雄保氢燃料电池汽车产业协同发展研究
——基于SWOT框架的分析

2022-09-30 04:50李俊强杨建锋
保定学院学报 2022年5期
关键词:制氢氢能燃料电池

李俊强,杨建锋

(1.河北金融学院 金融科技学院,河北 保定 071000;2.河北金融学院 研究生部,河北 保定 071000)

随着全球能源加速向低碳转型,各国对氢能发展重视程度逐渐加深,中国及美日德韩等多国已将氢能纳入国家能源发展战略并出台产业发展规划和支持政策[1],在此背景之下,作为氢能利用技术的氢燃料电池汽车正加速进入全球市场。氢燃料电池汽车是指以氢气为能量源,经燃料电池将氢气化学能转化为电能并通过电机产生动能的汽车[2]。它与传统汽车相比,具有零排放、零污染且无噪音优势,与电动汽车相比则具有加氢快、续航足等优势[3],被视为21世纪最具潜力清洁能源汽车。发展氢燃料电池汽车产业对各国或地区汽车工业以及能源产业绿色转型升级具有重要战略意义[2]。

2021年我国批准5大燃料电池汽车示范城市群,旨在通过氢燃料电池汽车试点示范以及规模化应用带动全产业链发展[4]。各示范城市群主张区域协同合作,以构建完整产业链为目标集聚优势企业和优质资源,推进氢燃料电池汽车产业高质量发展,为区域氢燃料电池汽车产业协同发展创造了机会。雄安新区与保定市作为河北城市群下试点城市,地缘相近、资源丰富、产业结构互补,协同发展氢燃料电池汽车产业具有良好现实基础与外部机会。通过协同合作将吸引更多社会资本进入氢燃料电池汽车行业,促进地区产业转型升级,进而推动区域氢燃料电池汽车产业整体发展。本文将利用SWOT分析法对雄保协同发展氢燃料电池汽车产业可行性进行分析,并进一步提出促进两地产业协同发展的建议。

一、雄保氢燃料电池汽车产业协同发展SWOT分析

(一)协同发展优势

1.交通网络发达

雄安新区位于保定腹地,两地相距仅30 km,区域之间交通网络四通八达,仅快速路就超过5条,便捷高效的交通网络为雄保氢燃料电池汽车产业跨区域合作提供了良好基础条件。2021年8月14日百辆氢燃料电池重卡在雄保容易路快速路投运[5],对促进两地氢燃料电池汽车产业发展具有重要的现实意义和引领作用,两地应结合现有快速路条件,开展氢燃料电池物流车、公用车的示范运营,加快实现氢燃料电池汽车规模化应用。此外,随着京津冀交通一体化发展,京津雄保轨道交通“1小时交通圈”已经形成,京津冀公路交通网得到有效改善,区域之间互通时间进一步缩短,为京津地区产业链优势企业、高端技术人才以及核心技术等要素向雄保地区流动提供了便利。

2.可再生能源丰富

氢气来源渠道广泛,国内制氢方式主要有化石能源制氢、工业副产氢以及电解水制氢[6]。2021年我国H2产量约3 300万吨,其中近80%来源于化石能源制氢,这类制氢方式技术更为成熟,成本低且可实现规模生产,但制氢过程中会排放大量CO2[7],与我国双碳战略目标相悖。在各示范城市群中,氢气来源以工业副产氢为主、电解水制氢为辅,短期内工业副产氢仍是主流,但从长远发展看,可再生能源电解水制氢潜力更大[8]。当氢能产业步入成熟期,相关成本大幅下降,利用可再生能源电解水获取氢气的方法将占据市场主流[9]。雄安新区与保定市可再生能源发电资源丰富,其中风能与光伏发电可开发量分别达到685万千瓦、1 640万千瓦,位居全省第三和第二[10]。雄保应充分利用风能与光伏发电资源优势,以工业副产氢提纯制氢为开端,风能光伏等可再生能源发电制氢为长期依托,积极开展风能光伏发电-电解水制氢项目,推进“可再生能源-氢能”模式制氢在区域内应用,为氢燃料电池汽车推广应用以及产业发展提供氢源保障。

3.产业具有互补性

雄安新区氢能产业发展受国家高度重视,截至2022年3月已有数家涉氢央企在雄安布局(见表1),服务于新区加氢站建设、氢能科技研发、氢气储运以及基础设施建设,但雄安新区尚未形成氢燃料电池汽车产业链,氢能运营基础设施仍相当薄弱。在氢燃料电池汽车产业方面,保定已形成氢气来源丰富、技术研发扎实、检测体系完善、应用场景丰富等优势[10],具备良好的基础与条件。雄安新区氢能燃料电池汽车产业基础虽不突出,但其发展受国家全力支持,在资金、技术、人才等方面具有天然优势,保定产业基础良好但仍面临高端科技人才缺乏、基础设施建设等资金需求量大的问题。因此,两地产业结构具有一定互补性,协同发展氢燃料电池汽车产业能够充分发挥各自优势,实现产业资源的最佳效益。

