì)上就是個(gè)小發(fā)電機(jī)。

發(fā)電需要燃料和氧化劑對(duì)吧,因此需要氫氣供給系統(tǒng)、氧氣(空氣)供給系統(tǒng);

反應(yīng)生成的副產(chǎn)物是水需要被帶(吹)走,這是空氣供給系統(tǒng)需要兼?zhèn)涞墓δ埽?/span>

反應(yīng)放電的同時(shí)還產(chǎn)熱,燃料電池工作時(shí)溫度很高,因此需要強(qiáng)大的冷卻系統(tǒng);

要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)控和管理,包括如何決定氫氣供給的速度,因此需要一個(gè)電量管理系統(tǒng);

氫氣是高危物質(zhì),萬(wàn)一泄漏了或者電池出故障了,會(huì)出大問(wèn)題,因此除了監(jiān)控之外,還需要一個(gè)報(bào)警系統(tǒng)。

以上就構(gòu)成了一個(gè)氫燃料電池即小型發(fā)電站。

最后,電池工作的時(shí)候都會(huì)有負(fù)載,而因?yàn)槿剂想姵匕l(fā)的電不能儲(chǔ)存,因此燃料電池往往也把動(dòng)力輸出系統(tǒng)附帶在內(nèi),或是配上一個(gè)鋰電池用來(lái)存電

二、氫燃料電池的優(yōu)點(diǎn)和制約

前面提到,燃料電池有很多種,那么為什么氫燃料電池最受青睞呢?

我們一個(gè)個(gè)來(lái)看。

金屬燃料電池,元素序列靠后的因?yàn)樘兀ㄈ玷F)而能量密度低,靠前的不是燃料貴(儲(chǔ)量少)就是不穩(wěn)定;而既相對(duì)便宜又相對(duì)穩(wěn)定的,也就鋁金屬電池(鋁空燃料電池)。但問(wèn)題是能量密度也很低,且反應(yīng)生成的產(chǎn)物會(huì)污染催化劑,或包裹住催化劑使反應(yīng)減慢乃至停止;

甲烷及甲醇(碳?xì)浠衔铮┤剂想姵兀?/span>燃料來(lái)源廣很便宜,能量密度比較高,但催化反應(yīng)非常困難,因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)物會(huì)聚集在催化劑和電極上,目前技術(shù)遲遲無(wú)法突破;

反觀氫燃料電池,氫能源的能量密度(單位質(zhì)量的氫燃燒放電釋放的能量)極高;地球上基本沒(méi)有單質(zhì)氫存在,但是可以通過(guò)很多方式制得,燃料來(lái)源不受限制。反應(yīng)的產(chǎn)物只有水,水直接用空氣吹走就好了,不影響反應(yīng)的繼續(xù);目前催化技術(shù)也相對(duì)成熟,但問(wèn)題在于催化劑技術(shù)難度極高,

80年來(lái)沒(méi)有突破,至今還在用著80年前德國(guó)人發(fā)明的鉑-錸催化。

催化劑技術(shù)制約問(wèn)題暫時(shí)放到一邊,

那么如果氫、甲烷(甲醇)燃料電池技術(shù)都取得突破了呢?

這就得回歸到,無(wú)論教科書(幾乎是從小學(xué)開(kāi)始)還是各種媒體、研報(bào)等都會(huì)反復(fù)提到的、幾乎已成為常識(shí)的氫能優(yōu)點(diǎn)。 

即基于第一性原理思考,氫能源堪稱是一個(gè)理想化的能源。

前面說(shuō)到蓄電池跟燃料電池是兩種不同的技術(shù)路線,本身的機(jī)理天然決定了,蓄電池的蓄電量是有容量上限的,這點(diǎn)是常識(shí)了,表現(xiàn)在汽車上就是續(xù)航有限制;燃料電池只受燃料多少制約,本質(zhì)上是發(fā)電機(jī)嘛,理論上只要你不斷補(bǔ)充燃料,就能一直發(fā)電,就像燃油車的續(xù)航取決于油箱容量一樣;

而且氫不但能效極高,來(lái)源廣,而且反應(yīng)只生成水,生命之源的水啊,多么綠色環(huán)保!

