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燃料电池汽车“示范城市”不是简单复制“十城千辆”,氢是最重要的变量

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2021-9-2     浏览次数:    

2009年的8月工业和信息化部确定城千辆第一批节能与新能源汽车示范推广应用工程,并成为中国电动汽车发展的一个重要转折点;今年的8月,五部委推出的燃料电池”以奖代补“又进入示范期,我们有理由期待燃料电池及氢能产业将进入一个新的起点……

1、千呼万唤始出来

去年12月,业内广泛传播上海、北京、广东、河南、河北五个地区入选首批燃料电池示范城市群,市场沸沸扬扬,终究也没有看到官方正式的批文,当然这个版本很快也就没有了下文。

转眼又大半年过去了,距离去年9月份的通知申报近一年的时间,终于又有了一些新的消息,只是关于燃料电池示范城市群的获批依然没有一个统一的出口:

8月23日,北京市财政局经济建设处宣布京津冀城市群进入首批氢燃料电池汽车示范城市群;

 8月25日,《上海证券报》披露:京津冀、上海、广东近日被国家五部门(财政部、工业和信息化部、科技部、国家发展改革委、国家能源局)批准为首批燃料电池汽车示范城市群。

紧接着8月26日,上海经信委宣布五部委已经批准上海城市群进入首批示范城市群……

直到8月份的最后一天,由财政厅、工信部、发改委、科技部、能源局五部委发布的《关于启动燃料电池汽车示范工程的通知》终于正式出台,而从申报到公布第一批示范城市群耗时将近一年的时间!

究其原因,还是燃料电池的生态链与锂电有太大的不同,政策的出台一定不会简单复制“十千辆”。

其实,不仅仅是国内,即使在国际市场,致力于氢能和燃料电池产业化的人士也对中国燃料电池补贴细则的出台充满期待,正因为中国政府在推动光伏、风电和电动汽车为全球新能源带来的巨大贡献使得更多的人相信,中国依然会成为氢能和燃料电池产业化最大的驱动力。

2、示范城市有别于“十城千辆”

