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氢能:真正造福汽车工业仍存在很多障碍
2006年7月21日 8:55  来源:中国证券网-上海证券报


    尽管氢燃料电池车有着无可比拟的优势,但在商业运营者眼中,它仍存在着巨大的发展障碍。

  汽油只能依靠一种能源生产,即石油;但氢气的生产原料多种多样,有石油、天然气、太阳能、水、风力。因此,一旦氢能源经济出现,且价格较石油有绝对竞争优势,就会对石油巨头们产生巨大冲击,所以,这些巨头是氢燃料发展的抵制者。他们不会轻易配合建设加氢站。

  在美国, 通用汽车公司曾经提出将城市加油站全部转为加氢站的想法。但据美国业内人士估计,以每个加油站的改装成本为40万至50万美元计算,仅改装美国1/3的修配站,就需要投资300亿美元。这令石油巨头们望而生畏。更不要说中石油或中石化,如果没有政府支持,让其掏大钱建立加氢站恐怕很难。而且加氢站建成后,其传统的加油站会受到多少影响,也在其考虑之中。

  现有的汽车制造商是否能接受氢燃料电池车的量产也是一大问题。一旦氢燃料电池车进入商业化,汽车业将发生翻天覆地的变化。一些在内燃机汽车上占据优势的汽车企业将不得不调整其生产设备,尤其是发动机设备和总装设备,很可能其在内燃机车投入了财力在未收回成本前就毁于一旦,因此从内燃机车转向只需加10%乙醇、无需对汽车配件进行大改动的技术,将是这些企业最能接受的。

  当然,消费者的顾虑是最大障碍。目前行驶在北京大街上的梅赛德斯-奔驰氢燃料电池公共汽车售价200万美元。尽管配有神力科技的氢燃料电池车价值数百万元人民币,但在连百万元的房产也难以负担的普通中国国民中,推广氢燃料电池车,基本上不可行。

  不过,在胡里清看来,这一切总有解决方案,“未来氢燃料汽车的成本将越来越低,其商业推广价值也会越来越大。”

  目前,氢燃料电池车价值高主要是因为发动机成本高,每千瓦约1万元。一辆马力为50千瓦至60千瓦的桑塔纳,其发动机成本至少在50万元左右。桑塔纳内燃机的价格不足氢燃料电池车的二十分之一。普桑售价7万元至8万元,按惯例发动机成本占整车成本的20%至30%,因此估算实际上其内燃机发动成本低于2万元。

  “当达到千辆发动机的产量后,成本将进一步降低,可能达到每千瓦3000元至5000元。”胡里清表示,“若达到万辆产能,发动机的每千瓦成本为1000元左右。”

  另外,2005年2月16日正式生效的《京都议定书》也许将成为氢燃料电池车发展的一个重大转折点。因为造成温室效应的主要“罪人”就是内燃发动机汽车排放的尾气。

  《 京都议定书》是人类历史上首次限制温室气体排放的法规。计划到2012年之前,主要工业发达国家温室气体排放量将在1990年的基础上平均减少5.2%。从2008年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%~8%;发展中国家则没有减排义务。

  ———来自上汽、神力科技、飞驰绿能的报道

  编者按:

  有专家预言,人类正从以石油为代表的“黑金时代”步向以氢能为代表的“白金时代”。“几十年后,在绿荫环绕的城市里静静行驶的汽车里仅排放出水蒸气,大气层里二氧化碳的含量降至200年来的最低点;人类从周围的水和空气里找到了可持续发展的道路。”埃默里·洛文斯在其著作《自然资本论:关于下一次工业革命》里如此描绘人类美好的未来。这些汽车使用的就是“氢能”。

  不过还有一点洛文斯没有点出来:氢能的使用还会带动可再生能源设备———电解水设备、燃料电池、储氢器等一系列新兴制造产业,全面推动经济发展。

  在上述美好愿景的吸引下,在油价居高不下的压力下,全球正兴起一股“追逐”氢能源的热潮。但是,本报记者在多方采访时遇到最多的一个说法就是:氢能技术如果没有政府扶持就很难产业化,也很难培育市场,其高昂的成本也就无法降低。许多企业现在还是试探性地介入氢能源,“大规模的投入和产业化至少需要20年。”一个企业老总如此说。

  □本报记者 吴琼

  要说氢能在中国的发展故事,得先要交待一下它的产业链及“主人公”。

  氢能经济产业链包括:氢能研发、氢燃料电池、氢燃料电池驱动系统、制氢、加氢、加氢站建设几个方面。在中国,最著名的研发机构是上海同济大学、清华大学、中科院大连化学物理研究所;最著名的氢燃料电池企业为神力科技、大连新能源动力;制氢加氢企业为北京飞驰绿能电源技术公司(下称飞驰绿能)。而目前巨资参与氢能项目研发的国内汽车企业只有上海汽车集团一家。