反觀甲烷之流的燃料電池,還排放二氧化碳呢!而二氧化碳可是地球變暖的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

兩相對(duì)比,高下立判有木有!

正因?yàn)槿绱嗣篮煤屠硐胫髁x,才讓無(wú)數(shù)研究者、政府、創(chuàng)業(yè)者、投資者趨之若鶩。

然而理想很豐滿,現(xiàn)實(shí)卻很骨感。

技術(shù)制約終歸要面對(duì),與此同時(shí),氫本身的優(yōu)勢(shì),也天然蘊(yùn)含了缺陷。

三、氫能應(yīng)用的鏈條及難點(diǎn)

氫燃料要規(guī)模化應(yīng)用,從源頭到終端運(yùn)用,離不開(kāi)氫氣的制取、運(yùn)輸、儲(chǔ)存、加注、使用等整個(gè)應(yīng)用體系的鏈條。

整個(gè)體系中,每一個(gè)鏈條都有比較大制約。

制取環(huán)節(jié),技術(shù)難度并不高,而且都是成熟的技術(shù),目前氫氣來(lái)源主要有三種:

一是甲烷褐煤重整;二是氯堿化工;三是電解水。

甲烷褐煤重整制氫是目前大規(guī)模制氫最主要的方式,但制取的氫氣雜質(zhì)較多,如果要用于氫燃料電池,需要再凈化提純;

氯堿化工中,氫氣是副產(chǎn)物,目前作為“廢氫”一般賣的比較便宜,中國(guó)目前因?yàn)橛写罅柯葔A化工工業(yè),因此“廢氫”資源比較豐富;

電解水制氫,是教科書氫能社會(huì)的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)源,這種方式得到的氫氣最純凈,但成本比較高,目前接近重整制取方式的4倍;

運(yùn)輸環(huán)節(jié),氫元素質(zhì)量小、性質(zhì)活潑,化學(xué)性質(zhì)天然決定了這貨是比較難管控的,地球的引力都無(wú)法束縛氫,因此運(yùn)輸難度比較高。主要有四種方式,一是液氫儲(chǔ)罐運(yùn)輸,二是管道運(yùn)輸(目前沒(méi)有),三是高壓壓縮氫氣運(yùn)輸,四是轉(zhuǎn)化為氫化物運(yùn)輸。

液氫儲(chǔ)罐運(yùn)輸。必須要先對(duì)氫氣進(jìn)行液化處理,氫氣的沸點(diǎn)低,液化難度極高還需要極好的絕熱處理(意味著成本也極高),液化過(guò)程中能量損失大(損失30%),且有蒸發(fā)損失,顯然這是種極不經(jīng)濟(jì)的方式;

管道運(yùn)輸。管道運(yùn)輸氫氣,對(duì)管道的密封要求極高,因此建設(shè)成本必然高,過(guò)程中有蒸發(fā)損失,更重要的是,氫原子體積非常小,很容易鉆到管道的材料中去,包括管壁、閥門等,而高中化學(xué)就告訴我們,氫元素有金屬性,氫進(jìn)入金屬管道的材料中,會(huì)破壞材料本身的結(jié)構(gòu),造成氫脆問(wèn)題。

氫脆問(wèn)題同樣出在其他環(huán)節(jié)。(題外話,可控核聚變的其中一大技術(shù)難點(diǎn)就是這個(gè))。

高壓壓縮氫氣運(yùn)輸,目前主要的運(yùn)輸方式,但同樣部分存在上述其他運(yùn)輸方式的問(wèn)題,通常會(huì)把氫氣加壓到70MPa(700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓),高小低成本的氫氣壓縮技術(shù)同樣是一個(gè)難點(diǎn),而700個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓什么概念?這么說(shuō)吧,每13米水深是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓,700個(gè)就是9000米水深的壓強(qiáng),9000米水深,地球的海洋只有一個(gè)地方有這么深——馬里亞納海溝。

中國(guó)之前最強(qiáng)的那個(gè)潛艇——蛟龍?zhí)枺畲笙聺撋疃纫膊贿^(guò)是7000多米。

氫化物運(yùn)輸。就是通過(guò)把氫氣跟其他物質(zhì)結(jié)合形成相對(duì)穩(wěn)定也更容易被液化的氫化物,運(yùn)輸?shù)侥康牡刂笤偻ㄟ^(guò)化工方式重整還原為氫氣。日本就是通過(guò)這種方式,將在澳大利亞通過(guò)褐煤生產(chǎn)而來(lái)的氫氣,通過(guò)儲(chǔ)罐海運(yùn)運(yùn)回日本本土,再重新將氫化物還原。(是不是很折騰...折騰就是成本...)

