30年后的“氢能社会”，汽车只排出水，很多家庭都有一个“小电站”

未来供暖，不烧煤和天然气。

作者 | 潘磊

编辑 | 子钺

图源 | 北京奥组委官网

 

2008年时，很多人不了解“纯电动车”，自从北京夏季奥运会使用了大量纯电动车以来，人们现在已经对纯电动车司空见惯。

到了2022北京冬奥会，氢燃料电池车宣告了氢能时代的到来，服务北京冬奥会的氢燃料电池汽车也超过了1000辆， 甚至连火炬的燃料也是氢 ，燃烧后零污染。

这让本届冬奥会变成了有史以来最为环保的奥运赛事 ，也许在不久之后，氢燃料电池车也将不再鲜见。

从这个角度看，2022年冬奥会像极了2008年奥运会，因为2008年奥运会开完的第二年，相关部门就推出了“十城千辆工程”（科技部等四部委2009年1月推出的新能源汽车示范推广项目）。

这种工程最早推广的领域多数集中在公交、出租、市政和邮政领域，这也意味着对于大多数人来说，公交车将是最早可能体验到“氢能社会”的载体之一。

 

中国的“氢能社会”

几天前，日本福冈与丰田汽车签署了一项合作协议，共同打造“氢能城市”，第一阶段的合作是开发和引进燃料电池车，主要包括供餐配送车和垃圾车。

这让市民有机会体验“氢能社会”。

中国的氢能推广路径也与福冈类似，但行动更快——2016年，江苏一个县级城市如皋就被联合国开发计划署评为“氢经济示范城市”。

如皋有氢燃料电池公交，票价2块钱，跟全国大多数城市的公交价格差不多。

氢能规划体验馆的讲解员手里还有一个“氢能充电宝”，里面能装10升氢气，1小罐够手机充满3次电。

这个城市的公用设施照明用电，来自于燃料电池系统。一家当地医院的应急电源，也是来自于燃料电池发电。

如皋还有一个规划3.7公里，能容纳大约3万人的“氢能示范小镇”，小镇里的居民用电、城市照明、大楼应急电源等，均来自于氢能发电。

但对于大多数人来说，能够接触到氢能的场景还是公交。

根据2020年的一份统计，目前全国共有上海、张家港、盐城、如皋、佛山、云浮、成都、郑州、张家口等22个城市开辟运行氢燃料电池公交线路，一共运营近800辆公交车。

中国人民大学去年底发布的《氢能城市发展潜力排行榜》显示，全国城市氢能发展主要集中在长三角城市群、山东半岛城市群、京津冀城市群、粤港澳大湾区和长江中游城市群。

2025年，全国将建成加氢站1002座，推广氢燃料车54800辆。

这跟中国推广锂电的路径基本一致。

氢能将走锂电推广路径

尽管氢能有很多优点，也很早就进行了示范推广，但到目前为止氢燃料电池汽车表现得不温不火，很多人并不真正了解这种技术路线的车。

这主要跟氢燃料电池车目前的成本有关——无论是购车成本，还是使用成本都很高。

购车成本方面，以目前最为成熟的第二代丰田Mirai为例，其售价约合人民币44.5-50.5万元。

对于一款中级车来说，这个价格过于昂贵了，四五十万的价格已经是宝马5系或者奔驰E级的定价区间。

梅赛德斯-奔驰在大约2年前做出放弃氢燃料电池汽车的决定时，考虑的优势成本因素——生产一辆氢燃料电池车的成本大约是纯电动车的两倍。

另外，用车成本也不低，首先就是加氢站不好找。

公开资料显示，截至2021年底加氢站只有218个，这限制了氢燃料电池汽车的使用场景。

同时加氢站建设成本也较高，一个常规加氢站需要投入1500万-2000万元，扣除政府补贴后也远远超过充电站大约100万元的成本。

根据广州市黄埔区2020年4月底实施的补贴政策，建设一个加氢站的最高补贴是600万元，而且补贴金额不能超过实际固定资产投资额的50%。

另一个短板来自于加氢价格——氢分为三种，分别是灰氢、蓝氢和绿氢，前两种都跟化石能源有关，只有绿氢来自于太阳能、风能等可再生能源，但这三种氢的制备成本都比较高。

比如在运输和储运方面，因为需要高压储氢，导致这一环节的成本占到了整个氢气成本的大约三成。

上述黄埔区推出的补贴政策中，2019年的补贴标准是20元/kg，2020年14元/kg，2021年是9元/kg，目的是实现补贴后的氢气价格不高于30元/kg。

这个价格基本与传统货车的燃油成本相当，对于乘用车来说已经比较划算。

去年10月份，丰田的Mirai单次补能行驶1359.89公里，一共消耗了5.65公斤氢燃料——根据这个数据，加氢的费用还不到170元，对于用户来说显然很经济。

在业内人士看来，这个发展过程符合逻辑。

从事氢燃料电池电堆研发业务的小蓝科技董事长李兴祥表示，氢燃料电池和半导体、锂电池、风电、光伏一样，都是根植于中国的新兴产业，所以发展路径必然是大同小异，都经历示范期、过渡期、平价期三个阶段。

最终，在经过政策扶持后，氢能逐渐从政策驱动过渡到市场驱动，也将迎来自己的产业链爆发时刻。

 

 

