外企市占率達80%,發展燃料電池需要「中國膜」

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外企市占率達80%,發展燃料電池需要“中國膜”

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​也許在很多年後看來,2018年是一個歷史性的轉折點,國際形勢的變化,如同給中國技術型企業的蛻變增加了催化劑,鞭策著他們奮勇前行。

「氯鹼離子膜是氯鹼工業的晶片,為避免氯鹼行業遭受‘中興事件’,我們就應該打造自己強大的中國‘芯’」這是東嶽集團(00189-HK)技術總監的王學軍的一句話。

東嶽投身離子膜行業始於2003年,當時美國杜邦和日本公司的產品完全占據大陸市場數十年,化工人就戲稱中國的氯鹼工業就像電子產業為國外的晶片打工一樣,中國的氯鹼工業就是給國外的離子膜打工。

很多了不起的事情,都起源於最初的「試試看」。2003年,43歲的張永明博士正在上海交大研究全氟離子膜,在一次杭州的行業會議中聽到了東嶽集團要開發高品質聚四氟乙烯的報告,這正是全氟離子膜的關鍵原料,再三考慮之後,張永明聯繫了東嶽說明了想合作研究離子膜開發的事情。

東嶽的董事長張建宏是軍人出生,曾服役於大陸海軍南海艦隊。他聽到了這個消息第二天就安排人到了上海,張永明提出了高標準的實驗室要求,沒想到僅僅一周後就已被落實完成。張永明來到了東嶽和張建宏敲定了合作事宜,他們要的目標只有一個,就是用中國人的力量,開發出高質量的全氟離子膜。

這可不是一件容易的事情,在一次科技部組織的專家項目論證會上,有專家就當面當面質問張建宏「舉國家之力都完成不了的科技攻關項目,你一個民營企業能幹得了?」

不試怎麼就知道幹不了?

2004年1月,東嶽離子膜被納入國家緊急啟動的「863」項目中,可萬里長征此時才剛剛開始。

2008年的一個早晨,徹夜未眠的張永明拖著疲憊的身軀和絕望心情找到了張建宏。

「董事長,已經一個月沒有任何進展了,感覺做不下去了……」

盡管五感已經麻木,張永明依然感覺到張建宏楞住了一下,接著他倒了一杯溫水遞給自己,細心的聽著自己的傾訴,慢慢的解開心中的鬱結。臨走的時候,張建宏握住他的手說:「你轉告課題組所有的人,失敗了也不要怕,有我呢!」

離開房間,張永明想到項目啟動已經5年了,董事長為大家擋住了各方面壓力堅持到現在,承受的壓力會比自己小嗎?不斷的在失敗中前行,這不就是科研人的宿命嗎?

還真幹成了。2010年6月30日深夜,東嶽離子膜在萬噸級工業氯鹼生產裝置上一次通電成功,產出合格制品,這直接令國外進口離子膜的價格暴跌50%!中國的氯鹼行業不再受制於人。

東嶽在離子膜上的技術進步,使其爭取到了參與全球最前沿燃料電池膜領域研發的機會。2008年初新建立的AFCC公司邀請東嶽參與該公司的核心項目——燃料電池膜的開發。AFCC的股東包括戴姆勒賓士(50.1%股份)、福特汽車(30.0%股份)以及巴拉德(19.9%股份)。

這可以說是當時燃料電池領域的超豪華陣容。早在1994年,戴姆勒-克萊斯勒就開發出世界上第一輛燃料電池汽車,而巴拉德是自1983年就啟動PEM燃料電池研發的行業龍頭。雖然東嶽在這些行業巨頭面前並不起眼,但想起五年前,大陸在燃料電池膜領域還是一張白紙,如今,在這樣前沿的國際項目中已有一席之地,已經非常的了不起。

這一具有未來意義的合作項目就這樣在海外開展了5年時間,逐漸被國內媒體淡忘。科研生活本身是伴隨著枯燥、寂寞和日復一日的堅守,可是時代的洪流總是不給他們喘息的時間。

2013年2月26日韓國現代將這一平靜打破,推出了全球第一輛量產版的氫燃料電池汽車——Tucson FCV(途勝FCV版)。這具有劃時代的意義,標誌著燃料電池汽車終於從試驗車型推到了終端市場。盡管這款車當時的發售價高達85萬元人民幣,似乎更在意的是這第一名的名頭。不久後,豐田的燃料電池汽車Mirai即將推出的消息也已被證實,氫燃料電池汽車時代的帷幕正式被開啟了。