儲(chǔ)存環(huán)節(jié),面臨的問(wèn)題跟運(yùn)輸環(huán)節(jié)差不多,主要還是氫的揮發(fā)、隔熱、高壓、氫脆問(wèn)題等,對(duì)儲(chǔ)罐強(qiáng)度的要求極高,不但要高強(qiáng)度、抗沖擊、絕熱,還得要具備一定的延展性(因?yàn)殡S著氫氣消耗,罐體因內(nèi)部壓力減小會(huì)有一定收縮),因此儲(chǔ)罐必然結(jié)構(gòu)復(fù)雜、重量大、制造成本高。

另外,運(yùn)輸儲(chǔ)存也繞不開(kāi)加注環(huán)節(jié),加注同樣需要高壓,此外,流體的壓強(qiáng)是可傳導(dǎo)處處相等的,也就是說(shuō),閥門、管道連接處跟罐體面臨同樣的壓強(qiáng);對(duì)閥門的密閉性要求極高,因?yàn)楦邏旱脑?,都需要特殊材料制造,同時(shí)也免不了氫脆問(wèn)題。

應(yīng)用環(huán)節(jié)。終于可以到終端應(yīng)用了,然而,問(wèn)題一樣不少。包括上述各個(gè)環(huán)節(jié)在內(nèi),都面臨一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題——安全問(wèn)題。氫氣易泄漏也就罷了,關(guān)鍵還易燃易爆炸,爆炸的威力極大。

客觀來(lái)說(shuō),公眾對(duì)氫氣的安全問(wèn)題擔(dān)憂有些過(guò)頭,首先,儲(chǔ)氫罐是比較安全的(畢竟結(jié)構(gòu)復(fù)雜重量大成本高),在非密閉空間(室外)發(fā)生氫氣泄漏燃燒,是不會(huì)爆炸的,因?yàn)闅錃饷芏刃?,燃燒的火焰通常?huì)向上垂直延伸而非水平延伸,所以起火的危害較?。ㄏ鄬?duì))。

但是必須承認(rèn)的是,儲(chǔ)罐安全性高,不代表管路閥門等其他環(huán)節(jié)安全性也高;開(kāi)闊空間安全性高,密閉空間(比如地下車庫(kù)、隧道)那就不好說(shuō)了。

撇開(kāi)這些不談,假如都能解決,還有個(gè)更關(guān)鍵的問(wèn)題。就是前面提到催化劑問(wèn)題。

前面提到,氫燃料電池不是什么新鮮技術(shù),80年前就有了,80年后,使用的技術(shù)還是鉑錸催化。

鉑錸催化劑中要用到大量的鉑,這種金屬大家都不陌生。產(chǎn)量非常低,貴。

每年全球鉑的產(chǎn)量是100噸,目前地球探明儲(chǔ)量不過(guò)1萬(wàn)噸。如果全部用于生產(chǎn)燃料電池汽車,首先以目前的用量,未必夠滿足汽車生產(chǎn)需求;其次,隨著燃料電池的市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大,對(duì)鉑的需求提高,必然導(dǎo)致鉑金漲價(jià),進(jìn)一步提高電池生產(chǎn)成本。

同時(shí),這種催化劑對(duì)環(huán)境極其敏感,尤其是大氣中普遍含有的氮化物和硫化物,含量稍微高一點(diǎn),鉑錸催化劑在運(yùn)行中就會(huì)不可逆地失去活性,此過(guò)程稱為催化劑中毒。

那么有沒(méi)有可能不用鉑錸催化劑而用別的催化劑?有這種可能,但是,八十年來(lái)都沒(méi)有進(jìn)展,你覺(jué)得出現(xiàn)新催化技術(shù)還需要多長(zhǎng)時(shí)間,會(huì)是在十幾年內(nèi)嗎?

