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第一锂电网|吴小员：《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》

新基建、新机遇、新发展 ， 7月9日 ， 由中国充电桩网主办的“2020第六届中国国际电动汽车充换电产业大会”（简称：金砖充电论坛）在上海大华虹桥假日酒店隆重开幕 。 来自政府、院校、协会、企业、采购商、金融、媒体等850位代表出席本次大会 ， 大会以“洞见当下、预见未来、聚力发展、合作共赢”为主题 ， 推动产业交流发展 。
第一锂电网|吴小员：《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》
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新基建引领发展新浪潮
同济大学汽车学院新能源汽车产业化研究中心副主任副教授吴小员发表了《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》的主题演讲 ， 以下是演讲嘉宾未删减实录：
第一锂电网|吴小员：《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》
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同济大学汽车学院新能源汽车产业化研究中心副主任副教授吴小员
演讲实录如下：前面刘永东主任报告提到了我们国家新能源汽车充换电设施经过10年在政策、在座各位艰苦努力下已经打造形成了全球目前规模最大 ， 覆盖区域最广 ， 同时也是服务车型最多的充电 ， 包括换电基础设施 。 但是 ， 我们新能源汽车从技术路线 ， 氢燃料汽车这两年清风四起 ， 但是氢燃料电池汽车和相关的基础设施在新基建的时代有哪些机遇和挑战呢？接下来我给大家做一些分享和交流 。 我的报告分三个部分 。 首先 ， 看一下从新能源汽车电氢并行之态 ， 首先从能源革命 ， 不仅仅是汽车的动力革命 ， 要从多重革命的需求和推动力广阔的背景和高度看今天的状态和未来的趋势 。 从能源革命看 ， 我们注意到电和氢本身都是清洁低碳的二次能源 ， 上游来源能不能让我们用上新能源的绿电 。 今天我们讲的都是绿色的 ， 我们看到电能的运用很普及广泛 ， 氢能的利用这几年从全球应对能源转型和气候减排都成为全球能源化的技术路径 。 在我国目前没有明确上升到能源战略的地位 ， 但是氢能在能源体系中的地位已经在不断提升 ， 这是氢能相关新能源汽车和氢能基础设施 ， 也是未来氢能新基建 ， 当然也是目前发展普及最快最早充电和换电等等基础设施 ， 未来竞争或者合作或者融合创新需要非常高度关注的一些方面 。 我们从国际氢能委员会的预测看一下 ， 比较长远的未来 ， 到未来2050年 ， 全球预测 ， 氢能在终端能源消费中的占比将比现阶段扩大10倍左右 。 到2030年和2050年 ， 氢能在我国终端能源消费中的占比 ， 将从现阶段的2.7%分别提升至5%和10% ， 提升至约18% 。 2019年6月 ， 氢能联盟指出 ， 到2050年 ， 我国以燃料电池汽车为主的交通运输领域 ， 氢能消费将约占氢能总量的28% ， 该领域将取代现阶段氢能消费的主要领域-工业原料 ， 成为我国未来氢能应用的最大场景 。 2006年我国已经在科学技术发展规划纲要当中把氢能列进去了 ， 去年《政府工作报告》首次提出了推动充电包括加氢等基础设施的建设 。 到了今年的《政府工作报告》大家耳熟能详的新基建在里面 ， 虽然没有把加氢明文列进去 ， 但是由于是新能源汽车发展重点配套应用设施的分支 ， 因此也会在政策和行业的大发展中更快的发展 。 今年在上半年 ， 特别是前5个月已经有多部委至少出台了15个和氢能相关的规划和政策 ， 尤其值得大家关注的是在今年的4月份 ， 我国的《能源法》首次在征求意见稿中 ， 在能源术语中把氢能列进去了 ， 这是一个重大的政策和战略的信号 。 最近国家发改委能源局也多次作出了重大部署 。