同年11月27日,東嶽集團和AFCC正式簽署戰略合作協議,簽署地點被放在淄博市齊盛賓館。該協議的合作內容不僅僅包括了開發電池膜的迭代更新,同時還包括了開發新的膜電極用離聚物,以及協力研制下一代更具性價比的燃料電池膜和催化層。這份協議是合作的第一階段,完成達標了才進入下一階段,如此繼續。

攻堅克難的精神本就流淌在科研人血液中,經歷了氯鹼離子膜的成功,張永明帶領著的科研團隊更有信心了,也更能夠耐得住寂寞。

2016年AFCC研發部門主管麥克·賽克斯史密斯以及AFCC項目首席科學家李晶博士來到山東淄博,向東嶽頒布了第三期的燃料電池膜達標獎。麥克感慨的說道,他在燃料電池行業工作了20年,目前為止全球只有兩家公司達到了這樣的成就,東嶽就是其中的一家,可以說,東嶽已達到了世界先進水平。

此時,東嶽的燃料電池膜已經在模擬乘用車工況下運行了6千個小時,而此時能達到這一標準的公司,在AFCC的研發人員看來全球只有兩家,另一家就是大名鼎鼎的美國GORE公司。

有一天你去買一件沖鋒衣,可能就會看到衣服上掛著GORE-TEX防水透氣面料的標誌。也就是這家公司生產的質子交換膜(GORE-SELECT)幾乎運用在了絕大部分的燃料電池乘用車上,包括了豐田Mirai,本田的CLARITY FUEL CELL和現代的所有燃料電池車型。

外企市占率達80%,發展燃料電池需要“中國膜”

(圖片來源:Gore中國官網)

從這里其實已經能看到在全球的乘用車燃料電池膜的產業集中是相當的高,市場幾乎被寡頭壟斷。這這樣一個沒有充分競爭的行業,最大的原因就是市場規模有限。根據Informationn Trends發布的《2018全球氫燃料電池車市場報告》,2013年至2017年全球氫燃料電池汽車累計銷量僅為6475輛,而這其中有超過50%的新車都出售到了美國加州,再分散到其它地區的數量就可想而知。

實際上,壓制氫燃料電池汽車銷量的還有一個重要原因,就是近些年來,電動汽車行業飛速的發展,成了新能源汽車的主流。在2009年的時候,業界認為只要續航超過了150公里,燃料電池汽車對比純電動汽車將占據成本優勢。2016年的時候,賓士認為燃料電池汽車若想在成本上優於電動汽車,需將續航超過350公里。到了2018年,現代將這一成本優勢分界線上調到了500公里,不要忘了,世界上第一輛量產燃料電池汽車正是來自現代。可以說在這近10年中,燃料電池汽車的發展已經被電動汽車甩到身後,

Information Trends的數據顯示自2013年第一輛量產燃料電池汽車落地,到一2017年年底,五年時間全球一共銷售了6475輛燃料電池汽車。對比之下,大陸僅在2018年一年時間,就銷售了125.5萬輛純電和插電新能源汽車。事實上,近些年全球電動車市場的大爆發,離不開大陸的政策大力支持。

到這里已經可以逐步顯現出一個事實,新能源汽車產業並不僅僅事關未來的藍天白雲,同時也是各國在未來汽車產業的競爭重地。老牌的日、美、歐車企在傳統燃油車型上的優勢已成定局,氫能作為「終極清潔能源」自然成了各國政府和車企的競爭方向之一。這其中首當其沖的就是韓國和日本。

韓國不僅只有現代這樣的車企沖在第一線,韓國政府層面也一直力挺國家的氫能產業。去年年底韓國總統文在寅就公開表示,「韓國政府用堅定的意志來支持氫能燃料電池汽車行業發展,同時確定了它將作為韓國下一代的經濟增長引擎 」。今年1月18日韓國《中央日報》報導,文在寅在發布國家氫動力經濟路線活動的現場表示,「韓國的目標是到2030年,力爭在氫動力汽車和燃料電池領域做到全球市場占有率第一」。