四、氫能源的理想國(guó)——背景及現(xiàn)狀

理解了上述對(duì)氫燃料電池的介紹,應(yīng)該就知道這是個(gè)多大的坑了。

可以說(shuō),每個(gè)環(huán)節(jié)都有巨大的問(wèn)題,解決問(wèn)題的方式,基本都是通過(guò)去產(chǎn)生更多的問(wèn)題而實(shí)現(xiàn),起碼目前如此。

那么,為何還有那么多人,小到普通民眾、投資人、技術(shù)研究者,大到企業(yè)、國(guó)家,都對(duì)此充滿期待并趨之若鶩呢?

這就得從過(guò)去開(kāi)始說(shuō)起了。

歷史背景。

從80年前德國(guó)人發(fā)明鉑錸催化重整技術(shù)開(kāi)始,氫燃料電池技術(shù)就有了;

然后到阿波羅登月時(shí)期,NASA提出過(guò)技術(shù)設(shè)想,希望通過(guò)氫燃料電池技術(shù)為阿波羅飛船供電,因?yàn)楫a(chǎn)物是水,還能供宇航員使用,后面不了了之;

之后,隨著世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,世界汽車數(shù)量逐漸龐大,二氧化碳排放量越來(lái)越高,同時(shí)國(guó)際原油價(jià)格不斷上漲,對(duì)化石能源的質(zhì)疑和對(duì)枯竭的擔(dān)憂越重,人們對(duì)新能源的向往就越來(lái)越強(qiáng)烈,其中的應(yīng)用場(chǎng)景以汽車為代表。

直到2012年以前,人們對(duì)新能源汽車的認(rèn)知主要就是太陽(yáng)能汽車和燃料電池汽車(FCV)兩種。至于為什么是2012年前后,因?yàn)橹钡教厮估瓩M空出世,充電電動(dòng)汽車(EV)還是個(gè)廣為人詬病的渣渣,這東西長(zhǎng)得丑充電慢續(xù)航短而且性能還賊差,在人們?cè)O(shè)想的未來(lái)怎么可能有一席之地。哪怕從2012到最近一兩年,充電和續(xù)航問(wèn)題依然是EV的一大缺陷。

與之相對(duì)應(yīng)的是,氫燃料電池作為曾以為未來(lái)能源的終極形態(tài),自然一直是研究的重點(diǎn)。

在這方面,主要是日本、美國(guó)、德國(guó)三個(gè)國(guó)家投入最多。

日本是其中走得最前也是落實(shí)最多的。多個(gè)方面的因素,一是汽車產(chǎn)業(yè)是日本經(jīng)濟(jì)的重要支柱,以豐田為代表的日本企業(yè)對(duì)技術(shù)創(chuàng)新和研發(fā)極為看中,其作為全球汽車巨擘的低位也提供了先天條件,從利益角度而言,燃料電池的各個(gè)關(guān)鍵技術(shù),質(zhì)子交換膜(日清紡),高性能碳纖維(三井),高壓氣閥(Fujikan)、催化劑材料(田中貴金屬)等,都掌握在日本企業(yè)手里;

二是日本是個(gè)崇尚綠色環(huán)保的國(guó)家,既跟文化因素有關(guān),也與其高人口密度的社會(huì)屬性有關(guān);三是日本文化憂患意識(shí)非常強(qiáng),島國(guó)缺少自然資源,經(jīng)濟(jì)和能源對(duì)外部極度依賴,八九十年代恰好是日本核電建設(shè)浪潮,蓬勃發(fā)展的核電,為日本從民眾到政府都提供了一種理想化的可能性——建立在廉價(jià)電力基礎(chǔ)上的能源自主的氫能社會(huì)。日本政府從國(guó)家發(fā)展戰(zhàn)略的高度,全產(chǎn)業(yè)布局氫能源,除了推動(dòng)技術(shù)研究應(yīng)用之外,還在全國(guó)推進(jìn)建設(shè)氫能源的關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施——加氫站。

最終,核電基礎(chǔ)上的廉價(jià)電力希望,最終終結(jié)于福島核電事故。而理想國(guó)一般的氫能社會(huì),雖然還在繼續(xù)推進(jìn),但效果卻嚴(yán)重不及預(yù)期。