第一锂电网|吴小员：《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》
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【第一锂电网|吴小员：《“电氢并行”时代氢能“新基建”创新发展的思考》】接下来从汽车动力革命技术路线来看电氢并行 ， 为什么走到今天的地步 ， 是怎么走过来的 。 我们看到2009年的时候 ， 我们国家确立了新能源汽车作为战略性新兴产业之一 ， 其实在这之前8月份 ， 我国就已经确定了新能源汽车发展的技术路线 ， 从战略上明确了一大平台 ， 这个平台就是纯电驱动 。 大家注意纯电驱动和纯电动的区别 。 纯电驱动是统一的战略大平台 ， 下面具体的动力电动化革命的核心技术路线是有两个方向 ， 一个动力电池 ， 刚才其鲁教授重点讲的锂离子电池一方面 ， 另外一支其实就是燃料电池 ， 它们都是跟电相关的两个行业 ， 这两大核心的技术路线支撑了三类比较熟悉的新能源汽车的发展 ， 也就是常说的纯电动、插电式混动包括增程式 ， 另外一支就是比较独特的是燃料电池汽车 ， 在政策和技术不断成熟的推动下 ， 我们看到燃料电池是在汽车上的运用 ， 特别是在一些重载商用车上 ， 优势已经在不断的凸显 ， 产业化也不断加快发展 。 从国外来看 ， 大家有没有注意到有几个网红的燃料电池动力重卡 ， 在国内大家看到左下角东风燃料电车厢式物流车在广东、上海等有了相当规模 ， 我国氢燃料电池接入北理工国家新能源汽车大数据平台在线运营的占比最大的一类车型 。 我们在重载专用车上面应用和新产品的开发也在加快速度 。 另外 ， 从新能源汽车几条技术路线看相关的应用配套设施 ， 我们注意到新能源汽车补能模式不仅仅是充电 ， 也包括快速的换电以及加氢 ， 这几种模式什么关系？从经济性、用户体验、技术成熟度等等方面它们各有特点 。 我们可以讲充电或者说纯电、插电是前浪 ， 氢能或者加氢看作后浪 ， 我们经常讲后浪把前浪拍在沙滩上 。 我们看到今天氢能和加氢商业模式、技术的发展不是把前浪拍在沙滩上 ， 而是呈现出融合创新的态势 ， 这个特别值得充换电的朋友关注一下 。 未来如何融合发展是关键 。 仅仅从投资关键性上来测算 ， 做一个简单测算 ， 以67瓦标准停车服务为基础 ， 快充建站成本 ， 换电建站成本 ， 加氢站建设成本我让课题组学生做了简单测算 。 仅仅从建站成本来看 ， 快充是最便宜的 ， 加氢目前是最贵的 ， 但是从服务的次数、体验 ， 换电和加氢有一个最大的共同特点就是时间短 ， 当然它还有一些别的方面的优势 。 下午可能还有丰富多彩的换电报告 ， 目前换电比较突出的代表 ， 行业里面有奥动、蔚来等等 。 这里看到充电最大的问题 ， 这是前几天我注意到 ， 一位行业（易充）的朋友发的公告“集中式场站不接受新能源物流车进入” 。 指的是暂时 ， 原因是什么？在充电环节 ， 充电设施的友好程度还要取决于电池 ， 还有车电前端的质量 ， 相比加氢这个方式来讲 ， 可能在当前电池的技术成熟度来讲还会有一些制约和短板 ， 这也是值得大家关注的 。 既然全球全国支持加氢设施 ， 目前的现状如何呢？包括未来的目标 。 氢能基础设施如果狭义理解为加氢站 ， 但是它的复杂程度跟充换电还不太一样 ， 因为我们加氢站氢的来源 ， 上游氢气的制取、储运和运输还有很多技术路线 ， 还有很多需要攻克的瓶颈 。 今天我的重点放在加注上面 ， 在整个车用绿色氢能产业链图中 ， 加氢基础设施无疑在关键的环节 ， 对下游汽车的制造、生产、应用起了非常关键性的制约作用 。 从全球燃料电池汽车先行国家推广应用目标以及特点加氢站规划目标 ， 我们国家到2030年跟美国全球排第一的 ， 100万辆车 ， 1000座站 。 