油價(jià)飆升、鋰礦價(jià)飛漲!氫能源將成汽車產(chǎn)業(yè)下一個(gè)風(fēng)口?
最近一段時(shí)間,油價(jià)飆升讓很多朋友的通勤成本大幅上升,部分正準(zhǔn)備購(gòu)車的朋友見此情景便將目光集中到使用成本更低的PHEV或純電動(dòng)車型身上。但還沒(méi)等這部分朋友做出最終決定,部分車企就因?yàn)殇噧r(jià)飛漲,對(duì)品牌下PHEV以及純電車型的終端售價(jià),作出了上調(diào)幾千到幾萬(wàn)元不等的價(jià)格調(diào)整。如此一來(lái),部分打算購(gòu)車的朋友陷入了進(jìn)退兩難的境地:選擇燃油車,意味著將要承受日后較高的用車成本;而選擇新能源就像是在股票市場(chǎng)跟漲買入一樣,無(wú)論從心理還是付出的價(jià)格,都讓現(xiàn)階段打算購(gòu)車的朋友很不舒服。

但俗話說(shuō),人與人的悲傷并不相通,當(dāng)購(gòu)車的朋友們正在為選購(gòu)何種車型發(fā)愁之際;股市購(gòu)買了與氫能相關(guān)股票的朋友們,卻早就因?yàn)閲?guó)家政策利好氫能產(chǎn)業(yè)笑開了花。在3月23日,國(guó)家發(fā)改委、國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035)》。其中明確了氫的能源屬性,肯定了氫能將成為未來(lái)國(guó)家能源體系的重要組成部分,確定可再生能源制氫為主要發(fā)展方向。此消息公布之后,與氫能相關(guān)的股票便應(yīng)聲上漲。

其實(shí),這份《規(guī)劃》可以看成2021年十四五規(guī)劃中對(duì)“碳達(dá)峰,碳中和”計(jì)劃的進(jìn)一步實(shí)施。而汽車產(chǎn)業(yè)也成了落實(shí)氫能計(jì)劃的首要對(duì)象,畢竟國(guó)家近些年來(lái)一直在鼓勵(lì)發(fā)展新能源汽車,雖然電動(dòng)汽車取得了一定發(fā)展成果,但在對(duì)電池原材料的供應(yīng)上,國(guó)內(nèi)電池企業(yè)仍受制于人。所以到目前為止,并沒(méi)有達(dá)到國(guó)家想要實(shí)現(xiàn)的,擺脫能源危機(jī)這個(gè)最初目的。

那么氫能源汽車的發(fā)展現(xiàn)狀如何,又有哪些技術(shù)路線?它的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)哪些行業(yè)發(fā)展,又會(huì)有哪些行業(yè)會(huì)因?yàn)闅淠茉吹拇罅Πl(fā)展而衰落?我們將會(huì)詳細(xì)分析。
現(xiàn)階段,全球市場(chǎng)的氫能源汽車都處于試驗(yàn)階段。早在2008年,我國(guó)中通汽車就已經(jīng)生產(chǎn)出可在奧運(yùn)村接送運(yùn)動(dòng)員的氫能大巴,但它的生產(chǎn)成本過(guò)高,并不具備量產(chǎn)可能性,所以它在當(dāng)時(shí)只是一種技術(shù)展示。而現(xiàn)在的豐田Mirai,雖然已經(jīng)有車輛上路參與正常運(yùn)行,但它目前并沒(méi)有面向消費(fèi)者進(jìn)行銷售,只是針對(duì)部分公司售出小批車輛,用作驗(yàn)證車輛可靠性并積累相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)。

部分朋友可能會(huì)問(wèn),既然已經(jīng)擁有生產(chǎn)技術(shù),那么大面積推廣之后必然會(huì)攤薄生產(chǎn)成本,這樣一來(lái),普通消費(fèi)者就能承受起它較為高昂的售價(jià)。其實(shí)生產(chǎn)成本只是一方面原因;還有另一方面原因在于,現(xiàn)階段加氫站的布局過(guò)于稀少,而且制氫成本偏高。所以將氫能源汽車賣給普通消費(fèi)者后,消費(fèi)者將直接面臨極為不便的使用環(huán)境,因此在現(xiàn)階段,它仍不具備大面積推廣條件。

而在技術(shù)路線上,氫能源汽車可分為燃料電池和氫內(nèi)燃機(jī)兩種類型。氫燃料電池是目前多數(shù)企業(yè)的主流發(fā)展路線,該技術(shù)路線的優(yōu)勢(shì)在于氫能利用率較高,目前自主品牌氫燃料電池能源利用率可達(dá)到53~55%,豐田Mirai的氫能利用率則可達(dá)到60%上下。極高的能源利用率讓氫燃料電池汽車成為汽車企業(yè)偏愛的對(duì)象,但燃料電池的核心部件交換膜,卻有較大技術(shù)壁壘,目前我國(guó)在該技術(shù)上并不占優(yōu)勢(shì),而且交換膜因?yàn)橐玫姐K金這種貴重金屬,所以它在大面積推廣時(shí),也會(huì)遇到一些來(lái)自成本上的壓力。正因?yàn)槿绱?,?guó)內(nèi)長(zhǎng)城汽車正積極研發(fā)全新的交換膜以及催化技術(shù),如果在該技術(shù)上有所突破,那么燃料電池的生產(chǎn)成本將大幅下降,彼時(shí)距離大面積普及氫燃料電池汽車也就不遠(yuǎn)了。

