技術(shù)引進(jìn)能否實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)彎道超車？

技術(shù)引進(jìn)能夠以快取勝,自主研發(fā)可以厚積薄發(fā)。目前中國氫燃料電池市場處于“技術(shù)為王”的市場導(dǎo)入階段,企業(yè)該如何獲取滿足產(chǎn)業(yè)化的核心技術(shù)?借鑒中國手機(jī)、芯片、家電、LED、汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)引進(jìn)的經(jīng)驗(yàn),不難發(fā)現(xiàn),“技術(shù)引進(jìn)”是把雙刃劍,只有那些能夠憑借核心技術(shù)、進(jìn)入全球氫燃料電池供應(yīng)鏈的企業(yè)才有可能成為最后的贏家。

用氫能源替代化石能源是日本企業(yè)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(shí)現(xiàn)了氫燃料汽車“Mirai”量產(chǎn)。氫電時(shí)代的“Mirai”堪比鋰電時(shí)代的“特斯拉”,“Mirai”量產(chǎn)意義在于向世界證實(shí)了氫燃料電池技術(shù)大規(guī)模商用的可行性,進(jìn)而掀起了世界各國構(gòu)建氫能社會(huì)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(fēng)電、鋰電池產(chǎn)業(yè)早期發(fā)展情況類似,在國家政策驅(qū)動(dòng)下,氫燃料電池成為繼鋰電池后的新風(fēng)口。與鋰電產(chǎn)業(yè)不同的是,( 參見“從CATL成長看中國動(dòng)力電池市場化機(jī)遇與挑戰(zhàn)”),氫燃料電池技術(shù)在國外已經(jīng)基本成熟,通過“技術(shù)引進(jìn)”、“技術(shù)并購”方式,為一些沒有技術(shù)積累的資本提供了轉(zhuǎn)換賽道、布局氫燃料電池產(chǎn)業(yè)、分享產(chǎn)業(yè)爆發(fā)紅利的機(jī)會(huì)。

一、在市場導(dǎo)入階段,技術(shù)紅利明顯

國外氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從技術(shù)開發(fā)階段進(jìn)入市場導(dǎo)入階段。公開資料顯示,國際先進(jìn)水平的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)功率密度、續(xù)駛里程、補(bǔ)充燃料時(shí)間、燃料電池壽命、低溫環(huán)境適應(yīng)性已達(dá)到傳統(tǒng)燃油車水平。由于國內(nèi)起步較晚,還處于技術(shù)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(chǔ)設(shè)施、政策導(dǎo)向和人才流動(dòng)等九個(gè)方面做了比較分析,發(fā)現(xiàn)目前氫燃料電池產(chǎn)業(yè)特征與2010年時(shí)的鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)特征相似。

表1 氫燃料電池汽車與鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)特征對(duì)比

另根據(jù)圖1,綜合判斷為國內(nèi)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展處于技術(shù)開發(fā)階段晚期,市場導(dǎo)入階段的早期。參照鋰電產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn),該階段掌握量產(chǎn)技術(shù)的公司得天下,如磷酸鐵鋰時(shí)代的比亞迪,三元時(shí)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(shù)密切相關(guān)。

圖1 氫燃料電池汽車與鋰電池汽車發(fā)展階段對(duì)比

二、國內(nèi)技術(shù)路線狀況

如表2所示,國內(nèi)公司技術(shù)引進(jìn)方為加拿大、美國、德國這三個(gè)氫能技術(shù)先進(jìn)國家,廣東國鴻、濰柴動(dòng)力、億華通、雪人股份等十多家企業(yè)技術(shù)均來自拿大的知名企業(yè)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(shù)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(guān)。

表2 國內(nèi)技術(shù)引進(jìn)路線的企業(yè)

如表3所示,國內(nèi)自主研發(fā)企業(yè)的核心技術(shù)多來自高校孵化。大連化物所、清華大學(xué)為、同濟(jì)大學(xué)、武漢理工的技術(shù)孵化最為成功。其中,中國科學(xué)院下屬的大連化物所是國內(nèi)最早從事氫燃料電池和整車研究和開發(fā)的科研機(jī)構(gòu),長期與上汽合作,成功開發(fā)出中國第一代氫燃料電池汽車,該車在上海世博會(huì)、2008年奧運(yùn)會(huì)上展示。大連化物所被認(rèn)為是國內(nèi)氫燃料電池和整車產(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(shù)來源是海外技術(shù)人員歸國創(chuàng)業(yè),海外技術(shù)人員的跨國流動(dòng)加速了行業(yè)核心部件的技術(shù)擴(kuò)散和進(jìn)口替代的速度。

