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如何实现氢能落地?长城汽车氢能战略专访

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2021-03-31 00:13:34来源:58车类型:原创编辑:刘海欣

3月29日,长城汽车氢能战略全球发布会在保定哈弗技术中心正式举办,在发布会上长城汽车正式公布了氢能领域发展战略,包括“制-储-运-加-应用”一体化供应链生态以及车规级“氢动力系统”全场景解决方案——氢柠技术。在发布会后,58汽车也第一时间参加了对长城汽车副总裁穆峰先生以及长城未势能源董事长张天羽先生的专访,为我们提供了更多关于长城氢能战略信息以及消费者更加关心的问题,以下为专访的实录。

如何实现氢能落地?长城汽车氢能战略专访

媒体:我有两个问题问下穆峰总,第一个问题长城汽车是所有车企中首家发布全产业链氢能战略的车企,对于长城来说,是否认为目前纯电动车不是新能源车的终极形式?

第二个问题,2021年要发布一款C级氢燃料电池SUV,是量产车吗?配合量产车现在有成熟的供氢网络吗?氢燃料车的成本是否达到市场可以接受的界限了?

如何实现氢能落地?长城汽车氢能战略专访

长城汽车副总裁穆峰

穆峰:第一个问题,所谓新能源车技术路线之争,要讨论这个话题应该从2012年,行业内围绕燃料电池、BEV还是PHEV,这三条路线,到底哪个路线?当时讨论的非常激烈。实际上我印象里面一直到2017年,不管是政府还是行业内,并没有达成共识。但事实上市场给了我们一个结论。BEV、PHEV经过我们国家10年内新能源汽车市场扶持的发展,我们可以明显看到PHEV市场集中在13~20万元的区间范围,BEV的价格范围从2、3万一直到50万之间都有,我说的是中国品牌。有此来看,PHEV的发展,主要原因是政策驱动市场首购群体,从市场上来看,现在看不出爆发趋势,实际上量很难,要坚持。

BEV方面,主要是聚集在8万以下的市场和20万以上市场,整个BEV市场呈现“哑铃型”的市场形态。但是为什么出现这种情况,我们关注核心两个点:

1、动力路线和传统燃油车相比形成了一个全新赛道,因为消费者不管你是BEV还是PHEV,消费者只要驾驶体验。而PHEV相比BEV而言,并没有给消费者带来一个全新的赛道。但是BEV是存在可能性的,而且针对于两个新爆发的市场,已经很明显的体现出来了。

2、品类转化成本。虽然我们讲环保、绿水青山,但是消费者、特别普通消费者最关心的一定是品类成本。第一、我在市场里面切了一个全新赛道,第二当我的品类转化成本为零,或者接近为零情况下,就意味着市场会有爆发式增长。

关于燃料电池,现在成本比BEV成本要高,燃料电池相对于BEV而言,如何能切开一个相对于BEV而言的全新赛道,从驾驶感方面就需要和纯电池驱动完全一样的体验。但是从BEV角度来看所谓新赛道,智能移动空间和未来的场景化延伸方面来看,BEV依赖于大的动力电池,燃料电池依赖于自身动力电池加上储氢罐,二者合一。燃料电池比动力电池提供的能源要多,就意味着在相同蓄能力的前提之下,燃料电池应用空间会形成更丰富的想象空间。这就是它具备开放新赛道的一个可能。

第二个品类转化成本,虽然说燃料电池因为成本比较高量没有上去,但是我们看未来成本时候,会重点考虑两个概念。第一,设计原价和商用原价,设计原价判断技术路线,商用原价是判断市场、企业激励的一个指标。从设计原价角度来分析、把BEV打散来看到底系统构成是什么样的?比如今天发布会上陈总(长城未势能源总裁陈雪松)讲的HE氢电平台,HS电堆平台和HP储氢平台,我在判断燃料电池研发成本,或者量产成本的时候,我不会看现在的成本,我会找结构类似的产品来进行迭代、替换。比如空压机,我可能拿涡轮增压去做迭代。等产品上量以后,燃料电池是存在比BEV成本更低的可能,因为电池的成本受限于我们一些矿物资源,不管是现在的锂未还是来的钠,但是氢能源时代,相对于整体结构来看,除了转换贵金属受限于成本以外,驱动系统上看不到真正的成本瓶颈。现在看成本高是因为体量的原因,没有形成批量所以成本高。未来一定是BEV和FCEV的并存,然后我解释为什么并存?