按照目前获批的三个城市群,实际上可以认为是一线城市,牵头城市为北京、上海和广东佛山。

京津冀氢燃料电池汽车示范城市群是由大兴区代表北京市作为牵头城市,联合海淀、昌平等六个区,以及天津滨海新区,河北省保定市、唐山市,山东省滨州市、淄博市等共12个城市(区)组成。
上海氢燃料电池汽车示范城市群项目是与苏州、南通、嘉兴、淄博、鄂尔多斯、宁东能源化工基地签署共同申报国家氢能示范城市协议。
广东氢燃料电池汽车示范城市群是由佛山牵头,联合广州、深圳、珠海、东莞、中山、阳江、云浮,及省外的福州、淄博、包头、六安等地组成城市群。
回顾2009年的”十城千辆“基本上是以汽车整车为核心的激励方案:“十城千辆”工程三批参与城市共25个,首次确定参与的城市有13个,分别是:北京、上海、重庆、长春、大连、杭州、济南、武汉、深圳、合肥、长沙、昆明、南昌;第二批确定参与的城市有7个,分别是:天津、海口、郑州、厦门、苏州、唐山、广州;第三批确定参与的城市有5个,分别是:沈阳、成都、呼和浩特、南通、襄樊。
“以奖代补”城市群的主要特点与”十城千辆“显著不同:
(1)城市的经济基础与“十城千辆”标准不同。示范城市集中于经济发达的地区,2000年上海、北京、深圳、广州列全国GDP排名前四位,是目前国内经济基础最好的地区。而”十城千辆“第一批就选取了13个省市,而且各地经济落差比较大,既包括了北京、上海、深圳等经济发达地区,也包含了昆明、南昌等经济排名靠后的地区。
(2)产业基础与“十城千辆”的目标不同。这是一个基于燃料电池产业基础而不是以整车优先的选择,国内燃料电池产业发展20多年,其间形成了亿华通、氢璞创能(北京)、重塑股份、清能股份、上海捷氢、爱德曼(上海)、国鸿氢能(佛山)、新源动力(大连)等国内第一批燃料电池重点企业,而在专门针对氢能和燃料电池产业激励政策出台前,这些企业已经通过整车配套运行积累了大量的数据。
一点”以奖代补“与”十城千辆“以汽车整车为核心的工程方案显著不同。
(3)开放合作模式与“十城千辆”不同。虽然是三个示范区,实际按照各地申报方案并不是只有三个城市,而是包括了31个城区的三个联合舰队,而且各示范城市群都采取了开放的配套合作,而不是将业务封闭在一个行政地区。充分照顾了核心零部件质子交换膜(淄博)、气源(滨州、鄂尔多斯、宁东能源化工基地、包头等)。
而“十城千辆总共三批25个城市参与,各城市都相对比较独立。
(4)激励方式与”十城千辆“不同。本次采用积分的方式对燃料电池及核心零部件进行奖励,其中明确了对电堆、膜电极、双极板、催化剂、质子交换膜、碳纸、空压机、氢气循环泵八大关键零部件的积分标准。“燃料电池汽车应用推广”与“关键零部件的研发产业化”积分上限为15000分,“氢气供应”积分上限为2000分。每分10万元,每个城市群累计奖励上限为17亿元。
按照2009年2月份财政部和科技部联合发布的《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》对电动车是直接给予整车的补贴:纯电动汽车每辆补贴6万元;燃料电池汽车每辆补贴25万元;长度10米以上的城市公交客车、混合动力客车每辆补贴5万-42万元,纯电动和燃料电池客车每辆分别补贴50万元和60万元。
3、车、站目标不难实现,难的是氢气供应
示范期间,要求第1、2、3、4年单车行驶平均距离分别超过0.75万公里、1.5万公里、2.25万公里、3万公里,每款产品在示范城市应用不低于500台套,产品试车验证超过2万公里。
示范结束,要求示范城市群推广规模超过1000辆,平均单车累计行程超过3万公里,建成并投运的加氢站超过15座,取得研发产业化的关键零部件装车配套不低于500台套,氢气终端销售价格不超过35元/公斤。
实际上,目前上海、北京、佛山在燃料电池汽车、行驶里程和加氢站都已经有了一些基础,自2015年至2021年7月,中国已累计销售燃料电池汽车8017辆,其中广东、上海、北京、山东、河南、湖北为主要销售区,北上广三大地区累计接入的燃料汽车量超过5000辆。
累计建成加氢站159座,其中在运营的有145座,还有70座在建,112座在规划中。在已建成和在建的加氢站中,广东省共有64座,上海市有44座,北京市有13座
到2020年年底,搭载重塑科技燃料电池的汽车已在中国7省13市运行,并在德国、日本、美国、马来西亚也形成项目应用,累计行程达到5000万公里;到2021年4月,来自“中关村氢能与燃料电池技术创新产业联盟”的消息:亿华通分别与宇通、福田、吉利等近30家主流车企联合推出客车、物流车、乘用车等全系列产品,在北京、上海、张家口等地开展批量商业化,配套车型超过1300辆,累计运行里程超过3500万公里。
因此,从制造端来看,无论是加氢站、燃料电池汽车从数量上达到示范期的目标可以说是轻而易举,难的还是持续、稳定、且具有经济性的氢气供应。目前,国内氢气主要来源是副产氢、煤制氢和天然气制氢,各地价格相差很大,目前各主要城市氢气价格在60元/kg左右,但距离副产氢、水电、煤炭、天然气等资源较近的地区价格比较便宜,反之,距离这些资源比较远的地区则可能比较近的地区成本高出一倍甚至更多。
有人调研发现,广东佛山国联加氢站氢气价格为70元/kg,而宁夏宝廷加氢站的价格仅16.8元/kg(上海氢微机械《国内氢气价格相差53.2元/kg,这53.2元会不会让很多资本睡不着觉》);北京大兴加氢站加氢价格为30元/kg(微能网《加氢3分钟,货车续航350公里!北京大兴20万平方全球最大加氢站试运行,价格也有惊喜》);成都两江加氢站的加氢价格为20元/kg(华龙网《重庆首座加氢站在两江新区投用》);而滨化集团可以保证在全省范围内供氢价格控制在35元/kg以内。
目前,氢气主要的运输方式是长管拖车,每车运输量仅380公斤,目前百公里运输成本在10元/kg左右。而其他运输方式如液氢和管道运输现阶段成本更高。
三种运输方式的成本变动示意图

