【校友声音】对话氢能专家许峰 利用氢能之光,点亮这座城市-有节选
交大安泰MBA汽车专委会交大汽车观察 2022-12-08
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本期《校友声音》,我们很荣幸邀请到许峰校友,为我们分享“氢”对于未来中国能源变革的意义,氢能源之于交通运输在未来将扮演的角色,以及对于未来我国氢能产业健康发展的建议。
许峰,彼欧新能源业务发展总监,交大安泰MBA校友,汽车专委会新能源板块副秘书长
我们都知道您是氢能领域的专家,通过怎样的契机让你开始关注氢能源产业?
首先我比较愧对专家这个头衔,由于自己近些年一致从事氢能相关的工作,同时在交大学习期间,做了一些行业研究的工作,并形成了自己对氢能的认识,氢能博大精深,我自己也是在不断的学习和实践中。我和氢能结缘是当时看到了一个朋友圈的照片,照片上总理在参观丰田燃料电池车Mirai,然后露出了很惊讶的表情。2018到2019 年的时候我们去日本进行了考察,当时我试坐了丰田的 Mirai和日本的氢燃料电池公交车,亲眼看着一个日本年轻人开着氢燃料电池小车去加氢站加氢,三分钟加满他就把车开走了。当时的场景给我的震撼是非常大的,因为在中国我们一直被纯电动车包围着,不知道在世界的某一个角落有这么一个黑科技,当时我就选择了氢能作为未来的职业发展方向,然后一直坚持到现在,未来氢能产业应该有很大的可能性,我会继续把这条路走下去。
氢能源曾有过至少三次高光时刻,此后往往又迅速跌入低谷。有些人并不看好氢能源的未来,认为最终会走向终结,您怎么看?
我觉得人类去追求自己理想状态的脚步是永无止境的,其实氢能是一个很古老的技术,在100多年前就开始了,不管是阿波罗的登月计划,还是后面我们做的很多氢能源车的尝试。时任奥巴马总统时代的美国能源部长,也是诺贝尔奖得主朱棣文先生曾经提出著名的“四大奇迹”说,他认为氢能经济要实现发展,需要实现四个前置条件,一为如何解决氢的来源,降低大规模制氢成本,二为常温常压下氢的储存及运输,三为如何改善氢燃料电池的效率、成本和寿命问题,四为新能源及传统能源架构的相关性问题。
我觉得在彼时彼景他提的观点是正确的,但是现在来看,当前在国内有很多环境因素的变化都在向氢能有利的方面发展,包括在制氢端,因为中国有很多这种可再生能源,出现了大量的弃风弃光弃电,放弃了基本就放弃了,所以说电力的成本为 0,这个就是回答了制氢的问题。另外一点包括燃料电池的效率和成本以及寿命,当时的技术也就两三千个小时,但是现在不管是石墨双极板还是金属双极板,已经可以超过2万小时,甚至更好。其实随着我们对材料科学的不断投入,以及我们的制造配套能力的提高,我们这些应用端的效率寿命以及功率密度问题,包括成本问题都在现在得到了很好的解决,我再给你举个例子,比如我刚开始做燃料电池这个行业的时候,燃料电池系统的成本是1万块钱1千瓦,现在的话已经做到4000块钱,已经降了60%,我们认为到 25 年可以再降到2000 块钱每千瓦。
2025的 2000 块钱,那其实这个成本降低率是在平缓的过渡对吧?
对,因为毕竟会有它的边际效益,但行业认为会趋近五六百块钱。
您大概觉得什么时候会到600 块钱?
我觉得这个时间点应该很快,为什么这么说,因为中国供应链配套能力是很强的,例如你做燃料电池系统,很多东西你都可以在国内找到一些很强的供应商资源去做整合,所以说中国是一个可以产生奇迹的地方。那第4点刚才我们也说了,是跟传统能源结合,因为现在在中国要投光伏,投风电的话是要求必须要配套一定的储能。作为长时储能的锂电池的成本还是比较高,氢能将会发挥它在长时储能上的一些优势,这也即是一个市场又是对传统能源的一些弥补。综上所述,我们认为朱先生当时的判断没错,但是时代变了,能让氢能蓬勃发展的环境已经得到了很大的改善,行业判断 2025年将会是氢能一个大的爆发点,所以说现在这个时机做氢能是非常好的一个事情。
您觉得爆发点是类似于像电动车在 2022 年这样吗?
