鉅大LARGE | 點擊量:1212次 | 2020年04月29日
”技術引進”能否實現(xiàn)氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)彎道超車?
技術引進能夠以快取勝,自主研發(fā)可以厚積薄發(fā)。目前我國氫燃料動力電池市場處于“技術為王”的市場導入階段,公司該如何獲取滿足產(chǎn)業(yè)化的核心技術?借鑒我國手機、芯片、家電、LED、汽車產(chǎn)業(yè)技術引進的相關經(jīng)驗,不難發(fā)現(xiàn),“技術引進”是把雙刃劍,只有那些能夠憑借核心技術、進入全球氫燃料動力電池供應鏈的公司才有可能成為最后的贏家。
用氫能源替代化石能源是日本公司的信仰。豐田用了近二十年鍥而不舍的工匠精神,在2015年成功實現(xiàn)了氫燃料汽車“Mirai”量產(chǎn)。氫電時代的“Mirai”堪比鋰電時代的“特斯拉”,“Mirai”量產(chǎn)意義在于向世界證實了氫燃料動力電池技術大規(guī)模商用的可行性,進而掀起了世界各國構建氫能社會的熱潮。2017年以來,我國各類氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū)遍地開花,與光伏、風電、鋰離子電池產(chǎn)業(yè)早期發(fā)展情況類似,在國家政策驅(qū)動下,氫燃料動力電池成為繼鋰離子電池后的新風口。與鋰電產(chǎn)業(yè)不同的是,(參見“從CATL成長看我國動力鋰電池市場化機遇與挑戰(zhàn)”),氫燃料動力電池技術在國外已經(jīng)基本成熟,通過“技術引進”、“技術并購”方式,為一些沒有技術積累的資本供應了轉(zhuǎn)換賽道、布局氫燃料動力電池產(chǎn)業(yè)、分享產(chǎn)業(yè)爆發(fā)紅利的機會。
一、在市場導入階段,技術紅利明顯
國外氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從技術開發(fā)階段進入市場導入階段。公開資料顯示,國際先進水平的燃料動力電池發(fā)動機功率密度、續(xù)駛里程、補充燃料時間、燃料動力電池壽命、低溫環(huán)境適應性已達到傳統(tǒng)燃油車水平。由于國內(nèi)起步較晚,還處于技術追趕階段。為了解目前產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段,如表1所示,作者根據(jù)產(chǎn)業(yè)鏈上、下游、基礎設施、政策導向和人才流動等九個方面做了比較分析,發(fā)現(xiàn)目前氫燃料動力電池產(chǎn)業(yè)特點與2010年時的鋰離子電池汽車產(chǎn)業(yè)特點相似。
表1氫燃料動力電池汽車與鋰離子電池汽車產(chǎn)業(yè)特點比較
另根據(jù)圖1,綜合判斷為國內(nèi)氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于技術開發(fā)階段晚期,市場導入階段的早期。參照鋰電產(chǎn)業(yè)化相關經(jīng)驗,該階段掌握量產(chǎn)技術的公司得天下,如磷酸鐵鋰時代的比亞迪,三元時代的CATL,二者迅速崛起與其在市場轉(zhuǎn)換期擁有量產(chǎn)技術密切相關。
圖1氫燃料動力電池汽車與鋰離子電池汽車發(fā)展階段比較
二、國內(nèi)技術路線狀況
