2022年11月8日-10日,由中國汽車工業協會主辦的第12屆中國汽車論壇在上海嘉定舉辦。作為黨的“二十大”召開后的汽車行業首場盛會,本屆論壇以“聚力行穩蓄勢新程”為主題,共設置“1場閉門峰會+1個大會論壇+16個主題論壇”,以汽車產業的高質量發展為主線,與行業精英一起貫徹新精神,研判新形勢,共商新舉措。其中,在11月10日上午舉辦的“主題論壇8:能源轉型中的汽車行業碳達峰”上,上海重塑能源科技有限公司董事長兼總裁林琦發表精彩演講。以下內容為現場演講實錄:
何秘書長,各位行業同仁:
大家好!
我是來自重塑集團的林琦,今天非常榮幸能夠參加中國汽車論壇,在這里跟大家分享一下我們在燃料電池商業化應用上的探索。今天我分享的主題是《“一億公里零碳出行的探索與實踐”燃料電池汽車商業化應用》。我們成立到現在,持續不斷地在推進燃料電池汽車、燃料電池技術在交通運輸領域規?;膽?。到目前為止,已經超過了一億公里零碳出行里程。在這個過程中,特別是在“雙碳”背景下,我們非常深刻地感受到了氫能產業在全球范圍內的快速發展和進步。
報告分為三部分:
一、氫能發展的重要性
二、氫能在全球范圍內的發展進程
三、重塑集團在氫能及燃料電池領域的工作
一、氫能發展的重要性
相信在上半場的時候,各位專家也都做了對于氫能的一些認識和理解。我們覺得在目前的“雙碳”背景下,能源轉型已經成為共識,氫能作為一種能源載體,一種什么樣的能源載體?清潔、靈活、萬能的能源載體,是目前實現全球范圍內能源轉型的必經之路,也能夠助力“雙碳”目標在達成的過程中產生重大的意義。簡單來說,我們把氫能作為一種可以實現能源的時空轉移能源載體,可能是對它相對比較形象的定義。
回到今天的汽車論壇主題,我們認為氫能可以幫助汽車行業去深度脫碳,對于汽車行業的碳達峰具有重要意義。與此同時,氫氣作為一種能源載體或者能源形式,它可以在很多領域發揮作用。比如說工業、發電、建筑,都可以看到氫能和燃料電池技術的應用。以此展開的話,我們可以看到氫能技術、燃料電池技術已經跨越了我們生活的各個領域,也可以達到加速能源轉型的進程。
在這樣的“雙碳”背景下,氫能被公認是推動傳統能源向低碳清潔能源轉型的重要抓手,也可以助力煤炭消費的逐步減量或者替代。同時,我們也可以看到,在全球范圍內,特別是當下,在疫情反復、地緣政治沖突等背景下,能源安全的韌性帶來了挺大的考驗。我們認為氫能可以幫助緩解國家對于石油、天然氣的總體對外依存度,起到保障能源安全的作用。
從產業的角度看,(如圖)從上游的制氫,從能源的來源、儲運、加注以及能量轉換到終端應用,涉及到能源、化工、交通等多個行業,這也為氫能的經濟發展帶來了非常廣闊的機會。我們做了數據搜集,截至去年年底,中國氫能相關的企業超過2000家,這個數據在這幾年有非常大的增長。涉及到“氫”這個業務的上市公司有150多家,氫能企業相關注冊數量是近十年來的新高。根據中國氫能聯盟的數據顯示,2025年中國氫能產值將突破萬億,2050年預計產值超過10萬億。
回到汽車論壇的主題,(如圖)總體汽車保有量,商用車占比12%左右。道路交通污染物排放中,它貢獻了整體碳排放量的55%。我們現在應用得比較多或者說現階段市場探索首先開始批量示范應用的,商用車、重卡這塊,污染排放量也占了相當大的比重。我們知道中國的重卡保有量占全球的1/3左右。因此,我們覺得商用車,特別是現階段重點推廣示范應用的燃料電池重卡將在節能減排降碳過程中發揮重要作用。
二、氫能及燃料電池汽車在全球的發展進程
(如圖)2019年、2020年、2021年到今年,過去四年我們收集了全球主要經濟體、主要國家的氫能相關的政策發布,世界能源結構面臨深刻調整的發展進程中,全球各國對于減緩氣候變化和完善氣候法規的承諾比歷史上任何一個時期都要強烈。特別是《氫能發展規劃》中展現出了不約而同的默契。最早提出國家氫能戰略的是日本,截止到目前全球已經有40多個國家發布了國家級氫能規劃,詳細制定了氫能產業的發展計劃,也撥付了巨額的資金去積極推動先進氫能技術的研發和規劃,從而搶占國際氫能產業競爭領域的制高點。