  神力科技苦撑八年

  2000年,加拿大氢燃料电池公司———巴拉德动力系统公司(下称巴拉德)以令人瞠目的3.4亿美元股票成功售出后,迅速卷起了“寻找下一个巴拉德”的风险投资热潮。在美国纳斯达克交易所,巴拉德的股价也由最初的每股不足10美元涨至2000年2月的144.94美元。

  就在巴拉德被资本疯狂追捧的时候,与巴拉德从事同样产业的中国上海神力科技有限公司(下称神力科技)却正在因资金短缺而苦苦支撑。

  近日,神力科技的创立者胡里清向记者回忆了当初的窘境,“因为担心失败会很丢人,因此创业时没有去侨联、也没有去留学生服务中心报到。”他说当时压根儿就没有想到一定会成功,只是秉承研究人员的毅力去做自己认定的事。

  “神力科技的起步源于另一个人,慧眼朱嘉骏。”胡里清回忆。

  1998年胡里清毅然放弃巴拉德公司10万多美元的年薪和价值百万元的期权回国创业时, 迟迟未找到投资方。临行前的一天,一个朋友让他去和上海奉浦工业园区的管委会主任朱嘉骏见一面。胡里清退掉回加拿大的机票,与朱嘉骏碰面。正是这一面,改变了胡里清的一生,也诞生了神力科技这样一家公司。

  “我告诉朱嘉骏,有氢燃料电池这样一个项目,虽然风险大,但前景不错,问愿做否。”胡里清回忆道,经过调查,以朱嘉骏为首的奉浦工业园区觉得确实可行,就大胆地以奉浦开发区的名义投资了50万元。

  拿着50万元,胡里清租了个间民房,开始了八年研发之路。这八年也被神力科技的员工称为“八年抗战”。最初因“水变油是伪科学”的误解,胡里清及神力科技受到不公正的待遇。最困难的是2001年,朱嘉骏调离奉浦后,由于新任领导认为氢能源普及时日尚久,因而以30万元的价格将股权出售给奉浦置业。此时正值神力科技最艰难之时,时隔不久,科技部863的项目资金到位,神力科技就此解困。

  复星入股与神力“扭亏”

  随着新能源的热潮渐起,神力科技终于迎来了资本的青睐。

  2006年7月15日,上海复星集团下属控股子公司上海复星化工医药投资有限公司与上海奉浦置业有限公司等签署股权转让协议,复星化工以5045.28万元受让神力科技36.26%的股权。神力科技的注册资本由50.05万元增至人民币52.13万元。

  据上海证券报了解,最终复星集团将出资人民币6045.28万元持有神力科技38.81%的股权。

  值得期待的是,复星集团近期还将与奉贤区政府讨论建立氢能经济园区的事,目前正在投资筹划期,可能会采用大股东担保方式贷款。胡里清表示,“氢能经济园区将分两期建设,一期预计半年内完成基础建设,达到千辆的年产能;二期明年启动,年产能万辆。”

  胡里清说,“与郭广昌(复星集团董事长)谈时,我问他是否愿意做一件将事业延续到百年以后的事情,同时也从事一件功德无量的环保善行?”极有商业意识的郭广昌显然不仅仅只看重这两点,他决定控股神力科技还有一个重要考虑因素———中国氢燃料电池车行业已经趋暖、神力科技已经初现盈利端倪。

  “今年,我们的销售收入近1000万元。”胡里清告诉记者,“已经卖了4台氢燃料电池发动机及120万元一台50千瓦的发电站。”

  “神力科技已经基本上实现了盈利。”胡里清透露,“神力现在有120名员工,研发人员占1/3,每年人员开销近300万元,公司正常运转年开支1000万元。”

  这一盈利计算法,仅考虑了原材料、少量人工、生产设备折旧等三方面成本,神力科技的生产、研发成本、大部分研发的人工费用并未计入在内,而是计入863项目支持资金上。

  但无论如何,神力科技已经渡过襁褓期。

  神力科技的资金来源由两部分组成:政府支持资金和股东投资。

  从2002年至2005年,科技部及上海市政府共下拨1亿元支持神力的科研项目,奉浦开发区则投资50万元。

  神力科技的收入来自于研究机构、一些汽车企业购买氢燃料电池、发电站。

  “预计再过三年,神力就能真正实现盈利,至少是两位数以上的利润率。”胡里清寄希望于氢燃料电池车在中国的发展。

  这一切似乎值得期待。氢燃料电池车的运行成本不足内燃机(汽油)车的一半。传统轿车每行驶100公里需消耗约8升汽油,按照93号汽油每升约5元计算,百公里花费大约40元;装神力氢能燃料电池发动机的轿车100公里消耗1.03公斤氢气,按每公斤15元计算,只需要花费15元。