如果就能源整个大格局来看,BEV是分布式的智能储能节点,而像燃料电池是集中式储能。核心点今天几位专家都讲了,扩大绿电利用,降低绿电成本,如果我们做太阳能发电,每度电成本能控制在1.5毛到1毛之间。但太阳能、风能发电都存在着不连续的问题,这是绿电解决不了的问题。如果用氢来做集中式储能,然后再来应用多少瓦,这相当于一个成本很低路线。但是电动车,所要应对的是类似于发电厂的削峰填谷的运营模式,作为智能主节点去做,从能源格局上应该形成大量效应,免费用绿电。目前来看,未来用氢不一定免费用,可能还得补贴,这是比较现实的情况。

今天透露的这个车,是一个典型量产车型,是一款C级SUV,轴距在3米,整车长5.2米,7人座SUV,NEDC续航里程大于等于840公里。

媒体:请问穆总,关于零碳时代下氢经济概念,您认为氢经济产业主要发展方向是什么?

穆峰:我认为未来的氢经济是一个氢社会概念,就像刚才我们聊到的一个集中式储能,是一个氢社会。如果要谈具体应用,我们可以先设想一下未来整个氢经济的应用场景,我们身边所有环节可能都会用氢。先从身边环境来讲,比如我们现在有太阳能热水器,未来是不是有一种可能,用太阳能发电,制氢之后储存起来,转换成我们空调、家用电器的一些日常应用,这是未来氢应用可见一个场景。

另外我们也可以想象氢作为一个方便储能的介质,运送也很方便,管道或者氢罐物流,如我们一些中型、大型、或者重型的商用车辆都可以。刚才忘说了一个点,氢能领域商用车应用更广。举个例子,一台载重50吨的重型商用车,装了电池以后会变的很重,车越重续航就越短,产生恶性循环,但是氢没有这方面的问题,加一个氢罐的重量无非就是5、6公斤。所以未来商用车辆的应用场景,我们也是能够看见的。

此外,针对储能,大家都知道阶梯电价,根据工业的阶梯电价的应用场景,这个优势会更凸显一点。如我们可以在平价时段用一些便宜的电,但电压高的时候,用氢发电,一方面自己用,一方面维持电网的波谷平衡。

除了这种家用储能、工业储能、交通储能以外,还可以举行一些活动。例如,我们在阿拉善做了一个越野活动,在那种场景用电很困难,但是可以用一个车拉几个氢罐,完全不再依赖于基础设施,自主发电。

综合来讲,我们会把氢能源的发展讲成氢社会,即社会的所有环节,所有细节可能都会用到氢,未来是一个非常广泛的使用场景,我们叫做“绿电蓝氢”,真正实现碳中和。

媒体:请问张总,再新的技术也需要落地,不知道咱们针对氢能的基础设施怎么考虑?怎么解决?

如何实现氢能落地?长城汽车氢能战略专访

长城未势能源董事长张天羽

张天羽:未来三年是技术应用的示范期,实际上电池的发展历程很长,在国际上也有100多年发展历史,美国最早登月的月球车就是燃料电池的。所以我们并不认为在车端技术上有什么困难和问题,只是现在推广数量比较小,成本相对较高。真正制约这个行业发展的更大的问题在于它产业链的冗长,从可再生能源、到制氢、加氢站再到最后的应用。

所以未来三年国家提出明确方向,国内是通过商用车带动基础设施,再通过基础设施带动整个产业发展。在国外我们能够看到,现在越来越多的企业投入到了这个产业链,我们做了一个统计,过去三年内,全球在氢能基础设施的投资总额是2600多亿美元,在接下来真正的实施过程当中可能会有越来越多的基础设施,而长城汽车也是国内首个加入国际氢能委员会的中国企业。

类比于国内十年前的动力电池发展,初期我们看到更多的是一些民营企业在推动,但是现在燃料电池发展初期,中石化在未来3到4年规划了1000多家加氢站,国家能源战略也在基础设施方面准备大量投入,给我们的技术发展一个很大的激励。所以,未来三年到四年将会是我们氢能发展的一个示范期。

为什么今天讲全产业链布局,目的在于通过优质合作伙伴真正把上下游串联起来,示范期要考虑不同的商业模式、合作模式,真正实现接近实现商业运行的模式。我们也在和能源企业积极交流,上游制氢、加氢站,联合配合下游搭建氢的综合应用。

媒体:请问张总,在储能这个领域,我们用到的电池是什么样的概念?因为氢通过电化学反应产生电。储存用什么样的电池,是氢燃料电池,在不断加氢过程当中,使用这个电池中间还有转换吗?生产电的时候,从氢变成电的过程中,再从电到储存转化成电能过程当中,不知道整个过程是什么样?请您给我们介绍一下整个储能领域细节。