與氫燃料電池相比,氫內(nèi)燃機(jī)的復(fù)雜程度相對(duì)較小,而且目前現(xiàn)有的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)通過(guò)改造也可以移植到氫內(nèi)燃機(jī)上。而對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō),氫內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)投入相對(duì)較小,所以國(guó)內(nèi)汽車企業(yè)以及內(nèi)燃機(jī)企業(yè),也都積極研發(fā)出了各自品牌下的燃?xì)鋬?nèi)燃機(jī),只是氫內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率仍不是特別理想。目前內(nèi)燃機(jī)最高燃燒效率不過(guò)43%上下,氫內(nèi)燃機(jī)的燃燒效率在短時(shí)間內(nèi)也很難突破這一數(shù)值,而且內(nèi)燃機(jī)的工作方式?jīng)Q定了它的燃燒效率很難突破50%,畢竟燃料在燃燒過(guò)程中,總會(huì)有一部分能量被轉(zhuǎn)化為熱量損失掉。

那么,這兩種不同技術(shù)路線的氫能利用方式又會(huì)對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)生什么影響?以氫燃料電池來(lái)說(shuō),因?yàn)檫@是一種全新的動(dòng)力形式,所以氫燃料電池的大面積普及,意味著它將催生出一批全新的產(chǎn)業(yè)鏈。與此同時(shí),傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)業(yè)鏈也將因此受到致命打擊,這種打擊從頂端的研發(fā)設(shè)計(jì)人員到終端的生產(chǎn)人員都會(huì)受到嚴(yán)重影響,畢竟汽車動(dòng)力系統(tǒng)的革命,意味著此前內(nèi)燃機(jī)市場(chǎng)將大幅縮減,這種打擊對(duì)行業(yè)來(lái)說(shuō)極為不利,對(duì)整個(gè)社會(huì)來(lái)說(shuō),顯然也是不利因素。

如果采用內(nèi)燃機(jī)形式普及氫能,那么傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相關(guān)從業(yè)人員幾乎不會(huì)受到什么影響,畢竟傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)過(guò)技術(shù)改進(jìn),就能實(shí)現(xiàn)用氫氣做燃料。所以從產(chǎn)業(yè)鏈角度來(lái)看,使用內(nèi)燃機(jī)形式普及氫能會(huì)更溫和一些。

但站在社會(huì)發(fā)展的角度,效率更高的動(dòng)力形式必然會(huì)成為我們的最終選擇。所以我們認(rèn)為,氫能內(nèi)燃機(jī)或許會(huì)以混動(dòng)形式與燃料電池并存較長(zhǎng)時(shí)間,而最終勝出的,還將是燃料電池汽車,畢竟它目前的能源利用率已經(jīng)高達(dá)60%,而現(xiàn)在只是它發(fā)展的初期階段。

但無(wú)論哪種動(dòng)力形式成為主流,它們都會(huì)帶動(dòng)從制氫到儲(chǔ)氫的整個(gè)氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。
目前的制氫方式有電解水以及石油裂解,但無(wú)論使用哪種方式,都需要電能。如果繼續(xù)使用火電,那么氫能并不會(huì)成為一種清潔能源,所以風(fēng)能和光伏將會(huì)成為未來(lái)的重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象,畢竟使用清潔能源發(fā)出的電,在制氫過(guò)程中也并不會(huì)造成太多污染。

儲(chǔ)氫方面,傳統(tǒng)鋼制儲(chǔ)氣瓶,無(wú)論從存儲(chǔ)壓力還是儲(chǔ)氣瓶重量上都不能滿足汽車使用,過(guò)低的存儲(chǔ)壓力使得它不能攜帶更多氫氣,鋼制儲(chǔ)氣瓶會(huì)出現(xiàn)的氫蝕現(xiàn)象,也會(huì)讓它的安全性能大幅降低。此時(shí),碳纖維儲(chǔ)氣瓶在儲(chǔ)存壓力以及儲(chǔ)氣瓶重量上都完美滿足了車用需求,所以碳纖維儲(chǔ)氣瓶也將成為一個(gè)高速發(fā)展方向。

技術(shù)革新總會(huì)伴隨某些行業(yè)興起,但也會(huì)導(dǎo)致某些行業(yè)衰落,雖然大家并不愿意看到衰落的情境,但社會(huì)發(fā)展總會(huì)替換掉效率更低的行業(yè),因?yàn)橹挥羞@樣才能更好的前行。
車叔總結(jié)
無(wú)論哪種技術(shù)路線成為主流,氫能必然會(huì)成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),畢竟多種能源共同發(fā)展,才符合能源安全的根本訴求。最后,也希望國(guó)內(nèi)企業(yè)能在交換膜技術(shù)以及制氫技術(shù)上有所突破,只有這樣,才能夠真正實(shí)現(xiàn)能源安全,并讓新能源成為真正的清潔能源。