资料来源:广证恒生
目前广东是全国氢能发展最快的地区,已建成加氢站最多,在运行的汽车也最多,气体供应跟不上车辆和加氢站投放的速度,氢气供应的缺口,比如佛山日需求量为18吨,但本地产量不足1吨,周边本地供应量约10.6吨/天,缺口约8吨/天。
显然,如果简单将“以奖代补”看成是“十城千辆”的复制是行不通的,燃料电池汽车固然也需要配套资源,区域不同至多就是增加一点零部件运输费用,所以,燃料电池及零部件在哪里生产都没有太大的问题,问题在于在什么地方跑得起?生产出来的车卖给谁?
4、补贴优势不及区域资源优势,建议在氢源地推广应用
当前我国氢气产能约每年4100万吨,产量约3342万吨。氢气产能主要分布在西北、华北和华东,三个地区占全球产能的75%。其中中石化产能350万吨,国家能源煤制氢400万吨。

这个区域的差异是由于氢气制取方式和运输成本来决定的,目前,全球主要的氢气来源是煤制氢、天然气重整制氢、石油制氢和工业副产氢。

不同制氢方式的比重

资料来源:中国电动汽车百人会《中国氢能发展路线图1.0》

因为氢源成本与运输成本的差异,目前西北地区的价格与华南地区的价格大约相差30元/kg,如果按照一辆重卡每天500公里,百公里耗氢10kg计算,每辆车在华南地区运行的成本就比在西北地区贵出54万元。示范城市群补贴17亿元,如果用补贴来弥补氢气的差价的话,可以补贴3148辆重型卡车。
显然,对于氢气成本比较低的地区(假设低30元/kg)来说,即使没有进入示范城市,并不一定就没有优势,3148辆车今天看起来有一点多,可能是全国的总销量,但真正开始进入批量生产一个省就不止这个数,尽管现代汽车主要是燃料电池乘用车,1-7月份已经累计销售5721辆。所以,这么算起来,17个亿的奖励对于氢气成本的地区来说也就体现不出优势了
不过对于这个成本还远没有达到市场化的产业来说,没有补贴是很难推广氢能的应用的,韩国和日本没有中国的市场大,而且是以龙头车企为主导的氢能产业,政府的补贴比较明确,给现代和丰田就可以了,所以,韩国和日本的补贴其实进展比中国顺利得多,而且日本还会加大补贴。
我国选择经济实力比较强,燃料电池产业积累比较完善的地区作为试点和奖励显然是从地方政府财政和产业配套能力出发的一个选择。但是燃料电池汽车的特殊性在于,氢气成本的差异性过大,现阶段,副产氢或化石能源制氢取决于副产氢资源和化石能源的成本及运输距离。

随着绿氢技术的完善,未来氢能成本比较低的地区将在可再生能源丰富且度电成本比较低的区域,西北、华北和华东始终具有氢气成本优势。
2020年我国光伏发电量和弃光量

资料来源:泰比咨询

我们会发现,在规模经济形成之前的相当长的时间内,氢能的缺口和成本都将困扰着一些经济相对发达的地区,尽管有各种运输方式可以降低成本,但在氢气成本比较高的地区推广氢能还是比较难以取得成就感(相对燃油车和锂电的经济效益)。
因此,跨地区构建的城市群不仅要考虑氢气的来源,也要考虑氢气的应用场地,如果能够在距离氢源较近的地区推广氢能和燃料电池汽车的应用,把车开到氢源地的成本将远远低于持续不断运氢的费用。因此,建议奖励不仅仅要给予制造端,也应该给予应用端,以推动氢能成本相对较低的地区有更高的意愿推广应用。
只有等到氢气的应用不断普及,运输方式更加成熟,管道运输覆盖面广的时候,氢气成本的地域差才会逐渐消除。
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