氢燃料电池汽车要比纯电动汽车对基础设施的要求更高,又涉及到了上游的能源结构,所以车端的爆发不会很快,但爆发的烈度有可能会超过纯电动汽车。
随着科学技术的进步,困扰氢燃料电池汽车发展的诸如安全性、氢燃料储存技术等问题逐渐得到克服和改善,然而成本问题仍然是制约氢燃料电池汽车发展的最大瓶颈。氢燃料电池汽车制造和使用运营过程中最难解决的问题是什么?未来有没有比较好的解决路径?
我们刚刚说了在应用层,也就是系统的成本是伴随着我们绝大部分零部件的国产化以及中国供应商能力的打造能解决的。那第二点,如果再往下竞争,我认为中国应该更多的去考虑材料科学方面的一些研究,比如质子交换膜,催化剂,以及碳纸,这几个材料应该是我们最后要攻破的。现在我们的催化剂和碳纸已经有很好的中国解决手段了,但是质子交换膜现在还做不了。
那从实验室到量产最大的瓶颈是什么?
我认为是时间,因为做材料科学不是说我们所谓的做汽车的集成科学。集成科学你大量去铺人力是能解决的。但是材料方面的科学你要做反复的实验进行迭代,所以说这方面的话要花大量的时间去做。我们之前所谓的这种弯道超车或者跨越式发展,往往跨过去了以后才发现很多东西还要再反过来再跨一遍,就是说西方走过的路一个都少不了。包括我们当时在博世做一些氢燃料电池产品的开发,做到最后就是材料科学。
刚刚您提到多种技术路线下的氢载体,您所谓的氢载体是什么?
这一点其实之前也提到了,就是说在储运这个环节是一个短板。因为制氢端有可再生能源,使用端的话,现在成本降的这么厉害,现在阻碍整个氢能产业链的环节是储运这个环节,包括国内的优秀企业也在做一些甲醇,不管是绿色甲醇还是氨,他们都是氢的载体,因为纯净的氢气氢分子很小,体积和密度比较低,所以说要进行压缩甚至液化来提高它的质量储蓄密度和体积储蓄密度方便运输。但是如果我们有了氨气,氨气很容易液化,而甲醇或者乙醇以液化的材料作为氢的载体,会大大的解决氢气在储运环节的痛点。
4. 2021年以来,我国加氢站建设迎来新一轮发展热潮,各省份陆续出台加氢站建设方案,氢能正在成为地方政府构建现代能源体系的重要途径。您如何看待我国加氢站的建设热潮?在各地上马加氢站过程中,应该如何处理安全标准不统一的难题?
我觉得这是一个必然的问题,你说了两方面的问题,首先来说大家建加氢站的热情肯定会更好地来支持中国氢工业的发展。因为做燃料电池汽车的商业逻辑跟当时做纯电动的既有相似之处又有差异,我们当年搞纯电动初期并不怎么特别依赖于充电桩,只是当市场从20万到 50万到100万的过程中,充电桩的矛盾会比较突出。因为当时还是一个充电桩和整车供需平衡的问题。那加氢站的话,这种矛盾会更加突出。因为你没有加氢站,氢根本加不进去,因为最早的时候比亚迪秦的插混在上海投放很多老小区是从楼上拿这个拖线板就可以直接充电的,但是氢气是绝对不可能的。所以说我们如果在推氢能或者加氢站的过程中,可能加氢站的矛盾和它的必要性是更急迫于当年我们搞纯电动汽车对于基础设施的一个基本要求。
5.氢能源之于交通运输在未来将扮演什么样的角色?对于未来我国氢能产业健康发展,您有怎样的建议?
我觉得我还是先谈一下中国未来的能源构成。如果中国从2030年实现碳达峰,在2060年实现碳中和,那新能源的占比一定要超过绝大部分,据分析认为中国要实现碳中和,水电、风电、光伏可再生能源比重要占到 80%,氢能会占到10%左右。未来氢能在很多领域都会使用,比如交通运输是一个很好的例子,如果看中国的交通运输碳排放量,其实乘用车只占有不到 20%,绝大部分是商用车,会占到70%-80%,其他还有船舶,飞行器等。
我的MBA论文是尹海涛院长指导的,他提出这么一个问题,中国以全国之力去搞零排放的乘用车,有这么急迫吗?或者说有这么必要吗?因为占大头的是商用车,从碳中和、碳达峰的角度来说,中国商用车在未来实现净能排放,清洁能源的价值更大,对于重型商用车来说,如果是纯电动,除非是短程的换电,如果说从长途来看,燃料电池技术是唯一的解决手段,这是一个前景,在回到您的问题,对于交通行业我认为氢燃料电池在面向中国交通行业碳中和的目标前提下,对于长途重型商用车是有相当大的市场的,而且也是有它的必要性和重要性的。
除了交通领域,我们也看到,船舶做纯电动这个也不太现实,远洋船舶可以用液氨或者是用绿色甲醇,但是内河航运或者一些游艇,现在看起来大概率会用氢,这是讲的交通领域。当然我们再回到大的工业领域,我们看到其实氢不单是动力,因为在交通行业氢更多的是氢动力的一个概念,其实还有一块氢能可以做,我们叫氢原料,氢原料是去做啥?就是去合成那些化工原料,做氨或做绿色甲醇,那以它为原料,然后又流转到我们的化工领域。另外一块包括矿产行业,大家在谈氢冶金,氢炼钢这些更多的更丰富的使用场景。氢能不但是在交通领域,而且在整个工业领域也是有丰富的使用可行性的。在中国未来的氢是什么?我认为氢是未来绿电的物理态,可以驱动汽车,可以作为化工原料等。
那目前的话您觉得从商业化的角度来看的话,重卡会不会更快的达到规模效益?