如表2所示,國內(nèi)公司技術引進方為加拿大、美國、德國這三個氫能技術先進國家,廣東國鴻、濰柴動力、億華通、雪人股份等十多家公司技術均來自拿大的知名公司巴拉德和Hydrogenics。比亞迪、富瑞特選擇了與德國、英國和美國公司合作。除了市場因素,技術并購受到公司整體戰(zhàn)略影響,作者猜測比亞迪與美國廠商合作與其在美國已建有客車生產(chǎn)基地有關。
表2國內(nèi)技術引進路線的公司
如表3所示,國內(nèi)自主研發(fā)公司的核心技術多來自高校孵化。大連化物所、清華大學為、同濟大學、武漢理工的技術孵化最為成功。其中,我國科學院下屬的大連化物所是國內(nèi)最早從事氫燃料動力電池和整車研究和開發(fā)的科研機構,長期與上汽合作,成功開發(fā)出我國第一代氫燃料動力電池汽車,該車在上海世博會、2008年奧運會上展示。大連化物所被認為是國內(nèi)氫燃料動力電池和整車產(chǎn)業(yè)的黃埔軍校,為業(yè)內(nèi)輸送了大量專業(yè)人才。另外一類技術來源是海外技術人員歸國創(chuàng)業(yè),海外技術人員的跨國流動加速了行業(yè)核心部件的技術擴散和進口替代的速度。
表3國內(nèi)自主研發(fā)路線的公司
三、氫燃料動力電池核心部件國產(chǎn)化能力
圖2氫燃料動力電池系統(tǒng)
圖2所示,從國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈布局來看,目前部分領先公司基本具備了氫燃料動力電池核心部件的國產(chǎn)化能力,但產(chǎn)品性能還尚需完善,具體分析如下:
(1)國內(nèi)外核心技術存在差距
目前氫燃料動力電池重要部件的研發(fā)方向在于提高性能。見表4,國產(chǎn)電堆的幾個關鍵指標,如儲氫壓力、電堆壽命、電堆功率、催化劑的鉑用量還達不到國外先進水平。另外從氫燃料動力電池客車的實際運營反饋信息來看,質(zhì)子交換膜、催化劑、整體性能(包括一致性、穩(wěn)定性、耐久性)、制造成本、良品率等幾個關鍵指標與國外主流廠商,如日本豐田、加拿大的巴拉德、美國的杜邦等的零部件與整車性能還有5年以上的差距。
表4氫燃料動力電池關鍵部件國內(nèi)外差距
(2)部分領先公司進入國際供應鏈。
一方面,與內(nèi)燃機相比,氫燃料動力電池的技術差距是小于內(nèi)燃機技術差距的;另一方面,過去十年新能源汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展,提高了產(chǎn)業(yè)整體研發(fā)能力,縮短了技術引進、吸收、轉(zhuǎn)換周期。產(chǎn)業(yè)環(huán)境的改善,尤其是高端人才流動,為我國氫燃料動力電池產(chǎn)業(yè)未來實現(xiàn)彎道超車供應了可能。如表5所示,目前國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)國產(chǎn)替代和進入國際零部件供應鏈的領先公司。
表5重要燃料動力電池部件國產(chǎn)化現(xiàn)狀
其中,武漢理工新能源自主開發(fā)的燃料動力電池膜電極產(chǎn)品批量銷往包括美國、歐洲;東岳集團生產(chǎn)的全氟磺酸質(zhì)子交換膜性能上得到日本豐田公司、德國Fuma.tech公司、奔馳-福特聯(lián)盟(AFCC)的認可;上海弘楓研發(fā)的超薄石墨雙極板大大減少了燃料動力電池電堆的體積和重量,產(chǎn)品出口至美國、加拿大、意大利、韓國等國家。
針對自主研發(fā)公司取得的成績,該如何評價公司技術引進方法?
