9月20日,“全球智慧出行大会暨中国(南京)国际新能源和智能网联汽车展览会"(简称GIMC)在南京空港国际博览中心正式开幕。
下面有请佛山(云浮)氢能产业与新材料发展研究院执行院长、广东国鸿氢能科技有限公司副总经理刘志祥,他演讲的题目是《氢燃料电池产业化不得不说的事》。
刘志祥:谢谢毛老师对我参加这次会议的邀请,谢谢主办方组织这次会议,我的演讲题目有点口头化,这里面不是非常正式的学术报告的性质,我是刘志祥,我报告的主要内容分以下几个方面。首先要说,现在确实氢燃料电池产业是站在了风口之上,也很激动人心,那么像亿华通已经成功上市了,股市的表现也很不错,我们现在所有的做氢燃料电池的相关的企业,都怀揣着梦想,要走向上市。我们可以简单查一查,在用启宝查的话,跟氢能相关的企业超过5千家,跟燃料电池相关的企业4千多家,只说氢燃料电池系统相关的企业,家,那么刚才前面的演讲者也列了相应的数据,我们国家去年的氢燃料电池车数量是多辆,也就是说这么平均下来的话,我们每一个燃料电池系统的企业,平摊下来只做了1点几台燃料电池系统,那么这个对于我们产业化来说压力是非常大的,就是企业如何生存。但是也看到了,整个的我们的市场也在蓬勃地发展,才有那么多的资金进来,才有那么多的企业,在这个行业里面在运作。同时,也看到了,有这些企业进来之后,我们的产业才真正能够做起来。
那刚才有很多专家也谈到了我们的这样的补贴,我们变成以奖代补这样的一个方式,那就是说国家还在引导我们燃料电池的产业化的这样的一个走向,我们从市场预期来看,也是后续的燃料电池的嗯个这样的一个奖补的政策,虽然在原有的基础上,在原来20、30、50万的一个基础上,有了大幅度的变化,但是还是基于补贴的力度还是非常得大。那么我们这里面就是对于我们站在真正做氢燃料电池产业的同仁们,就是也要有这样的一个意识,虽然说现在这是风口很肉,很多的资金进来,那么我们要集聚扩张,各个地方都要布点,但是我们应该要有清醒的认识,我们应该保持足够的冷静,虽然说我们站在了风口上,确实是风口上诸多人飞起来,但是真正做产业化,我们要考虑补贴之后,甚至没有补贴这样的一个状态,我们不要做风口上的猪。
第二个方面简单跟大家聊聊技术方面的事情,在氢燃料电池,现在各个企业都在争取各个资本的介入,对于技术上有很多,个人有个人的说法,我一直搞技术,现在很多方面也看不太明白了。包括大家可能也会很多东西不明白,燃料电池刚才衣院士讲的,我们涉及到的技术是方方面面的,也有很多指标,现在大家也说了指标化,包括我们的奖补政策,也是有指标化,那么我们可以大概讲几个方面的指标,大家可以聊一聊,说到燃料电池的密度,丰田是3.1千方每升,未来做到0.9千方每升,是超过4.5到五点几的有不少,把电堆做得更高是我们的追求,能量密度高,但是做高的时候,会带来很多其他的问题,就比如说我们升高能量密度,我们势必增加空气的流通的阻力,还有增加我们的难度,我们系统的辅耗也会增加,相对的问题都会带来了,而且增加了密度以后,我们里面的水管理、热管理相应的难点都会带来了。
但是我们换来了什么样的结果呢?就是我们这里列了一个数据,我们以百千瓦的电率做考虑我们国家的指标是2.5千瓦每升,算下来的体积40升,就是电堆,我们如果要提到5.0千瓦每升的话,我们的体积做大20升,我们减少的体积是20升,相当于多少呢?相当于一包A4纸这么大,当然对于乘用用车非常重要,这个空间非常小,对于商用车20升的体积不一定那么重要,追求指标化,那么我们是作为要瞄准我们产品的发展方向,是否是我们所真正所需要的,而且指标是相互影响要追求一个指标性的全方位的提升,而不是追求一个单一指标的提升。
