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氢燃料电池最大市场在中国,外资企业如何在华布局?

2021-09-22 10:51
香橙会
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随着首批燃料电池汽车示范城市名单敲定,我国氢能及燃料电池汽车产业将进入快速增长的4年,商业活动较之此前几年预期呈现质的飞跃。

在这期间,政策不仅惠及中国企业,产业扩张也必将吸引大批海外技术和参与者进入中国市场,AP、法液空、丰田、现代等已陆续在华打出章法。后来者应怎样在中国布局,机遇在何处?香橙会研究院试图从氢制备、储运、应用三个层面,探讨出一些商业线索。

— 1 —

氢制备

由于燃料电池对于氢中杂质的限定,因此今后一段时间内,用于燃料电池加氢站使用的氢气将逐渐由来自于化工的尾氢提纯(氯碱/PDH)、甲醇/天然气制氢,向可再生能源的水电解制氢过渡。

尽管普通高纯氢中的氢浓度满足电堆要求,但由于氢气中的S,CO,CO2,CH4以及H2O都会在一定程度上对阳极催化剂产生影响,因此传统PSA的净化要求仍不能满足燃料电池用氢要求,而必须通过进一步的净化来满足要求。其必定催生对于气体纯化方面的需求,包括催化剂以及纯化设备等。

如瑞士的Clariant由于早年收购了德国老牌催化剂公司Sud-Chemie,因此较早期地开展了包括SOFC(固体氧化物燃料电池)在内的各类燃料电池气体改质、净化催化剂研发,并开发出包括脱硫、脱氧、重整以及净化等一系列产品并提供给Bloom Energy, Doosan, Aisin和松下等公司,近年来在国内与相关小型甲醇制氢和SOFC企业建立了合作。

其他类似的公司还有德国的巴斯夫、美国的Sulfatrap等。但由于燃料电池应用占其主营业务份额较小,因此新产品的研发与投入不及市场需求,仍有一定提高空间。另外传统在电子行业做纯化器的外资公司也在逐渐关注氢气纯化的市场需求。

水电解方面,除了常见的碱性电解水方式,PEM(质子交换膜)水电解越来越受到关注。目前国内掌握这方面技术比较好的有大连化学物理研究所,但是尚缺乏大功率应用业绩以及成熟的运营管理经验。

*2021年5月,康明斯在华首个氢能源工程中心在武汉投入运营 以康明斯为例,通过2019年对水吉能的战略性收购,一举掌握了PEM燃料电池、PEM水电解的技术以及相对成熟的产品体系,通过上游与中石化的合作逐步渗透制氢市场,下游则通过与法液空等气体公司合作利用其重卡以及系统整合能力推动其燃料电池商用车的销售以及推广。

未来,预计康明斯将借助在华经营的供应链基础,以及相对完善的技术体系,逐渐在国内建立起完善的供应链体系以期尽快降低生产制造成本。

— 2 —

氢储运

提起气体运输,就不得不提各大气体公司的名字。基本每个工业发达的国家都有一家甚至两家以上响当当的气体公司:法国法液空,德国林德,美国AP(空气产品), 日本Nippon Sanso(大阳日酸),还有当年的英国BOC等。

目前外资气体公司的氢源还主要来源于传统燃料制氢,包括天然气、甲醇重整,尾气提纯等。水电解由于电价的原因,前几年实际应用有限,仅在对于气体杂质有较高要求和可再生能源发电的领域有一定程度应用。

而国内炒的比较热的液氢概念,对于几大气体公司来说并非难事,之所以没有深入涉足,一是因为安全,二是成本。

液氦被广泛用于医疗系统的MIR设备,而几大气体公司都有丰富的运营经验可以移植到液氢。近年来AP,法液空和林德依托其国内完整的供应链体系,或多或少地参与了加氢站、氢气储运方面的合作。这方面香橙会研究院曾经做过专题介绍,此处不赘述(参见香橙会研究院文章三大气体巨头在中国的布局)。

