1766年,英國皇家學會收到一篇《論人工空氣》的研究報告,作者講述發現了一種“可燃氣體”,而且這種“可燃氣體”與空氣混合點燃會發生爆炸。這種“可燃氣體”就是氫氣,而這篇論文的作者,就是被認定為氫氣發現者的——英國物理學家和化學家亨利·卡文迪什。
後來,英國化學家普利斯特裡又發現,“可燃氣體”和空氣混合爆炸後會産生水。由此,氫氣可作為燃料,并且燃燒排放物為水的特點,清晰地呈現出來。
不過,世界能源的發展進程并沒有就此讓氫氣C位出道。而是在經曆了1850年至1950年間煤炭的大量使用,之後被石油取代,一直到20世紀中後期,全球因能源産生的碳排放污染愈演愈烈,清潔能源的呼聲和應用才提升到重要位置。
同時,也是在全世界都開始為“碳達峰”和“碳中和”兩個目标各自勞神,各國将在2050年前後紛紛要實現碳中和目标的“大限”将至之時,不含碳原子的氫氣,無疑是下一個的清潔能源的重要性,才日漸凸顯。
在“雙碳”目标下,我國氫能産業發展正步入快車道。一家正在崛起的中國科技創新企業,看到了未來氫能源應用的藍海。
2022年1月5日,中科院上海有機所&氫通新能源戰略合作暨氫能源膜材料研究中心揭牌儀式在中科院上海有機所舉行。中科院上海有機所所長唐勇院士與氫通新能源創始人、董事長兼CEO任亞輝代表雙方舉行《氫能源技術産業化創新戰略合作》簽約。

據了解,氫通新能源作為一家以氫産業鍊核心技術創新為核心的科技型公司,始終緻力于氫産業核心技術研發、核心零部件材料研發及為客戶提供“垂直整合”解決方案。
盡管全球和國内的氫能源發展現狀,在大規模的民用工業領域,尤其是車端,目前都還處在産業鍊條和規模的早期發展狀态,但是未來可期。他們決定在這片國内尚屬空白的賽道上搶先起跑。
萬億賽道,市場想象空間巨大
氫能是一種來源豐富、綠色低碳的二次能源,正逐步成為全球能源轉型的重要載體之一。國家能源局近日表示,2022年将加快推進能源科技創新,重點推動氫能領域技術攻關。那麼目前我國氫能産業發展狀況如何?氫能源能否成為産業發展的新勢力?
從市場空間來看,中國氫能聯盟在其《中國氫能源及燃料電池産業白皮書》中測算,到2050年,預計氫能在中國能源體系中的占比約為10%,氫氣需求量接近6000萬噸,年經濟産值超過10萬億元。考慮到氫能産業鍊環節衆多且未來功能上可完全實現對锂電池的替代效應,預計将成為資金容納度較高的革命性賽道。
同時,根據美銀美林近日發布的研報稱,氫可以滿足全球能源需求,為汽車提供燃料、為家庭供暖,并幫助應對氣候變化,預計到2050年,市場份額将猛增6倍,産生2.5萬億美元的直接收入,間接基礎設施市場潛力高達11萬億美元。
從投資機會來看,氫能行業各産業鍊剛起步發展,行業一方面需要上下遊共同努力,在技術、規模等方面持續提升從而實現成本的下降,另一方面在當前階段仍較為依賴政府政策支持。在“碳達峰碳中和”背景下,國家對氫能産業的支持力度正持續提升,在政府的引導下,越來越多相關行業的龍頭企業正積極選擇切入氫能行業,無論是資金還是技術水平的引入都将推動行業景氣度持續提升。
車企層面,國内諸如宇通、上汽、福田、長城、吉利商用車等已經明确規劃,加大投入,推進燃料電池汽車研發和産品的商業化。2018年2月,國家能源集團還牽頭并聯合能源骨幹企業、運輸及相關制造業和院校,成立了國内氫能和燃料電池産業聯盟。
在這一輪“新能源技術競賽”中,氫通顯然把目标瞄準了氫燃料。“在新能源領域,氫能源剛剛起步,發展空間巨大。據相關預測,2030年左右,氫能源相關産業的産值會超過10萬億元,它将成為許多科技型企業的新賽道、新機遇。”任亞輝說。
氫通新能源作為一家以氫産業鍊核心技術創新為核心的科技型公司,始終緻力于氫産業核心技術研發、核心零部件材料研發及為客戶提供“垂直整合”解決方案。目前氫通新能源已經與上海交通大學合作成立“聯合研發中心”,同時攜手多位院士組建新能源技術研究院,開展先進技術研發和技術成果轉化,打通制氫及氫燃料電池在交通工具、儲能等場景的應用技術瓶頸,推動氫能的技術進步和産業鍊補全,促進氫能源規模化、市場化發展。

