碳中和下的多项选择题
作者:陈乐高,编辑:小市妹
贵州有两宝,都和醇有关:白酒里的乙醇,汽车里的甲醇。
靠着赤水河谷这条黄金酿酒带,茅台、习酒、国台、珍酒……既给贵州挣来了品牌的面子,也带来了经济的里子。
和白酒里的乙醇相比,甲醇少一个碳原子、两个氢原子,但它的价值,却一点都不少。
作为工信部甲醇汽车试点城市,贵阳已经是全世界最大的甲醇汽车推广应用城市:一共有17000多辆甲醇出租车,穿梭在贵阳市的大街小巷里。
这些出租车还有个共同点:它们都是吉利制造。
▲图片来源:吉利控股集团官方微博
2015年6月,300辆吉利的甲醇燃料轿车,第一次出现在贵阳街头,开车的出租师傅很快就发现,烧甲醇的车更省钱,车里也更干净。
2017年12月,工业和信息化部、发展改革委、科技部共同组织召开了贵阳市甲醇汽车试点工作验收会议。专家组认为,和汽油相比,使用甲醇燃料不但能效提高约21%,还能减少二氧化碳排放近26%,试点车辆的污染物排放、环境影响、人体健康等各项检测结果均符合国家相关标准要求,非常规污染物甲醛排放低于规定限值要求。
于是,贵阳的甲醇汽车从300辆变成了1800辆,又变成了今天的17000多辆。
甲醇带给贵阳乃至贵州的,并不只有更清新的空气,更干净的出租车这些“面子”。它还包括全贵州每年15万吨的汽油替代、年产10万辆汽车的生产基地、甲醇汽车配套的零部件工厂、以及煤炭深精加工的新产业链这一长串“里子”。
在“碳中和”目标下,甲醇路线的本质,其实是这道宏大命题的选项之一。
【碳中和是道多选题】
风、光、水,对中国而言,清洁能源解决方案的行动路线,从来不是单一答案。
提及清洁能源,世人只知光伏,却不知道在清洁能源的历史上,old money不是光伏,而是风电与水电。
风电浪潮,始于90年代“乘风计划”,兴于2003年政策入场。当年吹动风机桨叶的两股政策风,来头都不小:前一股是风电特许权招标政策,电网公司开始向风电投资者购电;后一股,是著名的《中华人民共和国可再生能源法》,让风电获得了钦定的产业地位。
水电的资格还要更老。比如1400多条河流,给了四川“千河之省”的称号,也铸就了水电大省的底牌。但真正让整个西南地区的水电开发骤然提速的,则是西电东送工程的上马实施。
过去20年里,中国在多条战线上同时规划了空前规模的产业政策,政府主导的大规模建设、财政的直接补贴,企业级别的投入,以及形形色色的政策组合拳,在风电、光伏、水电各条路线的支出总计高达几万亿。
这种在清洁能源上的决心和行动,带来了实际的战果。到了2019年,中国陆上风电、太阳能光伏、水电累计装机规模分别占全球总量的34%、35%、27%,都冲上了全球第一。
多头下注的政策,也带来了批评的声音。在一些经济学家口中,它被定义成“扭曲资源配置”,是开市场经济的倒车。
经济学家的看法有学术上的道理,但局限也很明显,一句话总结就是:格局太小。
单押一门,虽然眼下成本低投入小,但是也意味着中国清洁能源将被锁死在一条道上。而任何一个潜在的技术苗头,都可能成为未来的超级赛道。在路线选择中,中国错不起也输不起。
因此,这种“多线出击,全面押注”的策略,背后其实蕴含着一种主动的政策哲学:用多项选择的方式,筛出未来最能打的选手。
和风光水相比,甲醇不是一个新生事物。它在能源上的应用历史,可以追溯到上世纪70年代。
由于石油危机的出现,为了缓解国家能源安全和平衡外汇,积极寻找石油的代用能源,理化性能接近汽油,燃烧效率高于汽油,燃烧排放不会产生那么多有害物质,原料资源丰富且价格又低廉的甲醇,自然进入了欧美国家的视野,成了汽油的替代选择。
但困难也是现成的,问题出在技术上。以当年的汽车技术,实在难以驾驭这种燃料。
比如低温下,液化的甲醇容易污染机油,从而出现乳化变质问题;比如由于腐蚀性和橡胶的膨胀作用,甲醇对防腐、防膨胀添加剂要求极高。比如甲醇溶剂易破坏气缸壁,发动机需要特殊材质避免磨损。
此外,不完全燃烧的甲醇,会形成比汽油还高的污染排放,所以尾气处理装置也要跟着配套……
通用、福特这些主流车企,其实很早就上马过甲醇汽车的研发,但正是这些技术难题,卡住了巨头的脖子,最后又不得不黯然下马。
到了新世纪,善于做多选题的中国,能冲破这一关吗?