张天羽:简单理解一下,纯电动汽车它是一个移动的储能载具,没有像发动机一样去做能量的生成,而是把电储进去再通过电机输出来。燃料电池汽车和传统内燃机汽车是一样,储氢罐相当于油箱,燃料电池的意义相当于发动机。所以它的电不是储在燃料电池里面,它是一个发电装置,从储氢瓶输出来,再输到燃料电池里面。我们初中时候学到的化学方程式,那边进氢那边进空气,通过氧和氢的有机化学反应形成水和电,所以排出来是可以喝的水,发出来的是电。燃料电池是纯电汽车的一种驱动形式。讲到储能,车载储能靠储氢瓶,真正可再生能源储氢就是大的固定式储氢容器,这样储氢能力更强,并且可以跨季节大批量进行储存,储能之后可以分散运输。通过管道、液氢等都是相应的运输方式。

媒体:我有两个问题,关于融资方面的,现在有很多氢能企业申报科创板上市,未势能源在这方面怎么规划?另外投资方面,目前有一些动力电池企业在自己上市之后,会在上下游投资,刚刚了解到未势能源收购上燃,其他还有没有什么规划?

张天羽:实际上我们看到过去几年资本市场对氢燃料电池行业越来越关注,我们整个氢能板块也从2019年7月份独立起来,以更好面向市场中的产品竞争和市场的资金的资源状态。同时,我们也计划在今年完成融资。

投资方面,实际上今天讲的全产业链布局不是我们什么都要做,我们做的只是其中关键环节,我们认为我们能够掌握的核心技术,从当前掌握技术基础上进行延伸。其他的技术,原材料、碳纤维等等,我们更多采取投资策略,从而更好额融合上下游产业链发展,同时也接受上下游有优势的企业对我们进行投资,这也是我们从去年开始策划,预计会在今年落地。

媒体:在技术方面想问一下张总,2013年氢曾经很火的时候,当时氢的成本上面非常高昂,现在我们从制造成本上面是不是已经到了这样一个阶段?在规模效应方面,规模量应该多大才能够到能赚钱的地步?相比于全国、全球,长城汽车在氢能领域的核心技术优势是什么?

关于商业模式想问一下穆总,将来氢这一块核心商业模式,是像现在电动车这种方式还是去卖车为主,还是会去卖我们的核心零部件,或者在产业链形成这个生态之后靠生态去赚钱,商业模式怎么考虑?

张天羽:实际上氢能这个产业已经火了好几次。以前火的过程当中是有政策因素的,有点像碳中和、碳达峰概念提出一样。九几年就有很多国家提出这个问题,有几波起伏,燃料电池也是一样。奥巴马时期北美特别热,好多企业在做这个,美国有很好的政策,做了燃料电池投入,可以把这部分税免掉,当时北美有上百家企业在做。

国内实际上在08年之前,因为我们收购的上燃动力公司,就运营了奥运会、世博会的燃料电池汽车,那段时间比较火。后续推广上,因为国家政策导向,燃料电池相对的慢慢变成与各个研究院和学校进行的前沿技术研发,没有发力市场化,这是过去历史。但这两年我们可以明显看到氢能又火起来了,我想还会持续火下去。比如在这两年内,国内已经有1000多家新的燃料电池相关公司进行了注册。可以看到越来越多的企业真正把规划和投资拿出来,尤其大型企业,这给予我们很大的信心。

看国外的时候,欧洲甚至将氢能定为它复兴战略的主要政策,想通过氢能来颠覆美元、石油体系。未来的热度是会持续往下走的。制造成本这一块方面,之前我们也有过相应分析,现在并不是材料成本稀缺,而是生产量级太小。全球只有几万辆的状态,国内更少,所以成本居高不下。我们做过相应测算,如果零部件能达到50万台量级,燃料电池相应成本和传统内燃机是相差不大的。这有技术的进步,也有量级提升的原因。

第二个问题,您提到长城技术领先的地方和优势。实际上今天我们已经展示了几个,首先在燃料电池发动机领域我们是全球前五,甚至在第三、第四这样的状态,真正将高功率燃料电池发动机集成在乘用车上,并且支持全工况应用,从控制策略到零部件执行和开发都承受了很大挑战。只技术开发我们就用了四年时间,今年真正搭载到量产的车上。所以,在燃料电池方面,首先是在功率密度上,为了实现发动机发电功率和密度,里面涉及到多个核心零部件,在国内实现从零到一的突破,在国际上也是绝对领先。包括今天陈总介绍的引射器,目前国内没有第二家做,在国际上相对来说是有成熟的经验,像乘用车的应用条件更严苛,这样的零部件在国际上很少,所以说我们是国际领先。