表1 部分涉氢能源央企雄安布局

(二)协同发展劣势

1.加氢站匮乏且建设成本高

截至2021年底雄保区域内投入运营的加氢站仅一座,主要服务于容易线氢燃料电池重卡,加氢站匮乏成为制约雄保氢燃料电池汽车发展的重要因素之一。《保定市氢能产业发展“十四五”规划》指出,到2025年建成加氢站超过10座,2035年建成加氢站累计超过50座,但加氢站建设仍面临成本偏高问题。国内使用较多的加注压力为30 MPa、日加氢500 kg的固定式加氢站,除去土地成本平均建设投入达到1 200万元~1 500万元,高出一般加油站数倍[11]。并且,国内氢燃料电池汽车市场销量有限,2016—2020年其销量不及新能源汽车销量的0.3%(见表2),使得加氢站难以通过规模经济效应摊销折旧成本与运营费用[12],这将会在一定程度上降低雄保加氢站建设积极性,进而限制区域内氢燃料电池汽车推广与应用。

表2 我国新能源汽车种类销量占比情况①数据来源于《中国氢燃料电池汽车行业发展趋势分析与未来前景研究报告(2022—2029年)》,2022年1月22日,https://zhuanlan.zhihu.com/p/462091282。

2.缺乏氢燃料电池汽车专业人才

高校与科研机构作为基础研发与人才培养的重要基地,能够为氢燃料电池汽车产业发展提供重要支持。一方面,高校与科研机构通过基础研发成果公布等方式能够将知识转移到产业市场,推动氢燃料电池汽车产业创新与发展。另一方面,高校与科研机构可以根据相关企业需求,与企业共同制定氢燃料电池汽车专业人才培养方案,为氢燃料电池汽车产业发展提供人才支撑[2]。但雄保地区相较京津等地教育与科研资源并不突出,雄安新区辖内尚未建成一所高等院校[13],保定市内虽有河北大学、华北电力大学等多所高校,但地区吸引力还不够强,并且区域内缺乏氢燃料电池汽车研发科研院所,难以为雄保氢燃料电池汽车产业发展持续稳定地输送本地人才和提供科研成果。雄保虽与京津邻近,能够吸纳京津地区高校以及研究院所输送的氢燃料电池汽车相关领域人才,但京津地区所培养的氢燃料电池汽车研究人才数量也十分稀少,难以满足各地区日益增长的人才需求。

(三)协同发展机会

1.政策机会

自2019年氢能被首次写入《政府工作报告》,我国氢燃料电池汽车产业发展明显提速,相关政策接续出台(如表3所示),初步形成了涵盖氢燃料电池汽车生产销售、推广应用、财政补贴以及基础设施建设等多方面的政策体系[14],为氢燃料电池汽车产业发展提供了良好外部环境。

表3 我国氢燃料电池汽车行业部分相关政策

2021年我国批准5大燃料电池汽车示范城市群(见表4),根据各城市群推广应用目标,预计2025年5大城市群将推广燃料电池汽车超过3万辆。2021年燃料电池汽车销量排名前十的城市或地区中有70%的城市属于示范城市群[15],可见,作为推动氢燃料电池汽车全面示范应用的重要政策安排,示范城市群的设立对城市群内的城市或地区乃至全国氢燃料电池汽车产业发展都将起到良好推动作用。雄安新区与保定市作为示范城市群的重要组成部分,在政策驱动下,氢燃料电池汽车产业成长空间广阔。

表4 5大燃料电池汽车示范城市群及其推广目标

2.市场机会

近年来我国氢燃料电池汽车产销量快速增长(如图1)。2020年国内氢燃料电池汽车产销量相较2019年大幅下滑,2021年开始回升,随着政策扶持力度不断加大、基础设施不断完善以及资本加速涌入,我国氢燃料电池汽车推广应用规模有望持续保持增长。2016—2021年我国氢燃料电池汽车保有量逐年上升,2021年保有量达到8 922辆(如图2),占全球主要国家保有量比例为18%,根据《氢能产业发展中长期规划(2021—2035年)》,2025年我国氢燃料电池汽车保有量将达到5万辆。

图1 2016—2021年全国氢燃料电池汽车产销情况①数据来源于中商产业研究院《2022年中国氢燃料电池汽车行业市场前景及投资研究预测报告(简版)》,2022年4月12日,http://www.seccw.com/Document/detail/id/10490.html。

