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50年前就開始研發氫能技術的日本,卻是起了個大早,趕了個晚集。在氫產業領域,我國的相關專利競爭力正在全方位碾壓日本。
而且,得益于技術的提升,氫氣的生產差距也在持續拉大,為什么日本會被超越?在整個氫能產業領域,日本人又做錯了什么呢?
氫能產業五個領域四個碾壓
氫能產業領域的相關專利申請可以分為制造、儲存、運輸、供應、安全管理五個領域。在這5個領域中,全球2013年到2022年間申請的專利大約為18萬件。目前,除了“利用”之外,我國在其他4個領域的綜合實力排名已經位居首位。
2020年之前,綜合實力排在首位的是日本,2020年之后,我國的專利申請量每年都是日本的兩倍規模。之所以能夠超越日本,戰略層面主要得益于我國在2020年9月提出了2030年前實現碳達峰目標,這給整個氫能產業的發展指明了方向。
在具體發展層面,我國最大的優勢是制造設備越來越大型化,從而使得效率持續提升,最終降低了全面成本。美國的媒體此前做過一項對比,相比于歐洲國家的氫能源產業制造,中國企業的設備成本只有歐洲的1/4。
電解水提取氫氣需要用到電解槽等大型制造設備,在這一領域,國內因為專利技術的提升,使得實際生產水平和效率也大大提高。西方一些國家因為面臨通貨膨脹壓力,氫氣生產正在趨于停止,從而使得他們與我國之間拉開了差距。
目前,我國的電解槽制造能力占到了全世界的60%,按照這一趨勢,今年綠氫的產量將會進一步提高到10萬到20萬噸,而且這一產能速度事實上已經超越了此前制定的目標。
正是在這樣的一種局面下,日本雖然提出氫能產業較早,可還是被我國逐步追上并且超越了。這其中的原因既有市場因素,也有日本企業在推動產業發展中的失誤。
市場層面,日本單一缺乏競爭
在氫能產業領域,日本截止到目前只有東芝和旭化等少數幾家企業,整體上日本氫氣需求市場并不寬泛,所以就導致大量的企業并不愿意進入到這一領域發展。
日本的氫氣需求主要集中在燃料電池汽車領域,而且歐洲在氫能產業領域的發展跟日本類似,當前日本的新能源汽車發展規模遠遠落后于世界,這就導致事實上的氫能源汽車銷量規模還不大,最終也就導致氫氣的需求量不大。
市場單一,沒有規模化的競爭,企業無論是在技術還是在實際的產能層面也就不存在發展壓力,最終導致日本的氫能產業開始裹足不前,甚至出現了停滯的局面。
對比之下,我國則不存在這樣的問題。自從我國公布了氫能源產業發展規劃以后,整個市場的競爭和布局就越來越激烈。由于涉足這一領域的企業很多,彼此之間存在著激烈競爭,客觀上也就推動了整個行業持續發展。
我國除了在燃料電池汽車領域對氫氣有大量的需求外,在工業領域的氫氣需求量更大,尤其是工業領域的需求未來更會進一步超越電池汽車領域的需求。
為什么會出現這種局面?這是由于在鋼鐵和化工等工業領域,如果要提升和改變能源需求結構,僅僅用電力是不行的,所以氫氣也就可以代替原來的能源,再結合電力完成能源結構的轉型升級。
未來工業領域的氫氣需求還會進一步增加,比如寶武鋼鐵集團現在在煉鋼中就引入了氫氣的使用,代替了傳統的能源,這自然就推高了氫氣整體的需求量。
我國已經成為世界上最大的氫氣制造國,而每年的需求量到2030年將達到4000萬噸,到本世紀中葉,年需求量將會進一步增加到1.3億噸。
除了總量在增加以外,我國下一步還能提高可再生氫氣的供給能力,也就是氫氣的循環利用。這一規模到2030年可以達到770萬噸左右,到本世紀中葉,70%的氫氣可以做到是再生能源制造。
在這種局面下,日本完全沒辦法跟我國競爭,而且在氫氣需求量最大的汽車領域,實際發展和制定的目標差距非常大。
目標20萬輛,實際8283輛
在新能源汽車領域,日本提出的規劃確實比我國早。而且他們早年提出的目標就是氫能源汽車,而不是電動能源汽車。
過去13年的時間,日本政府在氫能源汽車領域的投資高達4600億日元,70%的資金主要用于燃料電池汽車和加氫站的發展。比如,日本的汽車制造商豐田,還在11年前就推出了世界上第一款燃料電池汽車。