  一旦基础建设到位,氢燃料电池车售价合理,氢燃料电池车将极容易为消费者接受。

  上海汽车集团加入

  在氢燃料电池车上,上海明显走在中国其他城市的前面。

  这一方面源于上海市政府的高瞻远瞩。在国家863项目支持的同时,上海市政府提供1:1的配套资金支持,两项共计1亿元。其次,上海政府拿出了切实可行的发展规划。上海市经委联合发布的《上海市新能源汽车推进项目指南(2006-2008年度)》中明确指出,上海在新能源汽车方面将选择燃料电池汽车作为主攻方向。

  根据“百、千、万”的计划,2007年底上海将完成新一代燃料电池轿车开发和商业化示范运行所必需的认证试验;2008年初完成百辆级燃料电池轿车小批量生产,主要将用于政府公务用车、北京奥运会和示范运行;2009年,上海将形成千辆燃料电池汽车,用于出租车、公交车示范运营及世博会场馆用车;到2011年左右,达到“万辆级”目标,并最终实现市场销售。

  作为“百、千、万”目标的最大支持者,上海汽车集团在上海氢燃料电池车上起了至关重要的作用。

  自2005年8月26日,上汽股份、上海交大、同济大学新能源战略合作签约仪式后,上汽股份与上海交大、同济大学开展新能源汽车“校企合作”进入了实质性推进阶段,此举意味着上汽股份为主导的新能源汽车项目全面提速。

  “我们发展新能源汽车,必须着眼于为国家能源战略服务的大局,下决心在燃料电池汽车上实施重点超越,努力抢占新能源的技术制高点。”2006年3月上汽股份总裁陈虹在两会上发言时指出。

  今年6月1日,上汽股份召开“双过半”推进大会透露上汽股份新能源汽车项目的进展情况:燃料电池大客车演示样车已完成技术方案和整车设计,6月底将完成整车装配和初步调试;燃料电池轿车项目也在稳步推进中,将于今年年底将完成样车试制。

  据上海证券报了解,在2007年的100辆氢燃料电池车中,45辆为基于罗孚75技术上开发的上汽自主品牌车,45辆为上海大众的领驭轿车,10辆为上汽申沃提供的客车。

  上汽集团还参股了上海燃料电池动力系统股份公司,约占16%股权。该燃料公司是由上海汽车工业(集团)总公司、上海同济企业管理中心、上海科技投资公司、上海工业投资(集团)公司、信息产业部电子第二十一所及自然人共同出资成立,注册资本为3745万元人民币。

  同济大学主攻氢发动机

  提到氢能源燃料电池轿车,就不能不提到同济大学。

  从2002至2006的5年间,科技部将投入1.2亿元支持“燃料电池轿车研发”项目。这一项目由同济大学牵头承担,同济大学主攻动力控制系统、车身改进、系统集成;其零部件等通过招标方式吸引几十家企业参与,如神力科技。

  4年来,同济大学目前已经研制出3代氢燃料电池车———超越者1号、2号和3号。

  “每一代车都有所改进。”同济大学教授王宏雁说,“一是动力系统,如重量更轻、动力更强;二是适配性,目前已经在上海大众的桑塔纳2000、桑塔纳3000、途安以及上海华普汽车上试验过,基本上能适应不同车型。”

  2005年,同济大学与上海大众合作,研制出的10辆氢燃料电池车。试制车间就是上海大众,样车即为桑塔纳3000。

  未来同济大学将在上海燃料电池动力系统股份公司下成立一家工厂,生产动力系统以匹配不同的车型,并将燃料电池动力系统进行品牌推广。

  飞驰绿能转攻制氢

  苦等8年,胡里清终于迎来了中国氢能经济的春天。远在北京的飞驰绿能电源技术公司(简称“飞驰绿能”)则经历了更多的市场风雨,由于未得到国家863项目的支持,飞驰绿能将重点转向了制氢、储存氢、加氢的全过程。目前有三种制氢方式:电解水制氢、天然气重整制氢、化工厂或燃油厂废氢提纯。电解水制氢成本最高,普通氢的成本为每立方米3元至4元;天然气及废氢提纯制氢方式成本约在每立方米2元左右。

  飞驰绿能的高纯度氢(纯度为99.999%)每立方米售价10元,利润率相当高。但是由于市场需求不大,飞驰绿能所获得的总利润有限。因此,他们也销售加氢站。目前国外加氢站的设备投入在500万元至1000万元,而飞驰绿能的设备投入可以降至150万元。这一价格水平并非绝对,因为二者的技术指标、加氢规模不同,价格会有很大区别。