第二一个方面,因为国家的政策里面,有一个明确的要求,就是商用车的示范,我们的燃料电池车的示范,不能高于-30的度温度,那当然对于我们现在其实很多车,我们在应用过程当中,我们知道有很多的车效果不是很好,因为什么呢?在低温的过程,我们会面临很多的问题,就是我们排的水,最后会结成冰,堵掉我们的管道,连我们的阀门都会被冻住,这是非常自然的现象,那我们在设计的过程当中,我们就会考虑这样的一个应用环境,我们就要做这样的一个,做这个产品,做-30度的一个考虑,其实-30度对于车里面来说是我们的三高,一个是高温、高寒和高海拔这样的指标,我们把-30度提出来,这个有一点,当然就是北邙,因为我们是必须要做低温这样的实验,但是南方应用,特别是像广东这样的区域,做-30度有一点不是太合适,我只是说做一个商榷,作为我们长远发展来看,我们要解决这些问题,包括三高都是我们后要去做的这样的一个,关于-30度的一个考量。
前面衣宝廉院士讲了金属板和石墨板的问题,其实这个只是双极板的两个技术路线的分支,相互之间其实也是各有优缺点,对于金属板和石墨板最大的差别就是说我们真正要推到几十万台,一个工厂推到二三十万台这样的一个量级的时候,差别很明显,我们用金属板的生产的节拍,可以做一秒钟,一年二十到三十万台的车,一分钟一个电堆,多片的电堆,我们一秒钟就要生产五六片的节拍,用石墨板我们可能要用很多台的设备地去满足这个生产节拍的要求,在这个量级的时候,差距非常明显,对于目前的阶段,如果算成本,各有各的优缺点,我们只能这么说,但是对于金属板最大的考验,就是我们的寿命,刚才也讲了这个问题。
那么第四一个技术问题,我们探讨的技术问题,就是现在有一个发展趋势,大家可以看到,大家都在往大功率的,单电堆的方式做,包括丰田、本田、现代都是大功率的单电堆,我们国家也在推这样的一个方案,对于这个其实我们后面真正做批量生产的时候,也会面临一些挑战,比如说我们的燃料电池我们的膜电极不会单独去测性能,装堆之后,最后组成之后,才会上到我们的测试台上去测性能,这个时候,电堆的一致性会变成一个非常要命的问题,如果说我们装一台两台可能不明显,就是有一片单电池出现我们叫单低的状态,我们必须要返攻,如果我们装几万台这个状态的话,那我们的反功率就非常得明显,就是反功率非常高,我的生产成本非常高。所以说,装大功率单电堆的一个方案,其实后面在产业化的过程中,还有非常多的工艺的问题要解决,涉及的问题需要解决。我们只是一个大概的概念。
第三一个方面,想跟大家聊一聊成本的问题,刚才刘院长也讲了这个问题,对于成本,目前是限制我们燃料电池真正走向产业化、商业化的这么一个最根本的一个要素。这两个图是之前的衣院士的报告当中也说了。我今天也跟大家大概来理一下从前端的材料到后端的构成,大家看这个图不是太清楚,我们把燃料电池往下,降到我们膜电极的一个层级来看,我们的成本是什么构成的呢?我们要记住一个前提,成本测算是按照每年十万平米,每年万平米,那我们按照现在的密度做到一平方厘米是一瓦左右,一平米就是10的千瓦,那万平米也就是10万千瓦,折算下来,也就是说,千瓦的电堆0个,大概是一个生产的规模,基于这个规模我们测算,也就是10万平米的膜电极这样的一个成本的构成,那么膜的价格,以这样的一个量极跟供应商谈价格,差不多是这么一个价格的构成,有多有少,看供应商,如果按照这样算下来的话,我们的膜电极成本会去到元每千瓦,但是作为膜电极的生产企业,我必须把设备和厂房都考虑进来,还有税收和利润毛利考虑进来,把这些因素考虑进来,膜电极的售价大概是1千块钱,那么我们再网上,这是到了我们电堆这样的一个层级,那么电堆的膜电极一千块钱,双极板按照这样的一个生产的规模,是块钱左右,再加上单板,再加上弹簧盖板,导电板和捆扎算下来,大概在、左右,会有差距,在考虑这样的一个成本摊销,就是税和毛利算下来,电堆可以做到出头。