那時候,誰都以為日本車企接下來在新能源汽車領域將會成為不折不扣的老大,可誰也沒有想到,此后十幾年的時間,日本的氫能源汽車發展相當失敗。
由于生產成本太高,最終推高了銷售成本,導致消費者對新能源汽車并不看好。還有最根本的因素,日本全國加氫站的數量規模并不充足,這就導致購買了汽車的消費者難以加充氫氣,這種局面實際上比電動汽車更嚴峻。氫能源汽車如果沒有了燃料,將徹底無法使用,但是電動汽車即便沒有專業化的充電站,緊急情況下也可以使用其他充電設備進行充電。
由于上面的多個短板,使得日本的規劃徹底失敗。按照原先的規劃,日本希望到今年氫能源汽車的保有量要達到20萬輛。但是截止到2023年7月,日本國內的氫能源汽車銷售量只有8283輛。差距之大,使得日本的規劃完全成了笑話。
自己的發展規劃目標沒有達成,反倒讓我國后來居上了。
新能源汽車保有量今年將達到5萬輛
我國在這一領域發展確實比日本晚,但是截止到2022年末,我國的氫能源汽車保有量已經達到1.37萬輛,在世界上的占比達到了19%,總占比量超越了日本。按照此前制定的規劃,到今年,氫能源汽車的保有量將達到5萬輛。
和日本的優先發展乘用車情況不同的是,我國在氫能源汽車領域優先發展商用車,尤其是重型車輛的應用。
具體來看,截止到2022年,氫能源汽車中,卡車為7000輛,占比達到了52%;公交車為5400輛,占比為40%;輕型商用車800輛,占比為6%;乘用車300輛,占比為2%。
從上述數據就能夠看出來我國氫能源汽車發展的側重點,同時也能看出來日本在新能源汽車領域的發展為什么會失敗了。
大面積普及加氫站,加大了成本
就像上面提到的那樣,氫能源汽車和電動汽車存在的根本差距就在于,氫能源汽車需要專門的加氫站,這就相當于燃油車需要加油站一樣。加氫站的建設和投入需要大量的資金,而且規模數量也要達到一定的比例,才能保證汽車的保有量持續增長。
不過在這個發展過程中是有技巧的,日本人恰恰忽略了這一點,他們先是大面積的建設加氫站,這在實際上增加了前期的投入成本。相比之下,我國則是根據汽車的類型有意識的發展和建設加氫站,從而降低了前期的成本投入。
比如一輛公交車和一輛私家車對比,公交車每天行駛的路線是固定的,私家車的路線則相對隨意,而公交車屬于商用車,優先在商用車領域推廣新能源汽車,那么在加氫站的建設中就能夠更精準的進行布局,從而減少成本投入。
順著這樣的思路發展下去,其他的商用車,比如乘用大客車,再比如卡車,他們的行進路線也相對固定,而且在成本的承受能力上也遠遠大于私家車。正是通過這樣一種方式,加氫站的建設不但能夠更精準,而且也可以使得規模數量持續增長。在伴隨著商用車也增多的情況下,一步步就能夠讓新能源汽車產業開啟良性循環,最終抵消前期投入的成本。
所以說,日本的發展戰略出現了失誤,輕視了在發展初期加氫站建設的難度。按照原來的目標,日本要到2030年在國內建設900個加氫站,到2050年,加氫站完全取代加油站。
但是截止到2024年5月,日本國內的加油站數量還有2.9萬個。也就是說,未來20多年日本需要建成同等數量規模的加氫站。可是到現在為止,日本國內的加氫站還不到200個,無論是規模還是建設速度,遠遠達不到預期規劃的目標。
在這種局面下,日本消費者自然不愿意購買新能源汽車,這就使得企業需要更多的投入才能維持產業運轉,由此一來就形成了惡性循環的局面。
結語
現在,從重慶到廣西的欽州港1150km的距離,我國建設了一條“氫走廊”。這條路上建設有4座加氫站,可以保證氫能源重型卡車的能源使用。
未來,像這樣保證卡車等商用車的加氫站,在全國的規模將會越來越多,由點及面逐步鋪開,氫能源汽車的保有量也會悄然增長。
到那個時候,消費者不但可以購買電動汽車,同樣也可以選擇氫能源汽車,而這兩類自然都屬于新能源汽車的大行列。有了這樣的發展戰略目標,我國的能源結構轉型升級自然就可以快速達成,而且整個產業在世界上也將占據主導地位。
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