第二是空压机,我们的空压机工作每分钟可以达到12万5千转速,还要求无油,即使在有些航空领域也达不到这个状态,但我们完成了这个突破。这种空压机我们在国外之前买过,一个单价20万,甚至我们也寻求国外一些技术的合作开发,后来发现我们自己开发的比合作方的还要好,达到了国际领先。

燃料电池堆我们双轨进行,既有金属板的也有石墨板的,金属板更倾向于乘用车、复杂路况。石墨板更多针对商用车,长寿命,也是达到国际领先水平,无论寿命、性能、发动功率上都是国际领先水平。

储氢这一块,高压阀门虽然是很小的部件,但现在市场上买1万5到2万之间,并且国外垄断。我们是国内第一家开发出来的,极大的降低了成本。另外高压阀门是安全性的,经历了很严苛安全测试,已经在整车上应用。

减压阀,加上IV型储氢瓶,真正搭载在整车上的,在国际上只有极少数几家。真正搭载整车上完成成熟应用的我们是其中一家。刚才这几项目技术我们已经完全达到了国际领先水平。

穆峰:关于商业模式,我们并不是自己做零部件自己用,或者我们做车只卖零部件。长城汽车是非常开放的企业,我们需要贡献我们的力量,所以我们氢能的所有零部件都是对全社会开放的。第二,关于盈利点,无论做零部件还是做系统,相当于有一定的盈利,一个制造企业做经营很正常。对于车而言,我们预想的2025年以后量产车的盈利模式,绝对不是简单的做车然后加利润卖给消费者挣点中间价这种模式。

大家作为资深媒体,未来一定追求智能的体验、智能的空间。什么车或者什么动力能够支撑这个形式?

比如哨兵模式,根据我们测算,HEV车型使用最多支撑27分钟,很多车型不会超过45分钟。50公里续航的PHEV,也就4小时到5小时,根本支撑不了这种智能的延伸,真能支撑的是BEV和FCEV。

刚才讲到车的重量和电池重量之间关系,我们未来判断是中型和中型车以下,应该是BEV的世界。而中型车及中型车以上应该是燃料电池的世界。总体运营模式都是软件模式。

媒体:2025年全球氢能市场占有率前三,这是一个什么概念?

穆峰:氢能市场其实是一个广义的氢能市场,氢能市场做到前三相当于涵盖了整个氢社会,但就我们自主品牌而言,针对于中型以上的商用车和乘用车,长城汽车应该是一个氢能领域一个开拓着。

媒体:未势接下来在于示范运营方面,有什么样的一个规划,特别是我们都知道在马上冬奥会了。

张天羽:在去年9月份财政部发布一个通知,《燃料电池汽车示范城市申报通知》是一个城市群的概念,国内有20几个城市群申报了燃料电池产业的示范项目。我们参与了其中9个示范群申报,最终可能批准的是5个,我们核心的聚焦点在于京津冀、长三角和河南、河北这四个城市群。我们有信心协助这些城市群申报成功,在这些城市群基础下,我们搭建了相应的应用设施。比如雄安新区建设的砂石物料运输,这个线路一年要运2000多万吨的砂石物料。我们会在今年7月1日,首期推出100台燃料电池重卡,来支持砂石物料运输,后续会推出更多。

第二是支持北京新发地农批物流,疫情以后河北省到北京之间的运输,这种跨省冷链运输场景。还有其他船舶、油轮我们都在探索和建设规模中。总的数量目前我们达到了几千台,未来还会更多,这是当前的状态。

穆峰:上周五我们刚拿到在张家口冬奥会上的订单。应张家口政府要求,我们氢燃料电池车会在张家口冬奥会做交通运输。

媒体:请问张总,咱们氢能源技术的基础团队是怎么一个状态?