表3 國內(nèi)自主研發(fā)路線的企業(yè)

三、氫燃料電池核心部件國產(chǎn)化能力

圖2 氫燃料電池系統(tǒng)

圖2所示,從國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈布局來看,目前部分領(lǐng)先企業(yè)基本具備了氫燃料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(shù)存在差距

目前氫燃料電池主要部件的研發(fā)方向在于提高性能。見表4,國產(chǎn)電堆的幾個(gè)關(guān)鍵指標(biāo),如儲(chǔ)氫壓力、電堆壽命、電堆功率、催化劑的鉑用量還達(dá)不到國外先進(jìn)水平。另外從氫燃料電池客車的實(shí)際運(yùn)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(gè)關(guān)鍵指標(biāo)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 氫燃料電池關(guān)鍵部件國內(nèi)外差距

(2)部分領(lǐng)先企業(yè)進(jìn)入國際供應(yīng)鏈。

一方面,與內(nèi)燃機(jī)相比,氫燃料電池的技術(shù)差距是小于內(nèi)燃機(jī)技術(shù)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(shù)引進(jìn)、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(dòng),為我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)未來實(shí)現(xiàn)彎道超車提供了可能。如表5所示,目前國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)國產(chǎn)替代和進(jìn)入國際零部件供應(yīng)鏈的領(lǐng)先企業(yè)。

表5 主要燃料電池部件國產(chǎn)化現(xiàn)狀

其中,武漢理工新能源自主開發(fā)的燃料電池膜電極產(chǎn)品批量銷往包括美國、歐洲;東岳集團(tuán)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(rèn)可;上海弘楓研發(fā)的超薄石墨雙極板大大減少了燃料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(duì)自主研發(fā)企業(yè)取得的成績,該如何評(píng)價(jià)企業(yè)技術(shù)引進(jìn)方案?

(1)技術(shù)引進(jìn)可以縮短產(chǎn)品量產(chǎn)周期

廣東國鴻從2015年開始引進(jìn)巴拉德燃料電池電堆生產(chǎn)技術(shù),2017年7月實(shí)現(xiàn)第一條燃料電池電堆生產(chǎn)線投產(chǎn),實(shí)現(xiàn)了在一年多的時(shí)間就完成了燃料電池堆的國產(chǎn)化。相比之下,新源動(dòng)力2001年4月開始進(jìn)行自主研發(fā)氫燃料電池電堆技術(shù),歷時(shí)三年,直到2004年9月自主研發(fā)的第三代高壓操作轎車用燃料電池發(fā)動(dòng)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)才通過驗(yàn)收,輸出功率47KW(數(shù)據(jù)來源:公司官網(wǎng))接近國際水平。如果算上從產(chǎn)品研制成功再到批量生產(chǎn)的時(shí)間,這個(gè)時(shí)間間隔會(huì)更長。

表6 國產(chǎn)氫燃料電池電堆參數(shù)

(2)僅靠技術(shù)引進(jìn)難以實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新

表7 技術(shù)引進(jìn)與自主研發(fā)

表7表明,技術(shù)引進(jìn)是一把雙刃劍。在產(chǎn)業(yè)早期,技術(shù)引進(jìn)具有市場正外部性效應(yīng),即引進(jìn)國外成熟技術(shù)更容易實(shí)現(xiàn)氫燃料電池量產(chǎn)和技術(shù)擴(kuò)散。長期看,技術(shù)引進(jìn)可能是制約產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的“毒藥”?；仡櫧袊I(yè)發(fā)展史,從手機(jī)、芯片、家電、LED到汽車,均在技術(shù)引進(jìn)或技術(shù)并購上走過彎路。下面以我國汽車和高鐵產(chǎn)業(yè)為例,反思中國工業(yè)發(fā)展史中“技術(shù)引進(jìn)、市場換技術(shù)”的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

(1)失敗案例。

我國汽車產(chǎn)業(yè)是最早執(zhí)行技術(shù)換市場的合資產(chǎn)業(yè)政策,二十多年來,國內(nèi)知名汽車企業(yè),如北氣、一氣,并沒有掌握先進(jìn)造車技術(shù),自主品牌汽車市場競爭力也遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外資、合資品牌。主要原因有兩點(diǎn):首先國內(nèi)汽車行業(yè)沒有統(tǒng)一市場,各地企業(yè)在與外企談判時(shí)各自為戰(zhàn),沒有議價(jià)能力,被外企逐個(gè)擊破,放棄了對(duì)技術(shù)轉(zhuǎn)移的要求;其次是合資企業(yè)利潤可觀,中方企業(yè)缺少吸收國外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行自主創(chuàng)新的動(dòng)力。最終,汽車產(chǎn)業(yè)的技術(shù)引進(jìn)陷入 “引進(jìn)-落后-再引進(jìn)-再落后”的惡性循環(huán)。