(1)技術引進可以縮短產(chǎn)品量產(chǎn)周期
廣東國鴻從2015年開始引進巴拉德燃料動力電池電堆生產(chǎn)技術,2017年七月實現(xiàn)第一條燃料動力電池電堆生產(chǎn)線投產(chǎn),實現(xiàn)了在一年多的時間就完成了燃料動力電池堆的國產(chǎn)化。相比之下,新源動力2001年四月開始進行自主研發(fā)氫燃料動力電池電堆技術,歷時三年,直到2004年九月自主研發(fā)的第三代高壓操作轎車用燃料動力電池發(fā)動經(jīng)濟系統(tǒng)才通過驗收,輸出功率47KW(數(shù)據(jù)來源:公司官網(wǎng))接近國際水平。假如算上從產(chǎn)品研制成功再到批量生產(chǎn)的時間,這個時間間隔會更長。
表6國產(chǎn)氫燃料動力電池電堆參數(shù)
(2)僅靠技術引進難以實現(xiàn)自主創(chuàng)新
表7技術引進與自主研發(fā)
表7表明,技術引進是一把雙刃劍。在產(chǎn)業(yè)早期,技術引進具有市場正外部性效應,即引進國外成熟技術更容易實現(xiàn)氫燃料動力電池量產(chǎn)和技術擴散。長期看,技術引進可能是制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“毒藥”。回顧近代我國工業(yè)發(fā)展史,從手機、芯片、家電、LED到汽車,均在技術引進或技術并購上走過彎路。下面以我國汽車和高鐵產(chǎn)業(yè)為例,反思我國工業(yè)發(fā)展史中“技術引進、市場換技術”的相關經(jīng)驗和教訓。
(1)失敗案例。
我國汽車產(chǎn)業(yè)是最早執(zhí)行技術換市場的合資產(chǎn)業(yè)政策,二十多年來,國內(nèi)知名汽車公司,如北氣、一氣,并沒有掌握先進造車技術,自主品牌汽車市場競爭力也遠遠低于外資、合資品牌。重要原因有兩點:首先國內(nèi)汽車行業(yè)沒有統(tǒng)一市場,各地公司在與外企談判時各自為戰(zhàn),沒有議價能力,被外企逐個擊破,放棄了對技術轉(zhuǎn)移的要求;其次是合資公司利潤可觀,中方公司缺少吸收國外先進技術進行自主創(chuàng)新的動力。最終,汽車產(chǎn)業(yè)的技術引進陷入“引進-落后-再引進-再落后”的惡性循環(huán)。
(2)成功案例。
與汽車產(chǎn)業(yè)不同的是我國高鐵,成功實現(xiàn)從最初的技術引進到自主創(chuàng)新和反向出口的技術引進目標。重要原因在于:國內(nèi)高鐵市場是壟斷市場,有唯一的談判出口,在與外企談判中有議價能力;同時,國家在政策上表明支持和鼓勵自主創(chuàng)新和國產(chǎn)替代行為,達到了用市場容量消化國內(nèi)技術更新和自主創(chuàng)新成本和培育國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)目標,進而實現(xiàn)了技術引進、吸收、創(chuàng)新的良性循環(huán)。
(3)最新案例。
今年四月份美國商務部對“中興事件”禁售制裁事件值得急于推行“技術引進”戰(zhàn)略公司的反思。事實上,作者在行業(yè)調(diào)研究時發(fā)現(xiàn),有部分國內(nèi)公司引進氫燃料動力電池技術動機是為了快速量產(chǎn)獲取政策補貼,但該公司同時又缺少消化技術、自主創(chuàng)新的研發(fā)體系。潛在的風險是,這些公司在市場產(chǎn)量過剩、技術升級時很可能被后來者超越,陷入“技術并購詛咒”,難以實現(xiàn)我國汽車工業(yè)彎道超車的重任。
綜上所述,氫云鏈認為技術引進是把雙刃劍
現(xiàn)階段的氫燃料動力電池產(chǎn)業(yè)與我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展狀況有相似之處。相關經(jīng)驗表明,單純的技術引進,可能面對技術并購風險:
(1)引進落后技術風險
如表8所示,廣東國鴻從巴拉德引進的FCvelocity-9SSL系統(tǒng),體積功率密度僅為1.5KW/L,遠低于國際主流水平3KW/L,甚至達不到國產(chǎn)先進水平2KW/L。引入落后技術的風險在于,假如不能在下一代技術迭代前收回投入成本,又無法脫離國外技術框架實現(xiàn)自主技術改造,則面對系統(tǒng)淘汰和重購系統(tǒng)的風險。
表8HYGS/巴拉德/喜馬拉雅電池參數(shù)比較
(2)技術與市場不匹配風險
如圖表8,巴拉德系統(tǒng)的最低啟動溫度僅為2°,不適應在北方寒冷地區(qū)使用,而國內(nèi)廠商能夠供應-20C的最低啟動溫,使用范圍更廣泛。
(3)受制于嚴格的技術控制,合資公司可能將重蹈汽車產(chǎn)業(yè)的覆轍,無法得到核心的技術。在國內(nèi)自主技術迎頭趕上之后,合資公司就喪失了市場競爭力,只能繼續(xù)引進,十分被動。
(4)成套設備引進存在維修、零部