图2 2016—2021年全国氢燃料电池汽车保有量②数据来源于中商产业研究院《2022年中国氢燃料电池汽车行业市场前景及投资研究预测报告(简版)》,2022年4月12日,http://www.seccw.com/Document/detail/id/10490.html。

市场规模逐步扩大将刺激雄保协同发展氢燃料电池汽车产业积极性,并且氢燃料电池汽车数量大幅增加能够规模化降低燃料电池等相关成本,同时推动加氢站加氢量突破临界点,带动加氢站配套设施建设[9],为雄保协同发展氢燃料电池汽车产业创造良好市场条件。

(四)协同发展威胁

1.缺乏产业协同发展区域规划

科学合理的氢燃料电池汽车产业协同发展区域规划,一方面可以调动雄保协同发展积极性,另一方面有助于两地吸引外资投入和相关企业落地。保定先后出台《保定市氢燃料电池汽车产业发展三年行动方案(2020—2022年)》《保定市氢能产业发展“十四五”规划》,推进本地氢燃料电池汽车产业高质量发展。《河北省氢能产业发展“十四五”规划》指出,将以雄安新区为核心打造氢能产业研发创新高地。相关文件出台虽为雄保氢燃料电池汽车产业发展指明了方向,但截止到2021年底两地仍未出台明确的产业协同发展区域规划。政府顶层设计的欠缺可能导致雄保在后续产业协同发展过程中出现发展方向不一致、城市功能定位不准确、产业链分工不合理、资源配置不恰当等一系列问题,导致协同发展效益不佳。

2.区域间协调联动机制不完善

雄安新区与保定市协同发展氢燃料电池汽车产业既具有较好现实基础,又具有政策与市场带来的良好机会,从市场运行角度看协同发展是必然趋势。但是雄安新区与保定市各自必然存在独立性,因而自我保护问题难以避免,两地是否能够协调处理好地方利益与全局利益的关系,是能否实现产业协同发展的关键。雄保两地政府虽已共同努力推进两地产业加强合作,区域间协调联动机制日渐完善,但两地之间交流还偶有不畅之时。这一方面会使两地发展氢燃料电池汽车产业总结的经验教训以及推行的政策法规等不能得到充分的借鉴和利用,另一方面可能导致雄保协同发展氢燃料电池汽车产业过程中出现利益纠纷,降低协同发展效益。另外,不同区域企业间信息沟通、产品流动也受到一定限制,导致区域资源配置不恰当、产业链衔接不够紧密,在一定程度上阻碍了雄保协同发展氢燃料电池汽车产业进程。

二、结论与对策

(一)结论

通过上述分析,发现雄保协同发展氢燃料电池汽车产业,能够发挥交通、资源以及产业优势,存在基础设施薄弱、专业人才缺乏等劣势,有政策与市场带来的机会,亦面临缺乏产业协同发展区域规划与区域间协调联动机制不完善带来的威胁。为此本文利用SWOT分析法构建雄保氢燃料电池汽车产业协同发展SWOT分析矩阵(如图3),得出 SO、WO、ST与 WT 四种战略组合,进而提出促进雄保氢燃料电池汽车产业协同发展的对策建议。

图3 雄保氢燃料电池汽车产业协同发展SWOT分析矩阵

(二)对策建议

1.加强雄保绿色应用场景建设

雄安新区与保定市应充分发挥两地在交通、资源与产业等方面的优势,紧抓示范城市群政策机遇,把握氢燃料电池汽车市场发展机会,协同推进氢燃料电池汽车示范应用场景建设。第一,加快容易路氢能重卡示范线建设。扩大氢能重卡投入规模以支持雄安新区建设,同时完善容易线加氢站布局,打造世界一流智能燃料电池重卡示范线路。第二,重点打造雄保区域物流、城际客车等应用场景。区域物流上可率先规划保定清苑农产品批发市场至雄安新区的农产品运输线,城际客运上可结合现有快速路规划构建保定市客运中心至雄安新区的公交客运线路。通过政府引导氢燃料电池汽车示范应用,调动两地区各类市场主体积极参与,加强雄保绿色应用场景建设,为雄保氢燃料电池汽车产业协同发展营造良好的发展环境。

