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TORA
2022-08-31

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中国万亿氢能源会被日本卡脖子？

政策利好频传，万亿市场大门打开，但日本早在氢能源领域下了重注，未来会对中国企业卡脖子吗？而且氢能源商业化的制氢、储氢、运氢、用氢、安全性，5大难题至今仍是全球难题，这都是氢能源发展的拦路虎。国内氢能源

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Clarity，但仍会和通用汽车合作研发燃料电池车。只有投入巨资的丰田公司还在苦苦坚持。与此同时，奔驰方面也表示宣布将停止研发氢燃料电池乘用车，其新能源战略刚刚从“EV First纯电第一”变成了“EV Only纯电唯一”。而目前仍在坚持氢燃料电池技术的欧洲厂商也不太多。甚至，《Nature》发表的一篇文章已经给氢能源电池汽车下了结论：氢燃料电池在商业化方面有三大弊病，出局。如此局面下，国内的氢能源和氢能源汽车还有多少机会？未来一旦国内氢能源汽车开始普及，会不会遭遇这些巨头公司的专利战？我们又该如何破局？<img src=\"https://static.tigerbbs.com/a3b8c631732e81d58e99e7d9bedb22ca\" tg-width=\"744\" tg-height=\"96\" referrerpolicy=\"no-referrer\"/>会不会被卡脖子？回答会不会被卡脖子要先回答日本从技术封闭到技术开放的这个话题。2019年11月，丰田汽车公司研究氢能源的权威中井久志对来访的部分中国媒体表示，要实现氢能源社会，需要与各国的政府、能源供应商以及汽车行业的同行进行合作一起来推动。当年，日本主办的二十国集团（G20）峰会的公报和行动计划中也首次提到了氢能的重要性。4年前，丰田公司推出了第一代氢能源车“MIRAI”，由此拿到了5000多项专利技术。也在这一年，特斯拉免费公开了所有的电动车专利技术。这辆车一次充气大约需要3～5分钟，续航里程可达650公里。到2019年，该车一年的生产量是3200辆，主要在欧洲、美国和日本销售，尚未进入中国市场。在日本的售价是 700万日元（约42万元人民币），日本政府补贴1/3，个人承担在28万元人民币左右，丰田基本不会亏本。丰田野心勃勃——他们不仅计划到2030年氢能源汽车100万辆，而且要打造氢能源社会——意图很明显，他们不仅要商机，还要牢牢地掌握全球氢能源的话语权。<img src=\"https://static.tigerbbs.com/d84e37e38b08211b3bd9d0ef28006015\" tg-width=\"641\" tg-height=\"360\" referrerpolicy=\"no-referrer\"/>为此，日本打造了一条完整的产业链：液化气的进口由国际商社承担—氢气制造加工储存由岩谷产业等公司来做—氢能源汽车的制造由丰田等公司领头—高压气罐的研发制造由日本著名的军工企业三菱重工等牵头—汽车与气罐新材料的研发生产掌握在东丽公司等公司手中。这就完全打通了氢能源的5大环节：制造、储藏、运输与供给、安全管理、利用。所有人都欣喜地看到，加氢5分钟，八九百公里续航都不是问题。而且，大家也有个共识，锂电池是将化石能源转化成电能再储存到锂电池中，这并非理想中的新能源，而氢能源的环保性和分布被认为是终极新能源之一。日本也拿到他们想要的氢能社会的杀手锏——2011年到2020年氢能源专利申请技术就高达3.46万件。但尴尬的是，2019年丰田氢能源汽车，mirai车系一共卖了2407辆，而特斯拉，2019年销售了36.78万辆。两者完全不可同日而语。事实上，本想垄断氢能源专利的日本也看到了特斯拉这个开放专利技术的杀伤力。关于专利技术的封闭与开放，在科技界早就不是什么新鲜事，比如说安卓因为开放，而获得了新生。而苹果一直封闭技术核心也就是无法超越。日本在氢能方面也遇到了类似问题。尽管，2015年丰田宣布开放了5680项燃料电池技术专利的使用权。四年之后，其又宣布免费开放23740项核心电动化技术相关专利。但为时已晚，锂电为核心的新能源汽车的大潮汹涌而至。从商业化角度来说，日本起了大早，却错失了良机。这才有了去年，日本企业接二连三地退出氢能源电池领域的事儿。