按照三家公司投资策略的激进程度来说,AP>林德>法液空,三家企业都是希望借助氢能题材来提高自己的气体销售,因此其合作伙伴的选择标准之一通常也是其主要终端客户。

例如,AP通过阿联酋可再生能源生产的无碳氢制备合成氨然后进口到中国作为制氢原料,其实本身并没有太多技术含量以及竞争力,但成功博得行业注意力。

林德的强项是设备制造,尤其是PSA和压缩机,因此关注的更多是加氢站以及其传统的尾气提纯业务在氢方面的衍生,重在销售设备,实际推广积极性不强,加之近年来一直忙于兼并整合,导致人员流失严重。

反而是低调的法液空正在与另两家法国著名公司探索全产业链的闭环应用,以及通过中国的合资公司来开展前期市场探索的方式比较奏效。另外日本的千代田也在积极拓展国内合作,利用其已经成功示范化的LOHC(液态有机物储氢)技术从文莱运送210吨氢气到川崎。国内合作一旦取得进展,将进一步有助于绿色水电解制氢向东部地区的长距离输送。

— 3 —

氢应用

现阶段氢气的应用之所以重新提到国家层面,一方面是从能源安全与环境保护来说,另外一方面也是近年来燃料电池的重新兴起与利用带来了充满想象空间的市场。例如氢与光伏在储能端,氢与锂电在增程上,纯氢(或甲醇)在燃料电池汽车以及各类型电源上的应用等。

鉴于国情不同,燃料电池在中国前些年只是停留在理论研究与小规模展示应用层面,因此发展速度缓慢。尤其是材料与工艺等方面的核心技术与日本等发达国家仍有差距。

燃料电池有别于传统电池的一个突出特点是其化学能转化成电能的方式,因此对于研发和制造的要求远高于传统内燃机行业,也是对一个国家先进制造能力的体现。整个产业链的关键部件都要求从理论研究到生产实践的深入理解与实践。

以主流的质子交换膜燃料电池来举例,低铂载量的合金催化剂合成以及负载技术、质子交换膜规模化稳定生产技术、气体扩散层的制备及改性技术、金属双极板的微通道设计及成型技术、氢气安全检测以及压力检测技术等都是有巨大市场需求的方向。

另外与之配套的燃料电池控制系统也对软件设计提出了更高的要求,需要充分考虑到变载,反极、水管理等一系列问题。

也正是因为这些问题的存在,为国外一些优秀的研发以及制造业公司提供了广阔的发展机会,涌现出诸如巴拉德、田中贵金属、戈尔、庄信万丰、东丽、AvCarb(艾孚卡)、Graebener, 丰田等在各个领域一枝独秀的公司。

*搭载丰田电堆的亿华通燃料电池汽车发动机 这些公司通过贸易、技术转让、股份转让,成立国内独/合资企业等方式,不同程度地渗透在燃料电池的价值链体系中。而摩根大通、摩根士丹利、丰田通商等资本也正在逐步渗透国内的头部企业。

— 4 —

结语

氢能及燃料电池汽车市场近年来的快速兴起,正有如前些年的光伏与锂电,同样鱼龙混杂,危机与希望并存。除一些已经有多年本地化运营经验的外资公司外,打算进入中国市场的企业还是先要寻找专业的咨询公司,做好充分的前期市场分析以及调研工作,甄别合作伙伴与客户,以免多走弯路。

同时,也需积极采取灵活的合作方式学习在华成功企业的经验,在保护自身核心知识产权的同时,与中国的企业进行合作,通过技术来逐步换取利润和市场,积累更多成熟的运营经验。

外资企业还要密切加强与地方各级政府的沟通协作,从政策层面获得更多有利支持,如税收、土地甚至资金等。

尽管在华企业也面临着劳动力成本逐年提高带来的利润影响,但在疫情期间,在华投资的企业也充分感受到了在稳定中获益的安全感。相信在充满不确定的后疫情时期,中国政府坚持合作开放的态度,以及强有力地对疫情的控制,将有利于持续地营造一个稳定的投资和营商环境。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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