如果再网上到系统层。电堆占的比重很大,20多万,我们电堆是按照千瓦算的,系统扣除符号,是到80千瓦,这么一算下来我们的物料一拉下来是30多万,30万出头,考虑系统生产厂的其他的费用的摊销和毛利,价格会到0块钱一千瓦,除以80这么一个算法。去年今年这样的一个系统的成或者是售价,终端市场上能买得到的可能到七八千或者是更高,是基于不同的需求,如果是基于公交车后面的维保的成本非常高,这些成本我们不考虑后面的运维的一个情况,那么我们真正要考虑后面的运维的话,要考虑电堆和系统的成本设计和寿命使用的方面。
再到一台车的价格,我们千瓦如果按照18吨的物流车来测算的话,我们去配备一套80千瓦精准度的燃料电池然后再配上10支氢瓶加上多度电产生车身,硬成本是80多万,再加上其他的一些摊销,市场价格到万,大概是这样的,但是这个我们只是做一下简单的这么一个简单的测算,这样的一个规模就是1千台车,一个场一千台车,如果是几个厂分担,这个成本就不是这样的一个构成了,大概是这样的一个情况。
也就是说我们其实现在来看的话,我们的成本还是偏高的,跟我们现在市场,跟10万吨的一个物流车,随便网上一涨就30多万这样的一个构成,我们还有很大的一个售价和传统柴油车的售价还有很大的差距,那怎么办呢?所以说国家的补贴政策奖补政策变成以奖代补,你推多少车我给你多少补贴,这样的一个模式就变成了,国家去补助,燃料电池车与柴油车之间的价格差,那么后面你这个车,如何运行,就要考虑商业模式了,如果没有这个商业模式,就纯粹是为了把几万公里,三万公里跑完,这个车就扔掉了,又成为我们之前锂电池的一个骗补的模式了,不是国家期望的了,这一轮很多地方出台的政策,会变成国家奖补给补到你的车的差价,地方的奖补变成了补到你的运营,补到氢气,佛山的氢气70块钱或者是很多的地方,都不是市场价。氢气补掉之后,让你有能够运营的商业模式,这是我们考虑的问题。
也就是说,我们的市场能否成功是我们商业模式,尤为关键,我们假如说考虑,我们一台重卡牵引车,如果按照国家奖补政策,可以拿到5.46分,今年的最高积分5.46分,如果以10万测算54.6万,一台重卡车,按照我们前面测算的18分的,扣掉你的奖补这个资金以外你的购车,原来你买柴油车怎么买你就怎么买,汽车的运营我们看看可不可以呢?也可以,我们按照运营里程,一年跑10万公里,一百公里油耗40升,算下来我的燃油费用28万,假如说氢气只有20块钱的佣金呢?氢气的费用可以在20万左右,省掉8万,但是我们本身有非常便宜的氢源呢?加入我们是一个氯气厂,我自己建一个纯化和压缩的设备,按10块钱算,就有更大的逆差了,18万的利润了,我作为一个氯厂,做这样的一个产品把我的东西拉到用户那里,我们用自己的氢气,有钱赚,我用得越多,我省得越多,利润就越多,在这样的一个前提下,是有商业模式可算的,但是这种模式并不是普适的,是一些特殊的市场,那么它是有商业模式可算的。
从长来看,肯定是说,要降低成本,这是大势所趋,我们也简单算一下,就如果说按照10万平方,提高一个数量极的话,会去到块钱左右,千瓦级电堆降到0块钱是非常现实的问题,80千瓦到15万以上,也是非常现实的,你只要有这个量,零部件的成本大幅下降,比如说我们的加湿器,这个图是我们燃料电池用的加湿器00多0万,国内做了00多,但是从加湿器的结构和材料和工艺跟我们什么相似呢?跟我们的净水器非常相似,我们在网上查一下,一个一两千块钱,便宜的几百块钱,当然不同的规格。所以,这个零部件会降到最后上到这样的量极,这都是非常现实的,所以说从长远来看,燃料电池系统降低成本的空间非常得大。