【从学生到老师】
多年前,有一本叫《汽车疯子李书福》的书,从咬牙造出“吉利豪情”,到夜以继日自主研发CVVT发动机,书里记录了许多关于吉利造车的艰辛故事。
最著名的一幕,发生在2001年,时任国家计委主任曾培炎到吉利集团视察,李书福说了一句话:
“请国家允许民营企业家做轿车梦,如果失败,也给我一次失败的机会。”
事实证明,在造车这件事上,李书福既有“请求失败”的执着,也有“前沿探索”的勇气。在这次请求四年后,吉利就开启了对甲醇汽车的技术研究。
从低温冷启动,到专用添加剂,从耐甲醇材料,到专用润滑油,从排放控制,到甲醇电喷控制系统、甲醇发动机……吉利在每一项关键技术上的突破,都代表着整个汽车工业的追赶又近了一步。
在燃油车时代,中国因为后发劣势,一直在补人才、经验和技术的课。但无论是“合资换技术”,还是“价格换市场”,这些策略换来了庞大的供应链,一大批优秀的工程师,一套完整的汽车研发体系,却没能实现真正的逆袭。
如果没有一场能源革命,后发选手想要原地超车,困难程度可想而知。而在甲醇路线上,当甲醇发动机、低温启动技术开始应用时,国外巨头的技术壁垒不再高筑,所有选手都回到了一条起跑线上。
吉利对甲醇技术的开发与积累,使得它在十几年里,一跃而至甲醇汽车整车制造领域的全球领先水平。
2022年6月30日,吉利拿出了自己的最新产品:吉利第4代帝豪醇电混动轿车。
对于吉利而言,帝豪,是一个承载着光荣历史的经典品牌。2009年,新上市的帝豪凭借出色的安全性能,时尚的外观设计和较低的油耗,受到市场的广泛认可。上市不久,单月销量就突破了5000台,截至目前,累计销量超过345万台。
正是凭借着帝豪的成功,吉利一举超越一众国产品牌,赢得了紧凑车型这一重要市场。
如今,帝豪的光荣历史又翻开了新的一页。通过搭载1.8L醇电混动专用发动机+DHT混动电驱变速器+高性能三元锂电池的豪华组合,帝豪醇电混动的百公里醇耗低至9.2L,相当于同排量汽油车百公里油耗不到3L,用户每公里的出行成本不到3毛钱。
这种在甲醇路线上的成功,既体现为单款产品国际领先的技术成熟度,也体现为产品投放的规模。吉利连续成功开发甲醇乘用车、商用车共20余款。近3万辆吉利制造的甲醇汽车在全国各地,总运行里程接近100亿公里。
在吉利牵头下,国内的甲醇汽车产业链已经初具规模。在这条链上,潍柴动力、南岳电控、华菱星马、山东新蓝环保与达菲特,都在各自的环节上各司其职。在甲醇汽车的领域,中国用了十七年的时间,终于从学生变成了老师。
更重要的是,和燃油车相比,无论是驱动力、电子电气架构还是配套的基础设施,甲醇汽车领域的技术路线和游戏规则都迥然不同。在这条全新赛道上,吉利的领先一步,更像是整个汽车行业又一次翻身的机会。
之所以说是机会,是因为吉利在甲醇汽车技术上的突破,还不足以让中国汽车行业完成梦寐以求的逆袭,在甲醇路线上,技术一旦解决,“基建决定推广”就成了新的难题。
虽然新能源汽车已经深入人心,但对于消费者来说,更熟悉的是纯电动和氢燃料电池两条技术路线,甲醇汽车则相对陌生。除此之外,决定消费者购买意愿的更重要因素,是配套的基础设施。
和纯电动汽车一样,甲醇汽车需要铺设大量基础配套,从甲醇的输、配、送、储,甚至维修,都需要一个体系作为呵护。
但现实的情况是,自2012年国家工信部出台推动甲醇汽车试点文件,在山西、上海、山西、甘肃、贵州五省开展试点工作。十年已过,甲醇汽车仍未能在其他省份实现批量推广应用,即使在标杆省份贵州,全省投入运营和在建的甲醇燃料加注站也仅有100座左右,年消耗甲醇不到30万吨。
这形成了一个反差十足的现实:消费者一边要面对甲醇汽车“节能减排、成本低廉”的优点,一边也要正视“基建滞后,补能困难”的缺点。
在这个大前提下,中国的甲醇汽车想要彻底占领行业制高点,还需要更多的队友,才能组成一个强大的甲醇联盟。更需要国家政策顶层设计的支持。