如果从商业模式角度来说,据我了解的情况,我们在西部有很多工业副产氢的地方或者煤化工的地方已经可以拿到6到12元每公斤的氢原料,因为我们从最早的DOE判断,35元每公斤就以实现盈亏平衡点,如果做到6到12元每公斤再加上储氢和加氢站的分摊,理论上是可以实现盈亏平衡,使用氢气要比使用柴油车更省钱。最后他们跑下来也是这样,我得到这个消息的时候感到非常振奋,因为这不是在PPT里去头脑风暴想出的一个模式,这个是实实在在在中国中西部地区发生的。未来随着光伏这些氢储能装置的一些投入,我认为未来的这些绿氢会更多也会更便宜,到时候氢的价格会比较低,就会助力氢燃料电池商用车在使用层面可以比柴油车有更大的优势。那再随着我们燃料电池系统的成本降低,以及储氢系统的成本降低,就可以把过程成本也降下来,这时候或许我们还真的能够实现商业化的应用。
您觉得盈亏平衡是在2025 年左右?
行业内普遍预计在 2025 年。我们也做了大量的研究,包括分析了中国燃料电池汽车和中国纯电动汽车,对比相差了 8~10 年的增长曲线,以奖代补、补贴拉动示范运营、建设基础设施,这个商业逻辑和政策指导的作用是一脉相承的。预计2025到2028年之间会有像宁德时代这样的氢能巨头成长起来,也会带来更多出海的机会。
6.您刚才还提到探索出盈利模式和路径再进行绿色替代,现在盈利模可以考虑从降本和拓宽它的使用场景包括储能方面的应用来考虑,您说的绿色替代是什么意思?
我认为要想打通整个氢能产业链,要让这个产业链上的企业和个人先有钱,他们要活下来,然后再谈梦想。我刚才跟您说的中国西部的例子用的氢也不是绿氢,而是灰氢,也就是工业副产氢。当然也可用绿氢,但是绿氢非常昂贵,用了灰氢至少可以让这些老板,私营业主能接受氢能这个车能赚到钱,一旦形成这种生态和使用场景,我个人觉得这个微循环就形成了,然后可以围绕着低价氢能源来打造它的生态,包括我们有整车厂有运营公司有车队,在中国中西部如果有 10 个点连成线,这就是一个非常好的市场了。然后在大家都有利可赚。等到培养出来一部分公司巨头以后,再慢慢进行这种绿色的替换。
7.恭喜许总在中国MBA创业大赛获得全国总决赛亚军,而且也是和氢能相关的项目,可以分享最近您在创赛中印象最深刻的事情是什么吗?
此次创赛是自己在MBA学业中的一次实践,因为在全国总决赛上我们团队和另外一组得分相同,所以需要进行加时赛,最后团队决定由我进行最后一分钟的演讲,这也是我印象最深刻的部分,最后通过我们的即兴演讲打动了评委,战胜了对手。
访谈嘉宾感言
周银铃:上海交通大学安泰MBA-2019级,安永全球知识管理中心,研究总监
“许总的分享让我们看到了氢能的多样性和未来发展的无限可能性,汽车行业校友可以共同探索氢能相关技术和商业模式,希望在不久的将来见证氢能巨头的产生。”
谢凤鸣:上海交通大学安泰MBA-2022级,ABB联桩,销售总监
“听完许总对行业的深度解析,我感受到了在氢能源汽车行业奋战的汽车人的坚守和信念,作为构建未来以可再生能源为主的多元化能源结构的重要载体,氢能源对汽车企业而言更多的是战略意义,愿氢能源行业的快速发展与技术革新能够助力中国汽车行业在新赛道腾飞。”
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