马斯克炮轰氢能,能阻挡“新石油”登场吗?

正当举世皆认为氢能元年的大幕正在徐徐拉开之际,世界首富埃隆·马斯克再度公开炮轰氢能,炮火之猛烈,令人侧目。

近日,在《金融时报》汽车未来峰会上,特斯拉CEO马斯克回应提问时表示,“氢是我能想象到的能源存储最愚蠢的事情”,“我已经强调很多次了——我被问及氢的次数可能超过了100次,甚至有200次,重要的是要明白,如果想要一种储能方式,氢能不是良选。”

似乎自打氢能和燃料电池问世,马斯克就一直是个高调的批评者——“燃料电池=骗傻子”,“燃料电池是脱裤子放屁”,“你不可能看见氢能用在汽车上”,“再过10年也不可能,背后的物理学根本不合逻辑”……

先不说马斯克是世界首富,光是他以一己之力,创办特斯拉,将电动车从不可能变为可能,还有他要去火星殖民,将Space X的火箭发射技术达到可以“叫板”美国、中国、俄罗斯的水平,这样一个人物公开质疑氢能,那氢能到底有哪些难以克服的缺陷?氢能真的是毫无前途了吗?

成本难题

尽管马斯克是出了名的“大嘴巴”,但是要说马斯克不懂电池,恐怕也没人会相信。马斯克唱衰氢能是从氢燃料电池开始的。他认为,与已经跑通了的锂电池相比,氢燃料电池根本就是无稽之谈,没法成功。

氢燃料电池汽车本质仍是电动车。纯电车发展到今天,虽然在成本、性能上已经相对成熟,但仍有很多技术上无法突破的难点,比如动力电池在低温下会快速损耗能量,长里程焦虑仍在、主流动力电池的原材料像钴、镍等具有稀缺性,无法保证材料的永续供给等等。

比之动力电池受钴、锂等资源的制约,氢燃料电池具备易得性和可持续性,氢气很容易从石油、天然气等能源中获得,还能通过光伏、风电、核电等方式通过电解水制得,而这一过程几乎是零排放。

此外,氢燃料电池汽车还具有长续航里程、快速加注、高功率密度、低温自启动等技术特点,更适用于长途、重载、商用等领域,恰好填补了电动车的薄弱区间。

作为电动车“教父”的马斯克,他并没有否定氢燃料电池的优点,但作为一个有着敏锐嗅觉的商人,马斯克认为燃料电池大规模商用有着其无法逾越的障碍。马斯克强调,储存液态的氢需要“巨大的容器”,如果要以气态形式储存,就需要“更大”的容器。

与锂电池汽车相比,目前氢燃料电池汽车大规模商用受阻,其核心原因是产业链条复杂,成本、技术、安全性等互相制约,且经济性尚未凸显。

万联证券数据显示,一个氢能汽车中,燃料电池成本高达64%,而目前锂电池成本只占电动车成本的38%。高昂的成本无疑直接推升了氢能汽车的商业化难度,目前一辆氢能车的售价约是燃油车的3倍左右,同时是锂电池车的1.5—2.0倍。

买氢燃料汽车贵,开氢燃料汽车更贵。除了燃料电池系统,与锂电池车相比,氢燃料汽车链条长且复杂,而打通包括制氢、储氢、运氢和加氢站等在内的各个环节也需要较高的成本。

据国联证券统计,目前国内氢气的终端销售价格在50元—80元/千克,考虑到国补和省补,只有当氢气价格下降到20元/千克时,燃料汽车才具备经济性。

此外,氢气的储存和运输均存在较大难度。目前国内的氢气储运形式以储氢瓶+长管拖车为主,所需的运输和基础设施成本相对较低,但运输半径和储氢密度较为有限,未来发展更倾向于储能能力更强、更安全的的固态储氢,但该方式成本高昂。

同样,加氢站的成本也非常之高,一个加氢站的建设费用就高达1200—1500万元。广发证券在研报中指出,加氢站等基础设施的缺失也推升了氢能汽车使用过程中的隐性成本。

“新石油”在中国兴起

氢燃料汽车遭遇的难题,基本上也是整个氢能行业遇到的问题。虽然马斯克并不看好氢燃料电池,不过业界包括投资者和券商,普遍对氢能的未来持乐观看法。

道理并不复杂,从技术发展成熟所需时间角度来说,任何一种技术的发展都不是一蹴而就的。比如锂电池从1979年被发明到2019年获得诺贝尔奖足足用了40年的时间,氢能从起步到大规模商用、大规模储能,需要的也仅仅是时间和投入。

在不久前举办的博鳌亚洲论坛2022年年会上,远景科技集团首席执行官张雷直言,可再生能源中,氢能作为“新石油”的角色正在登场。

目前,远景集团与澳大利亚矿业巨头FMG集团已达成合作,在2030年前将共同开发1000万吨的氢能,这至少需要100GW可再生能源作为原料。FMG集团旗下可再生能源公司不久前则宣布,每年将向德国意昂集团供应500万吨绿氢至2030年,以替代德国进口俄罗斯油气的三分之一。

除了资本追捧,氢能在中国还迎来政策加持。3月23日,国家发改委对外公布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》(以下简称“规划”)。将氢能定位为未来国家能源体系重要组成部分和绿色能源转型载体,并计划在未来15年逐步建立完备的氢能产业体系。

截止目前,中国燃料电池汽车保有量约9000辆,居全球第三。国内制氢能力约3300万吨/年,居全球第一。与此同时,能源转型背景下,地方对发展氢能产业态度积极,目前已有近20个省份发布了氢能或燃料电池汽车产业规划。

在应用于汽车以外,中国也在想方设法拓宽氢能的多元化应用。目前,中国氢能年产量3000万吨,汽车用氢体量占比甚微,约为千分之一。氢能在汽车领域逐渐打开局面的同时,业内亦呼吁拓宽氢能应用场景,关注其在电力、工业领域的应用前景。《规划》回应了上述呼声,提出拓展、布局氢能在储能、发电、工业领域的多元化应用。

比如在电力领域,华能集团总经理邓建玲认为,氢能储能具有规模大、可跨季节储能等优势。电和氢的能源属性有互补性,电难以储存,而氢能在衔接可再生能源储能和调节能源方面具有不可替代的作用。同时,“双碳”转型,要“先立后破”,中国这样一个大的能源系统转型不可操之过急,氢能储能是一个中间选项。

对于马斯克担心的氢能成本问题,瑞银的Q-series报告预计,中国到2030年,绿氢制备成本将下降75%。主要推动因素是可再生能源成本与电解槽的单位资本开支(比如电堆)成本下降。另外,瑞银预计各种形式的在岸氢能运输成本将下降25%-30%。

有鉴于此,就中国而言,瑞银认为到2030年,绿氢燃料能在炼化、重卡和客车领域实现平价。但预测期内,乘用车领域氢燃料无法实现与ICE车和电动车的平价。

氢能发展之路将是漫长的,目前全球仍处于构建氢能经济的初级阶段。但瑞银认为,目前和预期的一体化氢能成本曲线、亚太和全球各国政府在净零排放战略中对蓝氢和绿氢的重视、以及出台了氢能战略的国家数量与日俱增,这些均意味着氢能光明未来的基础已经奠定。

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