像日本、韩国近几年发展的步子比我们快 ， 并且他们面向2040年比我们更长远考虑 ， 更激进的规划已经制订 。 特别是欧洲 ， 除了我列了这些国家以外 ， 甚至连葡萄牙这些国家上个月也制订了国家级的氢能战略 ， 目前我们国家氢能列入国家能源体系还在征求意见阶段 ， 氢能战略的出台有待一定的时间 。 我们看一下各国制订的宏大目标进展怎么样 。 因为加氢站是围绕燃料电池汽车服务的 ， 我们看一下加氢站全球进展来讲 ， 从全球和我国氢燃料电车数量有多少 ， 看一下增长的趋势 。 今年因为情况比较特殊 ， 我们暂时简单看一下 ， 在今年1-5月全球新能源汽车总销量77.4万 ， 首次出现了新能源汽车（全球）规模下滑现象 。 但是注意一个词 ， 全球新能源汽车在汽车总体中的市场渗透率还是提升了 ， 从2.5%提高到2.9% ， 这是新能源汽车总的走势 ， 其中从结构来看 ， 燃料电池汽车全球在77.4万辆 ， 今年1-5月份只有区区3000辆 ， 不是太多 。 在总体占比也是不到1% 。 但是 ， 我国到今年4月份 ， 产量超过了7000辆 ， 销量接近6500辆 ， 这是什么概念？到目前为止已经超过了我们国家到2020年5000辆的规划 ， 这是指车 。 加氢站 ， 我们国家的规划到今年年底要达到100座 ， 现在我们国家建了多少座？到今年年初和去年年底 ， 报道已建的是61座 ， 我们再看它的增长态势非常快 ， 今年5月份据报道接近70座 ， 预计今年年底总的加氢站的数量能够达到100座 。 全球目前的状态数量排名是第三 ， 第一是日本 ， 第二是德国 。 到今年年底按现在的趋势 ， 有望成为全球第二 ， 并且是第二个超过百座站的国家 。 氢能源汽车总的产销量在全球是什么位置？从2015年位居全球第一 ， 总量占了全球一半以上 ， 氢能汽车在全球销量第一 ， 加氢站第三 。 现状还没有像纯电动发展那么快 ， 除了国家的政策和战略 ， 氢能和加氢基础设施发展的最大的全球亮点是从下而上的热情推动 ， 在我们国家特别明显 ， 地方政府热情高涨规划密集出台 。 我们看到一点 ， 除了新基建今年的提速以外 ， 今年4月四部委对燃料汽车补贴的方式有重大的调整 ， 以奖带补的方式 ， 对城市作为总体示范单位推动 ， 这样对地方政府的热情有新一波的推动 。 仅仅从各地的规划来看 ， 到2025年 ， 氢燃料电池推广数量超过8万辆 ， 远远超过了国家节能新能源技术路线里面的规划 ， 加氢站将达到450座 ， 也是超过国家预测的300座左右 。 具体看几个地方政府热情高涨的代表 ， 特别像山东齐鲁大地错过了电动化 ， 在充换电和插电混动时代 ， 山东还没有走在特别前列 ， 但是他们不会再错过充当氢能领头羊的 ， 齐鲁大地也是未来各位掘金关注之地 ， 还有像北京 ， 北京规划特别全面 ， 既有充电桩5万个规划 ， 也有换电站100座的规划 ， 另外还有加氢站 ， 也是为冬奥会做一些准备 。 另外两个先行城市做了积极的实践 ， 我个人在分析和调研中 ， 他们有多级联动的机制 ， 不仅仅是城市层面 ， 他们区 ， 像佛山南海区 ， 上海嘉定区 ， 包括临港等等都有了从底到下到上逐级自主的积极性 ， 佛山现在是全国加氢站最多的城市（13座） ， 佛山不是省会城市也不是上海这样的大都市 ， 但是走在前列 ， 上海有8座 。 他们有这么大的成效 ， 跟他们区域推广的规模以及当地政府和强大的产业基础支撑离不开 ， 因为佛山有佛山飞驰 ， 上海有上汽等等 。 从市场来看 ， 加氢站建设在氢能这块跟充电设施 ， 跟国外有一个共同点 ， 车企为主力 。 但是在氢能加氢设施最快 ， 中国主体是多元化 ， 商业模式也是多样化 。 时间关系不一一解读 。 这里特别值得关注是这两年开始大大发力的能源企业 ， 尤其是传统的 ， 包括国家电网 ， 国电投 ， 三桶油 ， 包括国外的气体公司等纷纷巨资砸入这个市场 。 