日本方面,這樣一個94%能源消費依靠進口化石能源,能源自給率僅為6%的國家,在福島核電站事件後迫切需要安全、自給的能源。2013年安倍政府推出《日本復興戰略》,發展氫能源被上升到國家戰略地位,在其修訂版中更是提出了建立「氫能社會」的呼籲。2014年,豐田第一輛量產燃料電池汽車Mira的車鑰匙被交到安倍手上,他始終都在積極的為日本的氫能產業代言。

外企市占率達80%,發展燃料電池需要“中國膜”

這樣對比一下就會發現,韓國和日本發展氫能都是國家級戰略,並且早早開始實施,已擁有相當的技術儲備。這時若從產業競爭的角度來看,大陸再選擇燃料電池作為主要的新能源汽車發展方向的話,就容易在競爭中處於下風,會受制於人。而電動車因為全球尚處於同一起跑線,且技術門檻較低,大陸優先扶持的話能夠以巨大的市場容量換取先發優勢。

就現在看來的話,大陸這一競爭策略還是相當成功的,大量的國際車企選擇將電動汽車作為優先發展的新能源汽車方向。當然,特斯拉也做出了無以倫比的貢獻,這也促成了特斯拉在中國獨資建廠。

大陸為了避免全力扶持電動汽車造成新能源汽車行業過於單一化的風險,在電動汽車補貼退坡之際,仍然保持著對燃料電池汽車的全額補貼,用以豐富大陸的新能源汽車布局。不過,這些年看來,兩者的差距已越來越來越大。根據公安部的統計,大陸2018年新能源汽車保有量達261萬輛,其中純電動汽車211萬輛,而根據權威機構的評估大陸2018年燃料電池汽車保有量僅為5000輛。

盡管燃料電池汽車發展的最大阻力是由於其高昂的成本和匱乏的基礎設施,近十年電動汽車的高速發展也對其構成了反向壓制。

2018年6月19日,日產-雷諾-三菱聯盟宣布終止與AFCC戴姆勒、福特簽署的燃料電池商用計劃,未來將集中集中資源用於研發純電動汽車。

同期,AFCC也宣布解散,戴姆勒和福特將各自的燃料電池項目搬回德國和美國,巴拉德收購了公司的戰略性資產。這個已經創辦了11年,有中方參與的國際燃料電池項目,也終於在電動車的大潮下被現實瓦解。

2019年1月3M公司宣布停止生產燃料電池的膜電極(MEA)部件,此時3M已經為著名的電堆廠商Power Cell供貨長達10年之久。

這些對東嶽集團的燃料電池膜團隊來說也自然算不上是好事,隨著AFCC的解散,東嶽繼續進行燃料電池膜的研發將完全依賴於自己。現在公司已經擁有了一條5萬平方米的試驗生產線,產品覆蓋了完整的制膜產業鏈,接下來他們的目標是要做一個50萬平方米的正式生產線,用以滿足國內甚至國際上的需求。

唯有時間不會說謊

這樣看來,眼前的困難並不比過去少啊。這距離張永明來到東嶽報到那天已經過去了整整十六年,此時的張永明已經59歲了,張建宏與他同年,小7個月。在東嶽這家民營企業的車間里,他們帶領著團隊為中國人創造出了兩張「膜」。一張氯鹼離子膜被譽為中國人的「爭氣膜」,另一張燃料電池膜被稱作的「爭光膜」。

在今年1月初的電動汽車百人會上,年近60的張永明眼神篤定、自信,他說從自己2001年踏入這個行業以來,就堅信燃油車將被燃料電池車取代,直至今日,他也依然堅持這一信念。

後記:

本文寫作的目的起初僅僅是關注東嶽在燃料電池上的那張國產膜,但隨著了解的深入,我發現東嶽董事長張建宏和張永明博士的那段珍貴的共事情誼,他們為大陸的化工行業做出了卓越的貢獻,這仿佛看到了近百年前愛國企業家范旭東和侯德榜經歷的患難歲月,候老創出「侯氏制鹼法」對國人乃至世界都是寶貴的財富。這樣的一批人,值得被歷史銘記。

作者:金博

編輯:黎璐璐

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