  “一个能为几十辆车加氢的加氢站,设备造价为1000万元左右。” 同济大学氢能技术研究所所长马建新说,“今年年底,上海安亭的加氢站将建成。”

  与飞驰绿能不同,全面负责上海加氢站建设的同济大学正在探索将工业附产氢与新能源结合的道路。附产氢主要来源于化工企业,上海正好是化工企业集中地。目前上海有三个重要的附产氢来源:以上海焦化、氯碱化工为首的吴泾地区,宝钢地区,以巴斯夫为首的漕泾化工园区。

  “从上海的附产氢提纯制氢量,足够近中期氢燃料电池车的发展。”马建新说,“预计够上万辆车使用。如果化工区发展势头更快,未来将提供10万辆以上的氢燃料电池车使用的量。”

  各国政府加速发展“氢能”

  “清洁能源”氢能已经引起诸多国家的研究热情, 尤其是西方主要发达国家都制订了氢能发展规划,它们对该产业的投入也越来越大。

  美国:2001年5月布什政府在《国家能源政策报告》中就提出发展氢能,2002年11月,美国出台《国家氢能发展路线图》。至2003年,布什政府共投资了17亿美元从事氢能燃料电池、氢能基础建设与尖端车辆科技的发展。

  此外,美国政府给予新能源汽车政策扶持:购买每辆零排放汽车的消费者可获得4000美元的补贴;且2006年至2007年联邦机构5%新购车辆为氢燃料电池车,未来这一比例将提高至20%。

  日本:日本也不例外,日本首相小泉纯一郎甚至在自己的家中安装了一套家用燃料电池发电系统。

  2001年1月,日本经济产业省提出指导氢能和燃料电池技术发展的国家行动纲领,并明确制定了分阶段实现燃料电池实用化的目标。为此,日本政府计划研发资金投入110亿美元,2030年建成8500个氢加注站,生产1500万辆燃料电池汽车,占汽车市场的20%。

  加拿大:加拿大每年研发氢能耗资近3亿美元,未来5年,将投入10亿美元用于氢能开发,包括氢能高速公路的建设。

  巴拉德公司在范库弗峰和惠斯勒之间兴建世界首条氢能公路。通过公路上的7个制氢点制取的氢气。

  欧盟:在2002年至2006年的欧盟第6个框架研究计划中,对氢能和燃料电池的研究的投资为2500万至3000万欧元,较第5个框架计划提高近一倍。

  中国:2003年3月27日,由全球环境基金(GEF)、联合国开发计划署(UNDP)和中国政府共同支持的“中国燃料电池公共汽车商业化示范项目”正式启动。该工程历时5年,总投资3236万美元,以推动燃料电池公共汽车在中国产业化。此外,在“863”和“973”计划中,均把氢能作为重点研究领域。

  据悉,2010年上海世博会将主打环保牌,届时20辆氢燃料公交车、300辆氢燃料出租车、1000辆电动汽车及一批燃料电池场地车和邮政车都将投入运行。(吴琼 整理)

  世界著名汽车公司的燃料电池产业化发展规划

  企业名称公开计划

  宝马2008年之前开始商业化销售;2020年之后达到25%的市场占有率。

  戴姆勒-克莱斯勒2004-2007年达到“适合日常使用”,2010年开始大规模商业化。

  菲亚特商业化是国家长远目标,目前主要在意大利米兰进行实证示范。

  福特商业化时间表与能源部的氢燃料发动机计划一致。

  通用计划到2010年具备大功率燃料电池发动机和燃料电池车的生产能力,2020年首先通过进入发电领域来引导大量燃料电池发动机和燃料电池车的销售。

  本田计划在美国和日本每年销售300辆燃料电池车;2005年与巴拉德合作结束后发展自己的燃料电池系统;继续扩大燃料电池车及基础设施的实证示范。

  现代计划2010年在韩国销售1万辆燃料电池车,2020实现商业化生产。

  马自达2007年实现氢燃料发动机的生产。

  三菱其Grandis车于2003年11月在日本通过国土交通省的公共道路认证,计划为燃料电池电池车的商业化进程提供促进动力。

  标志雪铁龙2005年后,用小型燃料电池做辅助动力系统的油电混合动力车实现商业化。

  雷诺1997年推出首辆燃料电池车,计划2008年推出固体氧化物燃料电池作辅助动力系统的概念车,2010年开始批量生产燃料电池车,2015年实现商业化;目前正与日产合作进行汽油重整研究。

 

 
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