案例有很多 ， 介绍两个创新实践走在前面的 。 一个是传统的能源企业——中石化 ， 因为氢能加氢基础设施目前来讲最大的瓶颈是土地问题 ， 你要建商用站必须用商用地 ， 商用地很贵也很难得 ， 要在比较好的位置 ， 工业用地不能做商业应用 ， 这个是难度很大的地方 。 中石化他们的特征不是因为有油 ， 而是因为有地 。 它在前面超过3万多个加油站点 ， 从目前的探索和实践来看 ， 在传统能源补充站的基础上加氢功能是比较好绕过用地难、用地贵关键瓶颈选择 。 中石化去年7月在佛山建设了第一座国内油氢合建 ， 他们提出一个规划 ， 从首推油氢合建 ， 在广州继续建设20座以上的具有光伏发电等等 ， 五位一体综合能源销售站的集约模式 。 另外一种新的探索模式就是在上海金山化工园区的加氢站 ， 由气体公司包括车辆的运营公司包括装备加氢站的运营公司以及投资机构 ， 共同合资建设组成的平台性的公司 ， 他们的综合服务模式重点是面向新能源 ， 是加氢充电 ， 包括车辆的运营维保 ， 因为结合了化工园区 ， 可以打到他们加氢站的优势 ， 还开发了加氢母站 ， 对外输出多样化的商业模式 。 最后一点时间 ， 面向新基建的风口还有多重战略叠加的优势 ， 如何拥抱新基建+带来新机遇 。 我们要直面多环节多因素的难点和痛点 ， 除了用地难的问题 ， 还有因为氢能的定位 ， 氢能的管理 ， 加氢站的标准等等 ， 管理流程申报审批验收在各个地方没有非常好的成熟的标准 ， 因此审批的流程长 。 另外还有一个地方值得注意 ， 加氢站建设的关键设备 ， 特别是压缩机等等 ， 国产化的成本和性能还有很长的路要走 。 另外在运营服务方面 ， 安全管理也是一个重大挑战 。 去年在挪威（6月份）发生氢站爆炸事故 ， 重大安全事故起源于小螺栓泄露的气体 。 另外 ， 盈利模式单一；大家说充电不好做 ， 做的人太多了 ， 这么多友商我去搞加氢吧 ， 你看到当前加氢盈利模式仅靠加氢价格的差价 ， 我跟一些朋友聊过 ， 以一个三四线城市建500公斤一天的加氢站来算 ， 它的固定投资要8亩地（商业用地） ， 因为要考虑前后通行距离 ， 加上至少200万的设备投入 ， 这是固定成本 。 运营成本是什么？一年下来人工、各种运行费用 ， 大概要172万元 ， 按照500公斤一天加氢的最高能力 ， 按加氢价格差一公里10块钱来算 ， 你一年的毛利收入也就是170万 ， 大家看看什么时候才能回本 。 这里我列了上海目前八个加氢站 ， 它们的加氢能力要达到每天500公斤真的不容易 ， 这里面8座站至少有2座是企业不做的 ， 是企业用地 ， 不能对外开放 ， 所以整个加氢站不光是数量不太够 ， 服务能力还有很大的提升空间 。 这是深圳一个朋友做的比较好的 ， 去年一年一个2000平米60条直流枪的加氢站一年总收入（不包括12月份） ， 超过630万 ， 一年就能回本 ， 我们的氢站几年能回本？最后从创新发展来考虑 ， 我个人总结了一下 ， 我认为从国家和地方层面要管理增速 ， 在行业氢站的建设方面重点攻克降本的问题 ， 通过技术降本 ， 不是减人 。 技术几大关键瓶颈 ， 一个是设备关键零部件 ， 我到几个氢站调研过 ， 一把加氢枪10多万 ， 而且不像做充电枪的都能做 ， 加氢国产化也不敢用 。 从运营层面来讲 ， 我们要拓展更多的运营场景 ， 克服原来坐地等车来的场景 ， 要以站促车 ， 要强化安全运行的效能 ， 另外要运行商业模式 ， 仅靠差价很难支撑这么高的建设 。 从城市和区域来讲 ， 放了一个上海临港自贸区不久前发布的综合能源等等一个规划 ， 在这样的区域就要加氢基础设施的建设不是一个简单的加氢产站新建的问题 ， 而是跟一个城市、区域电氢并行的新生态、综合能源补给的新网络、新模式融合起来 ， 通过融合创新一起掘金 。


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