张天羽:我们团队确实世界级的,介绍一下历史,抛开现在融合进来的上燃动力,我们最早是在2016年,在长城集团内部成立的一个神秘团队。当时集团不知道我们干什么,团队带头人是之前宝马集团的氢能事业负责人,他在宝马带了一些专家过来,然后我们在这做了燃料电池核心平台和零部件的开发,在那之后我们不断汲取到世界上最优秀的专家。

今天发布会讲话的叫Peter,他是当前全球最好的电堆开发专家之一,之前在巴拉德工作,已经有了20多年开发经验。他之前所在的巴拉德是世界上最早做燃料电池的企业之一,他在巴拉德就是做电堆开发总监。我们储氢瓶专家,之前做过搭载在量产乘用车上的储氢瓶开发。包括还有在奥地利的专家做相应的阀门量产开发。

国内专家也不少,今天演讲的陈雪松,他是国内最资深做燃料电池专家之一,在海外做了20多年燃料电池开发。除了这些我们还有来自丰田的,还有来自现代的,都是具备很好的丰富经验专家。

同时,我们国内的团队成长速度也很快,有很多技术是基于国内人员的贡献,我们的测试中心、氢能研发中心的硬件设施,就是基于我们的团队不断摸索和探索出来的,包括膜加湿器,现在国内都是管式加湿器。目前整个团队有430余个研发人员,今年力争人员能够翻番。

媒体:目前国内车企都在布局燃料电池产业链,双极板、膜电极等,长城汽车已经布局比较全了,请问长城布局氢气制储运,这个产业链布局会不会太宽了一些?

第二个问题,目前国内的氢瓶企业正在引进国外IV型瓶制造商,问一下张总在三年示范期内,IV型瓶能否实现国内装车应用?IV型瓶技术能不能实现产业化落地?目前国内压力罐生产是有门槛的,请问如果实现产能化落地,长城汽车怎么突破这个问题?

穆峰:第一个问题,关于产业链布局,我们并不认为靠长城一家就能把氢整个产业能源做起来。我会看我们整个燃料电池产业链上下端,车的上下端,燃料电池场景的上下端,我会把这些关联画成一个通心球,看成是燃料电池的生态。这个球里面的各个领域的企业或者各个兄弟企业,友商,包括方方面面的我们都愿意开展合作。

另外,如果看我们布局,其实大家也能看的很清楚,因为我们做车,车能用的我们就布局了,车不能用的我们基本上还是合作为主。我们会做罐,车上用罐,我们现在讲所有纯电平台,电池会成为车的路径。同样我们做氢会也会做平台,高压罐是车的重要构件之一。从这个问题做一个延伸,实际上我们认为如果我们发展燃料电池一定要汲取当年我们发展BEV出现一些问题,当时我们做BEV的时候,做车的只做车,充电桩就只做桩,电池企业就做电池,最终产业很混乱,因为我们做车的时候不考虑电的优惠,不考虑能源波峰波谷,就重视消费者的喜欢,造出来的车用起来也就有问题等等。所以我们希望在起步之初,就联动发展。避免BEV这些年走过的弯路,我们是这样一个想法。

张天羽:燃料电池氢能这个行业很有意思,2016年定义这个方向,这个行业归纳为三个东西,一是电解制氢,二是燃料电池发动机,第三是储氢瓶,只要把这三个东西干明白了,你在行业里面延伸东西就很多了。燃料电池发动机,我们只要把乘用车技术攻克了就可以应用在商用车上,船舶上,甚至工厂和住宅设施上。因为乘用车应用场景是最困难的。

储氢瓶只要把乘用车攻克了,未来拓展到交通领域,甚至于固定式的氢气存储项目上。电解槽也是一样,既可以用住宅的,可以做小型应用场景,也可以做集中式大型注氢方式。所以行业核心定位已经清晰。

第二,我们希望融合产业链优质资源,一起把行业做起来。刚才问到储氢瓶问题,实际上长城未势的定位,我们更希望自己是一个不断的攻克技术的一家技术型公司。我们认为IV型瓶技术不是问题,国内推广更多是看政策法规的时间,因为目前缺少应用法规标准。如果国内推出的进程比较慢,我们可以将我们IV型瓶先推广到国外,技术应用方面在我们这并不是问题。

媒体:未来产业链的投资,从主体来说,未来像未势这边是重点做哪方面的投资?长城会重点做哪方面的投资?在氢这一块。

张天羽:实际上这个投资和当前产业链的建设是息息相关,穆总在今天发布会上介绍,2025年之前是我们的一个示范期,这有点像10年前动力电池的状态。这个示范期最重要的是如何能找到优质合作伙伴,我们一起把生态搭起来。第二是商业应用场景生态,第三是技术产业链开发生态,我们叫产品生态和场景生态,所以这两块都是我们投资和我们接受投资的重要方向。在产品上当前国内更多被卡脖子还是原材料,我们做的是如何能扶持国内一些好的做原材料的企业,真正把基础的技术搭建起来。在行业应用场景上,可能我们更好结合国内这些真正做这个事,有体量做这个事的大型能源公司,我们联合把这个场景搭起来。这两个方面我们都有投资规划,并且接受投资的规划。

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