请注意，很多人因此就认为日本就不再对氢能源感兴趣或者按下了暂停键，实际大错特错。他们只是在氢燃料电池这块暂停，而在氢能利用的其他领域还在持续发力。最新消息，由日本“新能源产业技术综合开发机构”（NEDO）及东京都大学、信州大学等组成的研究团队，用吸收太阳光造成物质出现化学反应的“光触媒”作用、把水分解为氢与氧所使用的物质的技术研发。这次实验能从产生的逾7成氢中，安全分离出约94%的高纯度氢。敲黑板！在100平方公尺的大范围成功分离出氢是全球首例。日本媒体用了“革命性”一词来形容这次技术突破。今年8月，该实验成果已发表在国际科学期刊“自然”（Nature）。换句话说，即便日本企业开放了很多专利，但中国企业在开发利用氢能源时，会大概率遇到卡脖子的技术专利问题。稍微不注意，就会引发一系列的专利诉讼大战。科技界被专利放倒的企业比比皆是。<img src=\"https://static.tigerbbs.com/cd93fdf4210aa07e62b48693ac4adcf4\" tg-width=\"744\" tg-height=\"96\" referrerpolicy=\"no-referrer\"/>到底难在哪儿？为什么要将日本的这次全球首例太阳能大规模制氢的消息，单独拿出来说，核心原因是，很多人对于氢能源的利用，往往简单地想成了中学时代通过启普发生器，从水中提炼出氢气和氧气的实验。这是制氢的一种，是理想状态的制氢，也被称为绿氢。简单说，就是通过电解水制造氢气。优点是，工艺简单，零碳排放。缺点是，规模化较难，成本高。事实上，目前制氢路径主要为灰氢、蓝氢、绿氢，其中绿氢的制氢方法为电解水制氢。而化石能源制氢和工业副产氢的制氢技术相对成熟、制氢成本相对较低。目前，中国是全球第一大制氢国，但以煤为主的能源结构难以改变，而煤制氢在所有制氢方式中是成本最低的，且焦制气、煤化油、煤化工等化工企业制氢量很大。数据显示，中国现有煤气化制氢约1000万吨，成本6—10元/公斤；天然气制氢300万吨以上，成本约13—23元/公斤；石油制氢300万吨，成本18元/公斤；工业副产氢约800万吨，成本10—16元/公斤；电解水制氢100万吨，成本19—80元/公斤。但在制氢环节的电解槽，储氢环节的车载氢罐，加氢站环节的氢气压缩机、加氢机，燃料电池环节的双极板表面处理、膜电极喷涂设备，检测测试环节的燃料电池体系检测、氢气品质检测等，均与国外有不少差距。比如，氢燃料电池中的主要催化剂铂成本高，稳定性低，限制了氢能的量产应用。还有每个加氢站的投入在1500元到2000万元之间，氢能源汽车要推广，加氢站就必须要大规模建设，谁拿钱，谁来建，谁来维护，都是问题。技术卡脖子的问题仍待解决。最典型的是，氢燃料电池气体扩散层（GDL）不仅是气相反应物和液体水的运输通道，也是反应后生成的热能和电能的传导通道——碳纤维纸，是核心技术之一。日本的东丽公司的碳纤维总产能高达5.37万吨，产量和市场份额均排名世界第一，并且在生产技术和工艺水平上遥遥领先，拥有碳纸的多项核心专利。中国企业虽然2020年产量实现了新的突破，但中复神鹰、江苏恒神等主要碳纤维企业的产能也不过为8000吨、5000吨，根本不是一个量级。<img src=\"https://static.tigerbbs.com/d8fbccadd34c45b042ed83e2dc0d2997\" tg-width=\"641\" tg-height=\"292\" referrerpolicy=\"no-referrer\"/>再比如储氢环节。与工程机械行业较高压力的输油系统我们国家还没有技术突破的现状一样，目前中国的氢能关键装备技术情况是，45MPa固定储氢装备可生产装备厂家少，与国外已商业运营的70MPa加氢机相比，我国仍处于试验验证阶段；国内电流密度1.5A/cm2的成本普遍在2000元/千瓦，离国际2.5A/cm2与100元/千瓦差距较大；我国电堆体积功率约2.2—2.7千瓦/升的成本是3000元/千瓦，而国际3.1千瓦/升的电堆成本才1000元/千瓦。还有不能回避的安全性。部分人说总拿我们这些小白看不懂的技术来说氢能源储存安全性比较好，不易发生严重事故。但2019年全球连续4起氢气站爆炸事故的余音至今未了。但这些问题随着科技进步，未来肯定有攻克难关的时候。希望这一天早点到来。