【合力:超车的奥秘】
在甲醇的世界里,山西晋中是一个很特殊的存在。
作为全国最早从事甲醇燃料和甲醇汽车应用的试点城市之一,30多年来,晋中已初步形成了甲醇燃料研发、装备制造、燃料输配的完备甲醇产业体系,是我国推广运用甲醇经济成果最多、产业化力度最大的城市。
也正是因为这种“发源地”般的意义,2022年9月1日,晋中成为了太原能源低碳发展论坛甲醇经济论坛的举办地。
参加这个论坛的,既有中国科学院副院长张涛、南方科技大学创新创业学院院长刘科、中科院大连化学物理研究所李灿院士、中科院上海高等研究院副院长黄伟光这样的科研专家,也有全球甲醇行业协会主席雷格·多兰、国际可再生能源署代表道夫·盖伦这样的专业人士。
在这一次论坛上,李书福讲了一句话:
“如果说碳中和战略目标是关系能源低碳绿色革命、国家经济社会高质量发展问题,那么保障能源安全就是生存问题。”
作为拥有十七年能源践行经验的行业中人,李书福的这句话,其实触及到了能源革命的本质。
在能源领域里,有一个“能源不可能三角”理论,它指的是,一种能源同时具备稳定、清洁、便宜三大要素。
过去十多年里,风电的浆叶转得时快时慢,光伏的硅片有晴有阴,水电背后的大河旱涝不定。从这个角度上看,甲醇的存在,似乎正是为了解开这个不可能三角。
在煤化工产业链中,甲醇可以由天然气、煤炭一次能源直接制得,也可以从煤焦化产生的焦炉煤气中制得。而基于中国富煤贫油少气的资源特点,国内的甲醇生产有81%来自煤炭。据自然资源部数据,国内查明煤炭资源量达到1.67万亿吨,自给率高达96%以上。
正是因为有煤炭的雄厚家底作为产业基础,中国成为了全世界最大的甲醇产能国,也是全世界甲醇燃料和甲醇化工品消耗最大国。截至2021年底,中国甲醇总产能为9929万吨,占全球产能和销量都是60%。
这一连串数据,总结起来的内涵是:甲醇提取大部分来自煤炭——我国是著名的煤炭大国——产量高意味着自给率高——自给率意味着定价权与安全性。
因此,当清洁、稳定、便宜的三要素被集齐,能源不可能三角被解开时,用什么办法,才能推动甲醇燃料路线更进一步呢?
这个答案是多方合力。
观察中国光伏、风电的成功路径,可以很清楚地发现一条规律:一个产业的发展,从来都是合力的结果。它既需要政策的倾斜,也需要企业作为落地、创新的执行者。
2013年,政府启动了大规模的光伏补贴新政,大力刺激国内需求,标杆电价补贴政策一出台,到了年底,国内行业增速就达到212.89%。
同时,无论是光伏,还是风电,本质上都是一个成本驱动的行业,技术、工艺、规模甚至管理上引起的效率提升和成本降低,最后都将积累成综合性优势。
背靠最大市场的中国公司,可以通过不断试错各种工艺,再扩大规模来稳步降本、提高质量逐步胜出。在“量产—工艺/技术—利润”这三个层面上反复实现正向循环,自我加强。
从光伏、风电的历史来观察,每当从政府到企业、社会的合力出现,产业就会向前猛进一步,也正是在这样的进步中,中国收获了若干个世界第一的新能源产业。
这样多方合力,共同推动的产业路径,同样适用于甲醇产业的未来。
作为工业中的皇冠,过去三十年里,汽车产业寄托了一代又一代产业人的工业强国梦。吉利在甲醇路线上的突破,让中国汽车和欧美日巨头重回一条起跑线,而且和过去相比,中国的甲醇汽车也并非孤军奋战。从煤炭大省山西的甲醇产业链,到以吉利汽车为引领的甲醇汽车产业链,甲醇汽车正在为全球的碳中和目标,贡献中国力量。
在9月1日的论坛上,李书福讲了一句简单的话:
“吉利会坚持科技创新,加大研发投入,携手上下游产业链,共建甲醇汽车生态链。”
无论是回顾吉利甲醇汽车过去的十七年,还是回顾中国多项选择式的碳中和路线,李书福的这段话,都更像是对出路,对未来最恰当的总结陈词。
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