今年3月份,這是我們行業里的一個非常重要的里程碑,我們中國氫能產業的頂層設計由國家發改委、能源局在3月份聯合印發了《氫能產業中長期發展規劃(2021-2035)》與此同時,我們中國有30個省份、直轄市發布了氫能相關的政策法規,大多數省區市都將氫能發展納入了整個能源規劃中,包括《戰略新興產業發展規劃》,以及“十四五”期間的規劃。其中,一共有13個省出臺了氫能產業發展的專項政策。毫無疑問,我們認為整個產業政策的完善也為氫能產業可持續性的發展提供了長期的保證。
在產業政策的支持下,我們看到在全球范圍之內,氫能產量和需求量不斷攀升,根據主要的國際能源組織預測,就像圖表中的彭博新能源財經為例,預測到2050年,全球氫能產量達到8億噸,相比2021年的0.7億噸,增長了超過10倍。我們國家從去年的數據來看,制氫量大約是3300萬噸,同比增長了32%,已經成為了世界上最大的制氫國,中國氫能產業聯盟預計2030年碳達峰期間,我國氫能的需求量大概達到4000萬噸,在終端能源消費中占比大概5%。2060年碳中和的情境下,氫能年需求量有望達到1.3億噸,在終端能源消費占比20%。
在交通領域,是目前氫能應用相對比較成熟的領域。我們熟悉的燃料電池汽車也從乘用車開發到商用車的批量應用,以重卡為代表,到目前為止,能源企業、整車企業、零部件企業以及終端場景的一些企業都進入到了氫能領域。在全球范圍內,氫能應用領域生態雛形已經逐漸出現了。(如圖)2017年達沃斯論壇上由全球著名汽車公司、能源公司、氣體公司以及創新型企業成立的Hydrogen Council(國際氫能委員會),向全球推廣氫能。到目前為止,參與企業越來越多。這兩年可以看到應用端企業加入到這樣的組織成為一些非常典型的案例,比如最近微軟也加入了Hydrogen Council。所以我們認為全球的氫能燃料電池已經進入可落地的示范應用階段。
進入這個階段之后,基礎設施就成為了整個生態中的重要環節,或者說從氫氣的制造、存儲、運輸到加注、終端消費到整車上就顯得尤為重要,也是行業發展需要形成網絡的重要部分?,F在加氫站的數量在持續增長,到目前為止,全球燃料電池汽車保有量大概是5萬輛,我們國家是1萬輛左右。過去幾年我們可以看到,在中國、日本、韓國、歐洲、美國等等都實現了比較快速的增長。(如圖)可以看到乘用車、公交車以及商用車的數據。
基礎設施也需要同步跟上,到2021年,中國已經建成的加氫站數量和在營業數量,以及新建的加氫站數量,實現了三個全球第一。到2022年6月底,中國已經建成的加氫站有270座,占全球總數的40%。
總結一下,在“雙碳”背景下,能源轉型已經達成了共識,氫能對于包括汽車在內的多個行業,深度脫碳有重要意義。全球主要國家的產業政策有大力支持,制氫規模、氫能終端消費占比在不斷增長。以燃料電池為代表,在交通領域率先實現氫能應用突破,我們也看得到,在能源端、產品端、場景端的企業都紛紛入局,已經形成了氫能產業生態圈的協同發展,也能夠為汽車產業的碳達峰做出貢獻。
三、重塑集團在氫能及燃料電池領域的工作
重塑集團2015年成立,今年是第七年,我們主要聚焦在燃料電池系統及控制領域,第二個專業領域是電堆及膜電極領域,還有電力電子領域,這三塊是我們主要的技術和產品布局。
在過去七年里,我們持續發展,主要從產品的技術深耕到推動生態建設以及推廣應用,實現從0到1的探索。
(如圖)這是一個燃料電池系統,當氫氣和氧氣在系統當中產生電化學反應發電,唯一的排放物是水。我們做了三部分工作,包括電力電子領域,以及電堆及膜電極,還有系統零部件。目前也是行業里為數不多從材料設計到部件、產品全鏈條打通的一家企業,我們在電堆、膜電極、雙極板、氫氣循環系統等關鍵零部件上已經實現了自主開發和制造。目前,國產化率可以達到接近90%。
眾所周知,在這個階段其實是產品和技術快速迭代的階段,因為這也是一個新興行業。我們的理念和思路是用技術賦能產品,用產品為終端用戶創造價值。(如圖)新一代系統中的功率升級,到今年年底,也就是下個月,我們會發布圖中第三款產品,220-260kW的系統,特點是更大的功率,會帶來效率的提升,可靠性也會提升,關鍵是壽命也會超過30000小時。希望這款產品能夠進入市場,真正為用戶創造價值。