我们考虑一下,什么样的模式是不依赖补贴的呢?我们现在要考虑的是补贴迟早会退的,补贴退了,我们没有完全被补贴的时候,有哪些商业模式可以考虑呢?第一种模式,就是比如说我们有偏年的一些清我的氢气是自由的,我们的运输车辆自己运营,我举一个例子,我们的码头的集装箱转运车,它是跟现有的锂电比较,一台码头车大概会去到一台车装度电,换电,要用1.5套电池系统支撑一台车,按照现在0多块钱的成本的话,锂电池的成本会50万左右,我们用燃料电池做30千瓦的燃料电池,燃料电池是20万,我们还有逆差,这样的话,我只要相比起来,我加氢我很快就是十万分钟加完,能够满足这个码头车24小时运转这样就可以了,这是可行的商业模式,不是要靠国家的补贴千瓦补贴,我们没有补贴也有商业模式可言。
第二个是有轨电车是线路的成本和车辆的系统,线路的成本,每公里会到3千多万左右,我们把这个线路的成本加到车辆上面,每列车增加一千万,我们也是有账可算,也是一个商业模式,但是轨道交通的投资很大、周期很长,也是要考虑投资回报率。第三一个,我们简单的一个商业模式,可以考虑,这个是跟我们现在国家的政策,会有所不同的,刚才王总也讲,同长远来看,是长用和乘用结合起来,但是乘用怎么走?走国外的路径不一定合适,我们可不可以考虑另外的模式?比如是像理想电动车的模式,我做一个5千万的增城器是可以的,我一个车的成本跟现有的车差不多,我们也能够作为乘用车发展的起步,并不一定非得像丰田一样,大投资地做燃料电池和锂电池高配比的模式,在这样的一个模式下,我们类似于出租车就非常合适,一个出租车一天跑几百公里,24小时夜班、白班倒,交车之前加上氢气就可以交车了。当然了还有很多的其他的商业的场景,这些场景都是可以考虑,不再有,不考虑补贴下,也有商业模式而言的一个模式。
光伏氢能是从年成立的,在产业也做了比较多,电堆是出口比较大,产业线一类是电堆,一类是燃料电池系统,一类是备用电源还有配件,也分合作开发和自主开发这样的几个产品系列。在系统方面,目前有几大系列,就是鸿途系列是用在汽车上的,这个是鸿途是G70和G功率比较高,做到瓦左右,鸿瑞是A系列,做轨道交通的,也做其他的发展。国鸿在产业链的上下游,也是都涉及到了包括测试平台、膜电极、加氢、运氢这些都在做这样的产业链的上下游的考虑。
最后,还是大概总结一下,第一个氢燃料电池是处于风口,但是我们真正做产业的人,我们要考虑保持清醒,要踏踏实实地把自己的技术和产品做好,这样才能在风慢下来之后,风向转移的时候,我们不会掉下来。第二个,技术路径还是比较多,各个技术路径,谈指标也比较多,但是我们真正做产业的,一个是我们要从全指标考虑,面向应用的全指标,如果谈单一的指标的话,就有点割裂化的这样的一个模式。他们真正这样的话,就是我们是要形成稳定、成熟的产品和技术,这是我们的关键。第三个,成本是非常重要的。从长远来看,我们还是有非常大的成本下降的空间的,这个量能够起来的话,摊销比重就很小了,现在我们摊销的比重非常大了。
第四一个就是真正的商业模式,我们要考虑其实从现在开始就要考虑,后续没有补贴情况下,我们作为真正作为企业,作为产业的还怎么生存下去,这是非常关键的。我的报告就说这些,谢谢大家。
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