美國(guó)在小布什時(shí)期曾在政府層面大力推廣氫燃料電池研究,同樣也有原油價(jià)格不斷上漲的推動(dòng)力,憑借強(qiáng)大的科研實(shí)力和技術(shù)快速產(chǎn)業(yè)化能力,以及資本主義的高效率,美國(guó)形成了一波氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)浪潮,大批研究項(xiàng)目設(shè)立,包括軍方在內(nèi)都在高度關(guān)注,創(chuàng)業(yè)公司大量涌現(xiàn),創(chuàng)投資金蜂擁而入。只是沒(méi)過(guò)多久,項(xiàng)目大規(guī)模流產(chǎn),創(chuàng)業(yè)公司大批倒閉,軍方的項(xiàng)目也不了了之,原來(lái)高氫燃料電池的從業(yè)者,大部分都轉(zhuǎn)向去研究鋰電池了。

緊接著到了2013年左右,美國(guó)頁(yè)巖氣技術(shù)革命,從能源進(jìn)口國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉闯隹趪?guó),外加國(guó)際油價(jià)下跌,也再?zèng)]有尋找替代能源的迫切需求。

德國(guó)不用多說(shuō),在燃料電池方面的研究一直比較落后,但畢竟重視科學(xué)研究,技術(shù)底蘊(yùn)深厚,同時(shí)也是汽車大國(guó)。作為歐盟核心成員國(guó),對(duì)環(huán)保和降低碳排放非常重視,加上德國(guó)各個(gè)汽車企業(yè),如奔馳、大眾、寶馬等,受到豐田的影響,對(duì)不同的技術(shù)路線都要有所關(guān)注。此外,德國(guó)海軍的潛艇也采用了燃料電池AIP技術(shù)。

話說(shuō)回到中國(guó),中國(guó)開(kāi)始關(guān)注燃料電池,企業(yè)層面,是從雄韜股份開(kāi)始;而政府以至于國(guó)家戰(zhàn)略層面,也就是最近這一兩年的事。

雄韜股份這家企業(yè),原來(lái)是做鉛酸蓄電池起家的,并且是這個(gè)領(lǐng)域的龍頭老大,在世界市場(chǎng)上也占據(jù)比較大的份額。21世紀(jì)以來(lái),電池技術(shù)飛速發(fā)展,鋰電池技術(shù)尤甚,按理來(lái)說(shuō)以雄韜股份這樣的企業(yè),自然會(huì)跟進(jìn)產(chǎn)業(yè)最新的發(fā)展,甚至去引領(lǐng)產(chǎn)業(yè),為什么會(huì)錯(cuò)過(guò)如此重要的產(chǎn)業(yè)浪潮不得而知。

不過(guò),在鋰電池技術(shù)最為蓬勃發(fā)展的2012年前后,恰好是雄韜股份謀劃上市的時(shí)候,不排除正是出于上市需要,從財(cái)務(wù)穩(wěn)健的考慮,而使雄韜畫地為牢,最終眼睜睜看著無(wú)數(shù)后發(fā)的企業(yè)因趕上了鋰電池產(chǎn)業(yè)的浪潮而迅速壯大。

錯(cuò)過(guò)了鋰電浪潮的雄韜股份,開(kāi)始把希望寄托于押注氫燃料電池,借此彎道超車。從公開(kāi)信息來(lái)看,其不但各種并購(gòu)、入股等資本動(dòng)作不斷,還在積極與地方政府合作,謀劃建立燃料電池產(chǎn)業(yè)基地,燃料電池應(yīng)用示范等,其也是國(guó)內(nèi)燃料電池的推動(dòng)者和先行者。

都是套路,企業(yè)和地方政府各取所需也各懷鬼胎,至于效果那就見(jiàn)仁見(jiàn)智了,大家都懂的。

政府層面,則是從總理去年日本之行參觀豐田開(kāi)始。然后出了個(gè)關(guān)于氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的報(bào)告,再后來(lái)就列入了國(guó)家產(chǎn)業(yè)規(guī)劃。