2.制定并实施产业协同发展区域规划

制定产业协同发展区域规划,需把握国内外氢燃料电池汽车产业发展趋势,遵循市场客观规律,结合雄保现有产业特点以及未来规划建设目标,制定差异化、互补化的发展战略。规划内容应至少包括以下几个方面:第一,要明确发展目标,包括产业发展目标、技术创新目标、推广应用目标等。第二,要指明发展路径,设立阶段化目标,统筹布局,有序推进。第三,要明确城市定位,充分发挥两地自身优势,加强雄保产业协同。第四,要构建一系列保障措施,以促进雄保氢燃料电池汽车产业规范、高效、可持续发展。政府部门在进行顶层设计时,应集思广益,综合专家、业内人士和利益相关者的意见或建议,以保证区域规划顺利落实。

3.建立产业发展协调组织机构

氢燃料电池汽车产业链涵盖氢端、车端以及运营端等多个领域,产业链复杂且涉及主体众多,跨区域合作时信息不对称或利益不平衡等问题较为突出,为此,需从政府与企业两个层面推动构建雄保氢燃料电池汽车产业发展协调组织机构。在政府层面,应建立地方政府间联合机制。通过建立地方政府间联合机制,能够打破行政壁垒,协调区域利益,推动雄保协同发展氢燃料电池汽车产业资源共享、信息共享以及经验共享;能够因地制宜出台政策,有效发挥雄保交通、资源和产业优势,实现错位发展、互补发展,为雄保氢燃料电池汽车产业协同发展提供良好外部环境。在企业层面,应建立区域产业协会,完善行业标准、开展技术交流和管理经验交流、推动氢燃料电池汽车产业链上下游企业协作、引导企业进行良性竞争等,加快氢燃料电池汽车发展进程。

4.完善产业链体系,加强区域合作

雄保协同发展氢燃料电池汽车产业,应牢牢把握政策与市场带来的机遇。一方面,借助政策红利大力培养区域内重点氢能企业,同时加大招商引资力度,引进重点项目落地,吸引产业链优势企业入驻,完善区域内氢燃料电池汽车产业链体系,实现本地规模化生产。另一方面,紧抓市场机遇,加强雄保与北京、天津、张家口等地区的合作,整合积累技术资源,强化技术交流与产业合作,推动京津冀和河北省两个燃料电池汽车示范城市群建设,进而带动雄保氢燃料电池汽车产业快速发展。通过完善内部产业链体系以及加强区域合作,推动雄保氢燃料电池汽车产业规模化、专业化、产业化经营,促进京津雄保氢燃料电池汽车产业集聚形成,发挥规模效应,降低雄保氢能运营基础设施建设、氢燃料电池汽车研发制造等一系列成本。

5.加强产学研协作,强化人才支撑

雄保现有教育与科研资源虽不富裕,但通过承接北京重点高校、国家级科研院所,能够为本地吸纳高端技术人才,集聚高端创新要素,具有良好发展前景。未来雄保两地政府应积极推进高校、科研机构和企业三方合作。第一,加强高校与从事氢燃料电池汽车研究的科研机构合作,定期开展培训交流活动,为高校人才培养提供前沿的研究成果,建立氢能与氢燃料电池汽车人才培养教育课程体系,做到有针对性地培养人才。第二,加强校企合作,定期组织学生到氢能以及燃料电池汽车相关企业实习,做到理论与实践相结合,提升专业人才综合素养。第三,加强企业与科研机构合作,推动构建氢燃料电池汽车技术研发创新平台,合力突破关键核心技术限制。通过推进产学研合作,发挥各方优势,培育一批高端科技人才,为雄保地区协同发展氢燃料电池汽车产业提供人才支撑。

6.构建长期稳定的资金保障机制

雄保协同发展氢燃料电池汽车产业,在氢端加氢站建设、制氢项目落地、涉氢企业引进、高压储氢瓶技术突破,车端高功率燃料电池发动机研发、燃料电池堆技术突破、核心零部件及整车技术开发、高端技术人才培养与引进,运营端加氢站运营、燃料电池车辆推广等方面资金需求量巨大。为此,亟需构建长期稳定的资金保障机制。第一,依托中央与河北省财政支持,由雄保地区政府协调设立氢燃料电池汽车产业发展专项补贴部门,为雄保地区氢燃料电池汽车产业发展提供财政支持,补贴范围应涵盖氢端、车端以及运营端等全产业链。此专项补贴部门可结合区域内产业发展实际设定合理补贴要求,对达标企业或其他主体进行适当补贴。第二,推动区域内企业与银行加强合作,鼓励和引导银行等金融机构增加资本投入,推进雄保重点项目的实施与开展。第三,鼓励产业链整车、关键零部件等相关企业挂牌上市,通过股权、债券以及种子基金等方式在多层次资本市场上融资,助力雄保氢燃料电池汽车产业快速健康发展。第四,充分发挥国家、省政府以及市政府氢能产业发展专项基金的引导作用,吸纳社会闲置资本。

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