我們的整體思路還是秉承長期主義,過去在研發上的投入持續幾年都是非常高的,基本上占年營業收入的30%左右。我們構建了全球化的研發團隊,溫哥華和上海有兩個研發中心,從材料設計到部件、產品開發。去年我們的實驗室也通過了CNAS認證,目前研發人員占員工比例也超過了30%。同時,在制造這塊,我們在嘉興、常熟和佛山分別有不同的制造基地,燃料系統在常熟,電堆在佛山,電力電子在嘉興,在這三個地方主要從事生產制造工作。
我們認為在這個階段,特別是五部委發布了為期四年的燃料電池示范政策期,其實是我們產業發展的窗口期,窗口期對我們產業初期起到了非常大的作用。我們也希望利用這四年政策窗口期,預計到2025年通過自主可控、技術進步、設計優化以及規模化擴大的路徑,將燃料電池的成本在2025年能夠降到1800元/千瓦,這是我們目前的規劃和目標,同時我們也有信心能做到。
精進產品和技術我們也特別重視,有效的路徑是通過生態的構建來落地產品應用。生態構建上,能源、產品和場景就顯得至關重要。我們一直致力于打通這件事,形成微觀的閉環去落地應用,也希望未來在不同的地區攜手當地的能源合作伙伴去構建氫能生態,把氫能產業落地,也能夠做實。
生態構建方面,除了上海,包括幾個重要示范城市群在落地相應的生態,我們也非常重視和能源企業的合作。比如我們跟中國石化全面協同,一起探索氫能大生態,各個地方都積極參與到交通能源規劃和氫走廊的計劃中,我們在西北地區也和中國石化的新星公司共同推動風光氫儲一體化項目,共同探索未來綠氫制儲的重要路徑。在碳計算方面,我們今年也攜手了上海環交所和中石化,在氫能燃料電池的用戶端探索碳減排方法學的開發認證、碳交易體系建設以及碳金融研究,在這塊也達成了戰略合作,嘗試通過新路徑、新模式為我們國家的3060做出貢獻。
除了中國本土的應用之外,我們也積極出海,構建了全球氫能的合作網絡。我們是繼長城汽車、國家能源集團、國家動力和中石化之后第五家加入Hydrogen Council國際氫能委員會的中國企業,我們在德國和合作伙伴,像CleanLogistics等探索了重卡以及客車應用,已經在勃蘭登堡州下奧得河河谷國家公園投入運營。另外我們和舍弗勒合作開發了一款小型商用車,在今年的德國漢諾威國際交通運輸博覽會上亮相,收獲了很多好評。
推廣應用是我們重要的第三個抓手,目前為止,我們在車用領域已經累計部署燃料電池汽車超過3000輛,覆蓋了城市公交、環衛、物流、重卡等專用車型。就像開篇提到的,現在累計運行了超過1億的零碳出行記錄,累計幫助減少碳排放7萬噸。
截至目前,我們的業務已遍布中國的10個省、22個城市。在海外包括德國、瑞士、日本、馬來西亞,都開展了一些商業化的探索。今年也是我們的歐洲登陸年,伴隨著歐洲辦公室今年建立,我們會攜手更多合作伙伴進一步推動中國的氫能技術、燃料電池技術在全球范圍內能夠使用起來。
除了交通領域,我們也在探索基于系統和控制技術、電堆及膜電極技術、電力電子技術的三個重要平臺去開發除了車用領域之外更多元化的應用。今年我們和杭叉集團聯合發布了3.5噸的燃料電池專用叉車,這也搭載了我們的系統,它可以滿足多維度、多工況的終端應用。我們今年和正泰集團一起完成500KW-1MW的燃料電池發電站開發,會在今年的碳博會上發布。我們希望把氫氣作為能源,讓燃料電池在交通領域以及更多領域得到應用,擴大氫能綜合使用的范圍。
到今年,我們在商業化推廣上,隨著示范城市政策落地,也做了一些努力。接下來我放一個小視頻,是我們在上海的示范城市項目落地的應用展示。
(播放視頻)
在應對氣候變化,包括協同綠色低碳發展,踐行“雙碳”目標的道路上,我們希望能夠攜手產業鏈上的伙伴一起,精進技術、打磨產品、構建生態、推廣應用。我們希望以今天的一億公里作為新起點,用氫能科技創造地球可持續發展的未來。謝謝大家!
(注:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)