觸發(fā)點(diǎn)就不臆測(cè)了。

動(dòng)機(jī)很容易理解,政治角度,中國(guó)面臨與日本相似的問(wèn)題,能源安全問(wèn)題,環(huán)保問(wèn)題;同時(shí),中國(guó)在高鐵、鋰電池新能源、5G產(chǎn)業(yè)的所謂“彎道超車”上嘗到了甜頭,再有如此大規(guī)模的一個(gè)產(chǎn)業(yè),不會(huì)不心動(dòng),何況還有“集中力量辦大事”的“制度優(yōu)勢(shì)”;從積極客觀的角度來(lái)看,中國(guó)發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè)還有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì):

首先,中國(guó)有廣大的無(wú)人區(qū),其中蘊(yùn)藏著豐富的太陽(yáng)能、風(fēng)能資源,這些能源受并網(wǎng)條件、季節(jié)性和地域性的限制不能完全利用,借助中國(guó)特有的特高壓輸電技術(shù)和輸電網(wǎng)絡(luò),以氫作為二次能源儲(chǔ)能媒介,進(jìn)行調(diào)峰儲(chǔ)能,既能優(yōu)化資源利用,還有促進(jìn)落后地區(qū)發(fā)展平衡地域矛盾;

其次,中國(guó)存在大規(guī)模的氯堿化工,每年有大量的氫氣副產(chǎn)物產(chǎn)出。

經(jīng)濟(jì)角度,國(guó)家戰(zhàn)略層面的扶持,對(duì)加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的投入,包括巨額補(bǔ)貼,雖然是看不到回報(bào)(從商業(yè)角度看性價(jià)比極低)的,但能夠起到杠桿效應(yīng),調(diào)動(dòng)社會(huì)資源投入(FCV),由此推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步,可能促成產(chǎn)業(yè)發(fā)展(類似于賭一把)。

但是,客觀規(guī)律,不以任何人的意志為轉(zhuǎn)移。

五、氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的未來(lái)之我見(jiàn)

前面提到,氫燃料電池的功能就是個(gè)小型發(fā)電機(jī),其主要的用途,除了燃料電池汽車(FCV: Fuel Cell Vehicle)之外,也就是儲(chǔ)能了。

其潛在應(yīng)用場(chǎng)景就是商用和乘用的FCV;軍用如戰(zhàn)地應(yīng)急能源,無(wú)人作戰(zhàn)裝置,潛艇;金融機(jī)構(gòu)及數(shù)據(jù)中心的災(zāi)備UPS等。

軍用領(lǐng)域?qū)μ厥庑阅芤蟊容^高對(duì)成本倒不太看重,氫燃料電池的低噪音、低紅外指征,快速補(bǔ)能的特點(diǎn),使之能在特殊軍事場(chǎng)景下具備競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);

作為災(zāi)備應(yīng)急能源也有一定的應(yīng)用潛力;

此外,汽車領(lǐng)域則是電池最大的應(yīng)用場(chǎng)景,但在我看來(lái),FCV(燃料電池汽車)不具備與EV(充電電動(dòng)汽車)競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)和可能性。

在部分商用車應(yīng)用場(chǎng)景中,F(xiàn)CV相對(duì)EV有一定優(yōu)勢(shì),能夠在一定期限內(nèi)(比如10年內(nèi))對(duì)后者形成補(bǔ)充,然而在這些領(lǐng)域,F(xiàn)CV面臨傳統(tǒng)能源車的競(jìng)爭(zhēng)而不具備優(yōu)勢(shì)。

另外基于第一性原理思考——

FCV在能量密度與性能、能量轉(zhuǎn)化效率方面未必能比EV更好;在續(xù)航和補(bǔ)能這個(gè)目前已非核心要素的方面有一定優(yōu)勢(shì),但優(yōu)勢(shì)隨著EV的技術(shù)進(jìn)步會(huì)不斷被縮??;在此情況下,卻有極大的成本劣勢(shì),這種劣勢(shì)不因未來(lái)的技術(shù)突破而有根本性的改變,哪怕是最關(guān)鍵的催化劑技術(shù)取得突破。

成本劣勢(shì)體現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是系統(tǒng)技術(shù)難度高和復(fù)雜性高所注定的高制造、維護(hù)成本;二是燃料本身因更多的轉(zhuǎn)化流程帶來(lái)的更高能源成本。而汽車產(chǎn)業(yè),100多年來(lái)作為工業(yè)化的代表,恰恰對(duì)成本(價(jià)格)極度敏感。