除了國内企業之外,國際巨頭也在加速布局氫燃料電池市場,日本豐田、韓國現代都已經在北京、廣東等地建設制造基地 。
2021年,國内氫燃料電池系統車保有量在9400輛左右,預計2022年将再增加1萬輛左右,主要集中在物流卡車等商用車輛,到2025年氫燃料電池系統車将保有量進入快速上升階段。中國産業發展促進會氫能分會會長魏鎖:到2025年之前,我們預計,氫燃料電池系統成本會達到現在的五分之一左右,能夠使我們氫能産業具備快速規模化發展的條件。
頂層設計:各地紛紛出台政策發展氫能
氫燃料電池汽車是以氫氣為主要能源的汽車。傳統内燃機通常注入柴油或汽油,氫燃料電池系統汽車則改為輸入氣體氫,通過外電路從負極傳導至正極,産生電能驅動電機。
在我國的政策設計中,堅持發展氫燃料電池汽車,早早地被賦予了搶占新能源技術制高點的戰略意義。2001年,國家“863”計劃電動汽車重大專項啟動,科技部聘任十三位專家組成重大專項專家組,為中國新能源(4.22 -0.47%,診股)汽車發展提出了意義重大的“三縱三橫”總體路線,清晰地指明了新能源汽車研發和産業化思路。
所謂“三橫”,指的是多能源動力總成控制系統、電機及其控制系統和電池及其管理系統,而“三縱”指的便是混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車。此後,《能源技術革命創新行動計劃(2016~2030年)》《節能與新能源汽車産業發展規劃(2012~2020年)》等相關規劃,也都明确了氫能與燃料電池産業的戰略性地位,将發展氫能和氫燃料電池系統技術列為重點任務,将氫燃料電池汽車列為重點支持領域。
2017年11月,受國家制造強國建設戰略咨詢委員會、工業和信息化部委托,中國汽車工程學會發布的《節能與新能源汽車技術路線圖》,進一步明确了燃料電池汽車的發展目标:2020年5000輛,2025年和2030年分别達到5萬輛和百萬輛。
而工信部發布的《新能源汽車産業發展規劃(2021-2035)》裡,對于我國的新能源汽車提出了“三橫三縱”的發展目标。其中明确提出了要加強燃料電池系統技術攻關、突破氫燃料電池系統汽車應用支撐技術瓶頸,力争15年内燃料電池汽車實現商業化應用。
在“十四五”規劃中更是提到要加速氫能産業發展,目前全國31個省市地區都制定了發展氫能的相關政策。此外,海外政策也在不斷加碼,美國近期公布3.5萬億美元預算計劃中提到鼓勵“清潔能源”制造業和運輸業的發展。德國發布《德國氫行動計劃2021—2025》實施國家氫戰略。在全球政策共振之下,氫能的發展得到了史前的關注,有望有望逐步走上能源舞台,相關機構預計2050年氫能在能源結構中的占比有望超過10%。
打破技術壁壘 産業鍊協同推動規模化發展
當前全球氫能産業規模小,固定成本高,規模化能夠有效降低成本。我國的燃料電池車制造規模僅為 3000 輛左右,而加氫站僅有 50-60 座,可見目前我國的氫能産業規模較小。而由于燃料電池産業前期研發投入大、生産設備投入大,因而折舊或攤銷成本高,故通過規模化能夠有效降低固定成本并促使總成本的下降。
衆所周知,氫能産業涉及制、儲、運、用等多個環節,産業鍊長,技術壁壘複雜,由技術導緻的氫産品成本較高等問題更是成為行業發展的桎梏。據任亞輝介紹,當下,全世界大力發展新能源産業的國家和地區無不把氫能作為重要的研發及推廣方向來布局,從技術上看,我國目前在關鍵技術上并不占優勢,許多核心材料都需要進口,這種被卡脖子的現象制約着我國氫能行業的發展。
氫燃料電池系統的核心部件包括電堆、膜電極、雙極闆、質子交換膜、催化劑、氣體擴散層,等等。以質子交換膜為例,根據市場現狀,1平方厘米的杜邦公司nafion膜(全氟磺酸離子交換膜)價格幾元甚至近十元,每一輛車需要平方米級别的質子交換膜,占總成本的比例約為10-15%。
在這樣的背景之下,氫通新能源成立,其緻力于通過産學研協同攻關,把我國氫能源産業推至全球價值鍊的。任亞輝表示,氫通新能源業務範圍在初期可概括為“一體兩翼”,即以氫燃料電池系統為主體,以前端研發、後端生态為兩翼,逐步打通并構建起氫通氫能産業鍊。
很快,以氫産業鍊核心技術創新為核心的氫通新能源得到中科院上海有機所的關注,雙方洽談後一拍即合。1月5日,氫能新能源聯合中科院上海有機所設立的氫能源膜材料研究中心揭牌,接下來,雙方将進行PBI材料與高溫質子交換膜等研發工作,力争盡快突破綠色低碳制氫、高效低成本燃料電池生産等難題,化解核心零部件被“卡脖子”的問題,全面提升國産氫燃料電池系統的核心技術競争力。
除了與中科院聯手做氫能源膜材料的研發外,氫通還與中國汽研(17.59 -2.06%,診股)聯合啟動氫能源行業标準建立,通過戰略合作,雙方将聚焦于氫能應用,基于安全、綠色、體驗三個維度,提供集檢測認證、标準體系、數據平台、技術服務、應用推廣、産業孵化等服務為一體的氫能動力綜合服務平台,為氫能源動力産品的設計、出廠、量産等提供全方位的技術支持,共同服務氫能産業、促進産業提質增效,為我國氫能産業化發展保駕護航。

與此同時,氫通新能源與緻力于驅動商用車高效、綠色發展的卡車用戶聚合平台中汽兄弟達成氫能源技術商業化應用戰略合作,雙方将借助互聯網技術手段,有效融合專業策劃、商業運維和數據化信息技術三大業務闆塊,為實現氫能企業社會價值、氫能産品銷售服務品質及企業客戶維護及人、車、貨、企的行業化生态圈綜合服務平台提供技術和服務保障。

在2022年全國能源工作會議上,明确提出要重點推動儲能、氫能等技術攻關。氫通新能源也将聯合更多合作夥伴加大技術和産品研發,針對氫能領域的“卡脖子”技術進行攻關和産業化應用,抓住未來氫能經濟發展的機遇。
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