(2)成功案例。

與汽車產(chǎn)業(yè)不同的是中國高鐵,成功實(shí)現(xiàn)從最初的技術(shù)引進(jìn)到自主創(chuàng)新和反向出口的技術(shù)引進(jìn)目標(biāo)。主要原因在于: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(jià)能力;同時(shí),國家在政策上表明支持和鼓勵(lì)自主創(chuàng)新和國產(chǎn)替代行為,達(dá)到了用市場容量消化國內(nèi)技術(shù)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(biāo),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了技術(shù)引進(jìn)、吸收、創(chuàng)新的良性循環(huán)。

(3)最新案例。

今年4月份美國商務(wù)部對(duì)“中興事件”禁售制裁事件值得急于推行“技術(shù)引進(jìn)”戰(zhàn)略公司的反思。事實(shí)上,作者在行業(yè)調(diào)研究時(shí)發(fā)現(xiàn),有部分國內(nèi)企業(yè)引進(jìn)氫燃料電池技術(shù)動(dòng)機(jī)是為了快速量產(chǎn)獲取政策補(bǔ)貼,但該企業(yè)同時(shí)又缺少消化技術(shù)、自主創(chuàng)新的研發(fā)體系。潛在的風(fēng)險(xiǎn)是,這些企業(yè)在市場產(chǎn)能過剩、技術(shù)升級(jí)時(shí)很可能被后來者超越,陷入“技術(shù)并購詛咒”,難以實(shí)現(xiàn)中國汽車工業(yè)彎道超車的重任。

綜上所述,氫云鏈認(rèn)為技術(shù)引進(jìn)是把雙刃劍。

現(xiàn)階段的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)與中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r有相似之處。經(jīng)驗(yàn)表明,單純的技術(shù)引進(jìn),可能面臨技術(shù)并購風(fēng)險(xiǎn):

(1)引進(jìn)落后技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)

如表8所示,廣東國鴻從巴拉德引進(jìn)的FCvelocity-9SSL系統(tǒng),體積功率密度僅為1.5KW/L,遠(yuǎn)低于國際主流水平3KW/L,甚至達(dá)不到國產(chǎn)先進(jìn)水平2KW/L。引入落后技術(shù)的風(fēng)險(xiǎn)在于,如果不能在下一代技術(shù)迭代前收回投入成本,又無法脫離國外技術(shù)框架實(shí)現(xiàn)自主技術(shù)改造,則面臨系統(tǒng)淘汰和重購系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)。

表8 HYGS/巴拉德/喜馬拉雅電池參數(shù)比較

(2)技術(shù)與市場不匹配風(fēng)險(xiǎn)

如圖表8,巴拉德系統(tǒng)的最低啟動(dòng)溫度僅為2°,不適應(yīng)在北方寒冷地區(qū)使用,而國內(nèi)廠商能夠提供-20C的最低啟動(dòng)溫,使用范圍更廣泛。

(3)受制于嚴(yán)格的技術(shù)控制,合資企業(yè)可能將重蹈汽車產(chǎn)業(yè)的覆轍,無法得到核心的技術(shù)。在國內(nèi)自主技術(shù)迎頭趕上之后,合資企業(yè)就喪失了市場競爭力,只能繼續(xù)引進(jìn),十分被動(dòng)。

(4)成套設(shè)備引進(jìn)存在維修、零部件國產(chǎn)更換、設(shè)備難以迭代的困難,為企業(yè)日后運(yùn)營成本增高埋下隱患。

作為競爭對(duì)手,日本、韓國企業(yè)對(duì)中國氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)依舊實(shí)行技術(shù)封閉策略,加拿大、德國、美國對(duì)中國企業(yè)相對(duì)開放?？紤]到國內(nèi)企業(yè)技術(shù)并購風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)不強(qiáng),缺少避開海外技術(shù)并購風(fēng)險(xiǎn)的經(jīng)驗(yàn),作者更看好國內(nèi)自主研發(fā)的領(lǐng)先企業(yè),或者具備在技術(shù)引進(jìn)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新能力的黑馬企業(yè),這些天生帶有創(chuàng)新基因領(lǐng)先企業(yè)和黑馬企業(yè)的技術(shù)引進(jìn),更有希望實(shí)現(xiàn)我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)彎道超車的強(qiáng)國之夢。