</body></html>","source":"lsy1661917394054","collect":0,"html":"<!DOCTYPE html>\n<html>\n<head>\n<meta http-equiv=\"Content-Type\" content=\"text/html; charset=utf-8\" />\n<meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width,initial-scale=1.0,minimum-scale=1.0,maximum-scale=1.0,user-scalable=no\"/>\n<meta name=\"format-detection\" content=\"telephone=no,email=no,address=no\" />\n<title>中国万亿氢能源会被日本卡脖子？</title>\n<style 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Clarity，但仍会和通用汽车合作研发燃料电池车。只有投入巨资的丰田公司还在苦苦坚持。与此同时，奔驰方面也表示宣布将停止研发氢燃料电池乘用车，其新能源战略刚刚从“EV First纯电第一”变成了“EV Only纯电唯一”。而目前仍在坚持氢燃料电池技术的欧洲厂商也不太多。甚至，《Nature》发表的一篇文章已经给氢能源电池汽车下了结论：氢燃料电池在商业化方面有三大弊病，出局。如此局面下，国内的氢能源和氢能源汽车还有多少机会？未来一旦国内氢能源汽车开始普及，会不会遭遇这些巨头公司的专利战？我们又该如何破局？会不会被卡脖子？回答会不会被卡脖子要先回答日本从技术封闭到技术开放的这个话题。2019年11月，丰田汽车公司研究氢能源的权威中井久志对来访的部分中国媒体表示，要实现氢能源社会，需要与各国的政府、能源供应商以及汽车行业的同行进行合作一起来推动。当年，日本主办的二十国集团（G20）峰会的公报和行动计划中也首次提到了氢能的重要性。4年前，丰田公司推出了第一代氢能源车“MIRAI”，由此拿到了5000多项专利技术。也在这一年，特斯拉免费公开了所有的电动车专利技术。这辆车一次充气大约需要3～5分钟，续航里程可达650公里。到2019年，该车一年的生产量是3200辆，主要在欧洲、美国和日本销售，尚未进入中国市场。在日本的售价是 700万日元（约42万元人民币），日本政府补贴1/3，个人承担在28万元人民币左右，丰田基本不会亏本。丰田野心勃勃——他们不仅计划到2030年氢能源汽车100万辆，而且要打造氢能源社会——意图很明显，他们不仅要商机，还要牢牢地掌握全球氢能源的话语权。为此，日本打造了一条完整的产业链：液化气的进口由国际商社承担—氢气制造加工储存由岩谷产业等公司来做—氢能源汽车的制造由丰田等公司领头—高压气罐的研发制造由日本著名的军工企业三菱重工等牵头—汽车与气罐新材料的研发生产掌握在东丽公司等公司手中。这就完全打通了氢能源的5大环节：制造、储藏、运输与供给、安全管理、利用。所有人都欣喜地看到，加氢5分钟，八九百公里续航都不是问题。而且，大家也有个共识，锂电池是将化石能源转化成电能再储存到锂电池中，这并非理想中的新能源，而氢能源的环保性和分布被认为是终极新能源之一。日本也拿到他们想要的氢能社会的杀手锏——2011年到2020年氢能源专利申请技术就高达3.46万件。但尴尬的是，2019年丰田氢能源汽车，mirai车系一共卖了2407辆，而特斯拉，2019年销售了36.78万辆。两者完全不可同日而语。事实上，本想垄断氢能源专利的日本也看到了特斯拉这个开放专利技术的杀伤力。关于专利技术的封闭与开放，在科技界早就不是什么新鲜事，比如说安卓因为开放，而获得了新生。而苹果一直封闭技术核心也就是无法超越。日本在氢能方面也遇到了类似问题。尽管，2015年丰田宣布开放了5680项燃料电池技术专利的使用权。四年之后，其又宣布免费开放23740项核心电动化技术相关专利。但为时已晚，锂电为核心的新能源汽车的大潮汹涌而至。从商业化角度来说，日本起了大早，却错失了良机。这才有了去年，日本企业接二连三地退出氢能源电池领域的事儿。请注意，很多人因此就认为日本就不再对氢能源感兴趣或者按下了暂停键，实际大错特错。他们只是在氢燃料电池这块暂停，而在氢能利用的其他领域还在持续发力。最新消息，由日本“新能源产业技术综合开发机构”（NEDO）及东京都大学、信州大学等组成的研究团队，用吸收太阳光造成物质出现化学反应的“光触媒”作用、把水分解为氢与氧所使用的物质的技术研发。