正当大家受困碳酸锂、硅料涨价，苦寻解脱之道的时候，氢能悄悄站了起来。
“新的第四次工业革命是以什么推动的？我们看到的是数字技术，智能技术，包括生物科技和新材料，但是真正的动力是新能源。”在《英才影响力》的直播节目中，曾先后掌舵中海油和中石化的傅成玉这样说。
(资料图片仅供参考)
不过，近两年备受瞩目的新能源赛道，却上演了一出“冰与火之歌”。缺陷明显的锂电、光伏、风能气势如虹，诞生了一个又一个千亿市值公司，而被称为“21世纪终极能源”的氢能却反而落寞不已。
风光过后，我们看到电动车、锂电池企业为碳酸锂打工，看到硅料暴涨大大吞噬组件环节的利润，看到风电迷失在过去两年的抢装潮。而正当大家为此苦寻解脱之道的时候，氢能悄悄站了起来。
01终极能源
电动车的尴尬源于上游原材料的有限性，而光伏除了同样受困于原材料，还与风电一样受天气、时间影响大，不稳定、不持续。不仅如此，锂电池、光伏还存在固体废弃物、废水污染等问题，锂电池回收劣币驱逐良币的情况至今也没有解决办法。
相比之下，氢能虽不至于取之不尽用之不竭，但受制于主要原材料的可能性要微乎其微。同时，风光资源丰富的地区与用电量较大的地区不匹配，电网消纳和储存都存在一定问题。而氢能则不受时间限制，受地域的影响也极小，气态、液态、固态三种储存形式也比光伏、风电更丰富，长期储存也不影响质量和使用。而且氢能是真正的绿色能源，不像锂电池、光伏一样需要通过回收等手段来“擦屁股”。
隆基绿能的董事长李振国就表示，“氢在元素周期表排名第一位，是宇宙中最多的元素，占到宇宙质量中75％以上。”“氢气的能量密度是汽油的3倍，是焦炭的4．5倍，氢气与氧气燃烧或者发生电化学反应，生成的是水，所以氢是一种清洁高效的二次能源。”
不仅如此，电动车的发展不仅需要充电桩、换电站等基础设施配合，充电速度也要有保证。而新建的基础设施除了需要占用新的资源外，其经营及后期维护也都需要磨合。
与充电桩不同，氢能除了直接新建单一的加氢站外，还可以有油－氢合建站、CNG－氢合建站以及LNG－氢合建站等合建方式，利用现有的基础设施，同时在很大程度上避免了选址、审批等成本，维护上也可以使用现有人员和设施，商业模式不需要从新探索。
更重要的是，氢能的应用并不局限。
根据碳排放交易网，二氧化碳的主要排放源为工业（68．1％左右）、建筑（17．6％左右）和交通（10．2％左右）。要实现碳中和，不能忽视工业领域。显然，锂电池和光伏、风能很难解决工业领域的碳排放问题。
而氢能不仅可以像光伏、风能一样发电，像锂电池一样用于交通领域，同时也可作为冶金、化工等工业领域的燃料使用。艾瑞咨询曾做过测算，预计到2060年，我国氢气利用结构中工业占比最大，约为60％，其次才是占比31％的交通领域。
供给不受限，应用尤其广，这对于深受油价上涨之苦、依赖能源进口的中国来说，意义非凡。
02技术掣肘
“终极能源”有两层含义，除了天然优势以外，也表明目前还不能大规模应用。事实也确实如此。
在《英才影响力》节目中，傅成玉表示，这一次新能源革命是和第四次工业革命相伴生的。前三次工业革命我们没有及时跟上，这次中国有机会在新能源领域、科技领域引领第四次工业革命，这里面的关键则是技术。
而氢能之所以没有获得显著的发展，直接原因是成本高，根本原因还是技术不够成熟。这体现在从制氢、储运、加氢到应用的全过程，其中储运和加氢十分关键，这也是此前二级市场炒作最热的环节。京城股份就曾在去年底，因为储氢瓶短短一个月左右上涨了3倍。
氢气的制取主要有三种方式：化石原料（石油、天然气、煤炭）制氢、工业副产氢和电解水制氢。前两个称为灰氢，在灰氢基础上应用碳捕捉技术则为蓝氢，可再生能源电解水制氢为绿氢。很明显，实现碳中和最需要的是绿氢。
我国是全球第一大产氢国，2021年氢气产量约 3300 万吨，制氢工业体系比较成熟。不过目前主要还是灰氢，绿氢占比不足5％。未来随着光伏、风电装机规模的不断增加，绿氢的发展潜力将会逐步释放。只是降本不会一蹴而就，《中国氢能源及燃料电池产业白皮书2020》预计到2030年我国可再生能源制氢才有望实现平价。
储运是掣肘氢能源发展的重要一环。因为氢在常温下为气态，体积能量密度仅为天然气的1／3、硬煤的1／20，所以在储运时更需要压缩密度来提高运输效率。这就涉及到什么运输方式最有效率，压缩到什么程度既安全又经济的问题。
在三种储运形态中，气态储运主要有高压气态储运（即长管拖车）和管道运输，液态储运包括液氢槽罐车、液氢储罐，固态储运包括储氢金属和稀土储氢材料。目前长管拖车是国内外最成熟的储运方式，在我国占比超过90％。液氢储运仅用于航空和军事，暂时未推广民用，固态储运则还处于试验阶段。
以应用最广的长管拖车为例，虽然成本较低、压缩过程耗能低、释放简单快速，但也存在体积储氢密度极低的缺陷，同时也有泄漏、爆炸的安全风险。当前我国长管拖车工作压力仅为 20～25MPa，单车氢气装载量在 350～400 公斤，成本随着运输距离而增加，经济半径只有120～150 公里。也就是稳定性还需要提高，暂时也不够经济。
加氢站之于氢能源车，就像充电桩之于电动车、加油站之于燃油车，没有加氢站，氢能源车寸步难行。加氢站建设成本包括氢气压缩机、储氢罐、加氢机、管道及阀门、站控系统以及土建成本等。中商产业研究院数据显示，在不考虑土地成本的情况下，一座加注能力为 500kg／d 的固定式加氢站，投资规模达到 1200 万元，相当于传统加油站的2－3 倍。
关键设备是加氢站不可承受之重。以目前我国建设最多的外供氢加氢站为例，其核心设备氢气压缩机、站用储氢容器、加氢机约占 500kg／d 外供氢加氢站建设总成本的58％，其中氢气压缩机、加氢枪仍为进口产品把控，而氢气压缩机占到建设成本的30％左右。
还有关键的燃料电池。作为能量转化系统，燃料电池是氢能源发展的核心，被誉为继水电、火电、核电之后的第四种发电技术。可以说没有燃料电池，以上关于氢能的一切都很难商业化。与纯电动汽车、传统燃油车相比，燃料电池汽车具有燃料热值高、温室气体排放低、燃料加注时间短、续航里程高等优点，比较适合中长距离或重载运输。因此，商用车或重卡就成了燃料电池发展的突破口。
但是燃料电池汽车对低温性能要求和动力系统成本都比较高，再加上基础设施缺乏等原因，至今也没有实现大规模推广。2022 年 1－7 月我国燃料电池汽车产销分别完成 2094 辆和 1633 辆，这还是在销量同比增长130％的情况下实现的。
与此同时，核心零部件电堆、双极板、质子交换膜、膜电极等都具有较高的技术壁垒，需要企业持续投入较高的研发费用。而在商业化前景不明的情况下，企业生存状况面临不小挑战，从燃料电池龙头亿华通的业绩和股价走势就不难理解。
关键词： 燃料电池