若成本無(wú)法碾壓式的降低,絕對(duì)無(wú)法形成有效的產(chǎn)業(yè)變革。

題外話,做相關(guān)研究時(shí),我看到燃料電池的相關(guān)創(chuàng)業(yè)者,論證看哈奧燃料電池汽車成本會(huì)降低因而前景好的時(shí)候,竟然把政府補(bǔ)貼也考慮在內(nèi)。

就這思維水平,創(chuàng)業(yè)要能成功那就有鬼了。

上述也正是為什么,Elon Musk被問(wèn)到關(guān)于FCV看法時(shí),他直接干脆利落地批評(píng)FCV很愚蠢(Fool Cell Vehicle)——既然電能制氫之后,還是要用來(lái)發(fā)電驅(qū)動(dòng)汽車,為何不直接用電?

還有很關(guān)鍵的一點(diǎn),純電動(dòng)是實(shí)現(xiàn)智能汽車的前提

FCV還屬于半機(jī)械半電氣的汽車,只有EV能完全實(shí)現(xiàn)電氣化。而后者與前者在體驗(yàn)上的差距,隨著時(shí)間推移,很可能出現(xiàn)碾壓。

這點(diǎn)正如智能手機(jī)替代功能機(jī)一樣,當(dāng)智能機(jī)剛出世的時(shí)候,人們尚在談?wù)摴δ苁謾C(jī)的性能如何如何;但當(dāng)智能機(jī)以與生俱來(lái)的基因不斷飛速進(jìn)化的時(shí)候,功能手機(jī)終將被徹底拋諸腦后。

再退一步說(shuō),即便忽略二者電氣和制造上的差異,F(xiàn)CV最終也不是EV的對(duì)手,原因在于基礎(chǔ)設(shè)施。

建造一個(gè)加氫站的成本,目前高達(dá)2000-4000萬(wàn)人民幣,是同規(guī)模加油站的4倍以上,基于氫氣和汽柴油天然的特性可知,即便日后技術(shù)突破,加氫站的成本也注定高于建設(shè)加油站。

而同樣的投入,足夠建10-40個(gè)充電樁。

這意味著即便二者處于同樣起跑線同樣的速度發(fā)展,EV最終的補(bǔ)能設(shè)施密度,也是FCV的10-40倍。

農(nóng)村包圍城市。

類比一下就很容易理解了,以前手機(jī)的電經(jīng)常不夠用,因此買手機(jī)的時(shí)候會(huì)特意關(guān)注電池續(xù)航、待機(jī)時(shí)間等;大家肯定都還記得“超長(zhǎng)待機(jī)”一度是手機(jī)的重要賣點(diǎn)吧。再后來(lái)就沒(méi)怎么關(guān)注手機(jī)續(xù)航了,基本夠用就行,但隨身會(huì)習(xí)慣帶個(gè)充電線或充電寶;而現(xiàn)在,充電寶也不怎么帶了,哪怕手機(jī)續(xù)航雖然變短,但各大商場(chǎng)和餐飲店鋪都可以隨時(shí)租借到充電寶,續(xù)航還是問(wèn)題嗎?

在基本滿足日常需要的基礎(chǔ)上,有固然是錦上添花,沒(méi)有也不會(huì)重要痛點(diǎn)。

這就是最簡(jiǎn)單的用戶訴求。

如今的時(shí)代,遵從互聯(lián)網(wǎng)規(guī)則,贏者通吃。

FCV和EV兩個(gè)技術(shù)路線競(jìng)爭(zhēng),最終大概率只有一個(gè)勝出。

六、總結(jié)

綜上,作為短線投機(jī)客,我可能會(huì)擇機(jī)去參與燃料電池的題材炒作(畢竟想象空間大、相信的人多、證偽周期長(zhǎng))。

但作為一個(gè)專注于長(zhǎng)期股權(quán)項(xiàng)目的投資者,我不會(huì)去投資這個(gè)行業(yè)。

氫能社會(huì)的理想國(guó),也許會(huì)在充電汽車成為絕對(duì)主流之后,僅僅只停留在教科書上,和人們記憶的幻想中。

客觀規(guī)律,不以任何人的意志為轉(zhuǎn)移。

責(zé)任編輯:劉文強(qiáng)

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