这次实验能从产生的逾7成氢中，安全分离出约94%的高纯度氢。敲黑板！在100平方公尺的大范围成功分离出氢是全球首例。日本媒体用了“革命性”一词来形容这次技术突破。今年8月，该实验成果已发表在国际科学期刊“自然”（Nature）。换句话说，即便日本企业开放了很多专利，但中国企业在开发利用氢能源时，会大概率遇到卡脖子的技术专利问题。稍微不注意，就会引发一系列的专利诉讼大战。科技界被专利放倒的企业比比皆是。到底难在哪儿？为什么要将日本的这次全球首例太阳能大规模制氢的消息，单独拿出来说，核心原因是，很多人对于氢能源的利用，往往简单地想成了中学时代通过启普发生器，从水中提炼出氢气和氧气的实验。这是制氢的一种，是理想状态的制氢，也被称为绿氢。简单说，就是通过电解水制造氢气。优点是，工艺简单，零碳排放。缺点是，规模化较难，成本高。事实上，目前制氢路径主要为灰氢、蓝氢、绿氢，其中绿氢的制氢方法为电解水制氢。而化石能源制氢和工业副产氢的制氢技术相对成熟、制氢成本相对较低。目前，中国是全球第一大制氢国，但以煤为主的能源结构难以改变，而煤制氢在所有制氢方式中是成本最低的，且焦制气、煤化油、煤化工等化工企业制氢量很大。数据显示，中国现有煤气化制氢约1000万吨，成本6—10元/公斤；天然气制氢300万吨以上，成本约13—23元/公斤；石油制氢300万吨，成本18元/公斤；工业副产氢约800万吨，成本10—16元/公斤；电解水制氢100万吨，成本19—80元/公斤。但在制氢环节的电解槽，储氢环节的车载氢罐，加氢站环节的氢气压缩机、加氢机，燃料电池环节的双极板表面处理、膜电极喷涂设备，检测测试环节的燃料电池体系检测、氢气品质检测等，均与国外有不少差距。比如，氢燃料电池中的主要催化剂铂成本高，稳定性低，限制了氢能的量产应用。还有每个加氢站的投入在1500元到2000万元之间，氢能源汽车要推广，加氢站就必须要大规模建设，谁拿钱，谁来建，谁来维护，都是问题。技术卡脖子的问题仍待解决。最典型的是，氢燃料电池气体扩散层（GDL）不仅是气相反应物和液体水的运输通道，也是反应后生成的热能和电能的传导通道——碳纤维纸，是核心技术之一。日本的东丽公司的碳纤维总产能高达5.37万吨，产量和市场份额均排名世界第一，并且在生产技术和工艺水平上遥遥领先，拥有碳纸的多项核心专利。中国企业虽然2020年产量实现了新的突破，但中复神鹰、江苏恒神等主要碳纤维企业的产能也不过为8000吨、5000吨，根本不是一个量级。再比如储氢环节。与工程机械行业较高压力的输油系统我们国家还没有技术突破的现状一样，目前中国的氢能关键装备技术情况是，45MPa固定储氢装备可生产装备厂家少，与国外已商业运营的70MPa加氢机相比，我国仍处于试验验证阶段；国内电流密度1.5A/cm2的成本普遍在2000元/千瓦，离国际2.5A/cm2与100元/千瓦差距较大；我国电堆体积功率约2.2—2.7千瓦/升的成本是3000元/千瓦，而国际3.1千瓦/升的电堆成本才1000元/千瓦。还有不能回避的安全性。部分人说总拿我们这些小白看不懂的技术来说氢能源储存安全性比较好，不易发生严重事故。但2019年全球连续4起氢气站爆炸事故的余音至今未了。但这些问题随着科技进步，未来肯定有攻克难关的时候。希望这一天早点到来。","news_type":1},"isVote":1,"tweetType":1,"viewCount":232,"commentLimit":10,"likeStatus":false,"favoriteStatus":false,"reportStatus":false,"symbols":[],"verified":2,"subType":0,"readableState":1,"langContent":"EN","currentLanguage":"EN","warmUpFlag":false,"orderFlag":false,"shareable":true,"causeOfNotShareable":"","featuresForAnalytics":[],"commentAndTweetFlag":false,"andRepostAutoSelectedFlag":false,"upFlag":false,"length":11,"xxTargetLangEnum":"ORIG"},"commentList":[],"hasMoreComment":false,"orderType":2}