氢能处于爆发前夜

招银国际证券部负责人白毅阳认为，在“碳中和”成为全球共识的情况下，氢能也成为包括中国在内的各国政府兑现“双碳承诺”、推进能源转型的一个重要方向。

早在2015年巴黎气候大会上，中国就在“国家自主贡献”中提出将于2030年左右使二氧化碳排放达到峰值并争取尽早实现的目标。

2016年公布的“十三五规划”开始，氢能和燃料电池就被纳入“战略新兴产业发展行动”。

2020年9月，中国明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。

所以在双碳背景下，氢能将成为可再生能源的重要载体，从消费端牵引可再生能源从电力部门流向交通运输部门，从而实现减碳直至脱碳。

国家能源转型之外，此前困扰氢能推广的成本问题，也在一定程度上获得了缓解，比如在氢能主要应用场景氢燃料电池汽车方面，过去5年包括电堆在内的核心零部件成本降低了25%以上，由此推进了产业化进程。

聚焦于大功率氢燃料电池电堆研发的骥翀氢能董事长付宇对此表示，公司虽然成立3年时间，但自己从事氢燃料电池研发已经超过20年，同时在电堆设计、关键材料和核心工艺等核心环节，通过技术创新实现电堆产品批量生产条件下的低成本应用。

基于上述因素，多家行业机构认为，尽管目前氢能利用面临生产、运输和终端加氢站等多个瓶颈，但现在的发展状况相当于十年前的锂电产业，前景向好。

中国汽车工程学会预测到2030年，中国氢能汽车产业产值有望突破万亿元。

中国电动汽车百人会发布的《中国氢能产业发展报告2020》也显示，2050年氢燃料电池汽车保有量将会达到3000万辆。

有氢能从业人士认为，跟当年锂电推广类似的是，氢能推广面临的问题也不是单个企业能够解决的，而是需要国家政策层面的统一推进。“一旦氢能实现规模效应，整个产业就会明显提速”。

具体路径是，先通过冬奥会这样的大型公共活动在商用车领域打开缺口，并提升公众认知，然后逐渐进入乘用车领域，最后实现规模化部署。

值得一提的是，鼓励政策也已经落地。

早在2019年两会，氢能就被写入《政府工作报告》。

国资委去年11月底印发的《关于推进中央企业高质量发展做好碳达峰碳中和工作的指导意见》的通知，明确提出要构建氢能产业体系，完善氢能制、储、输、用一体化布局。

2021年3月，氢能被纳入“十四五”规划纲要草案。

截至2021年底，北京、天津等等多个省市均制定了氢能发展规划。

上海青浦推出的补贴政策，对于加氢站的补贴最高达到了500万元，加氢补贴最高也达到20元/公斤。

付宇告诉创业邦，自己从事氢能行业超过20年，对于这个赛道的看法一直未变，“这是一个很好的技术（方向），也是实现‘双碳’目标的重要手段”。

中科创星投资总监关梦琳也认为，氢能在未来的能源结构里肯定会占有一席之地，而且在政策加持下，这个赛道现在的确有了一些预期效应，资金和人才也都在往这个领域聚集。

但两位人士都强调，相对于所谓的“风口”，氢能作为一个技术密集型行业更需要理性。“即便是锂电，也经历了一个长期的发展过程，才实现了大规模的产业化落地”。

氢能应用“快不起来”

付宇称，氢能行业目前外部环境很好，但有的企业步子迈得太大，一旦出问题，影响的是整个行业的健康发展。“所以我们还是相对比较慎重，还是按照产业与产品的规律，按部就班的来做”。

他指出，车用产品核心零部件自身有一个周期，完成设计、试制到测试验证这个过程就至少需要三年。而且燃料电池行业存量的人才和技术也很少，支撑不了产品快速升级迭代的需求。

关键的一点在于，就氢燃料电池而言，尽管过去一两年性能上有很多进步，但还没有发生质的突破。“所以需要整个行业耐下心来去扎扎实实的去做工程，把研究的样品变成可以批量制造、成熟可靠、低成本的产品，这需要很多工程师投入大量时间和资源去解决”。

付宇还强调，氢能实际上并不是新技术，甚至已经有上百年历史，这从侧面表明其是一个很难产业化的技术，壁垒很高，而且涉及到的产业链很长。

他举例称，丰田汽车1991年就开始涉足氢能技术，到现在做了30年，也只是发布了两个型号的商业化产品。中国从2001年开始燃料电池产业化相关工作，目前也是完成了两代产品的开发。

具体到骥翀氢能，解决的行业痛点主要集中在氢燃料电池电堆这个关键部件的设计和生产制造技术。“每一个环节都是高精尖。光是一个激光焊接技术就积累了十年、做了四轮迭代才最终实现，而兼顾防腐、导电和低成本的涂层技术更是两代人做了20年”。

基于此，他认为包括氢燃料电池技术在内的氢能应用，并不是一个通过快速投入，就能快速实现成熟产品落地和升级迭代的领域。

小蓝科技董事长李兴祥也提醒，不要忽略汽车行业的基本发展规律，日本、韩国发展氢燃料电池车都经历了15-20年的发展时间，所以抛开基本规律谈产业火爆属于枉谈。

他表示，氢能看似火热，其实跟两年前差别不大，唯一不同就是进来的人多了，看上去热闹了一些，“这个行业根本快不起来。质子交换膜、催化剂、储氢系统等核心技术的突破会比想象中困难得多，而且基础设施发展也跟不上，这都需要时间”。

公开资料显示，储氢系统国内能够做到35兆帕，国外可以做到70兆帕，质子交换膜方面，国外已经实现产品化生产，国内还没有完全实现这一点。

对于流传甚广的氢燃料电池是新能源汽车“终极方案”的说法，李兴祥并不认同。“氢燃料电池和锂电池彼此并非颠覆或者替代关系，都属于为新能源汽车提供动力的一个品类，完全可以共生共存，求同存异”。

关梦琳也认为，氢能固然有清洁高效的特点，但作为二次能源也有制备、储运方面的成本短板，所以从能源结构角度看，未来将是一个多元能源结构。

在类似于东北这样的寒冷地带，可以使用不受低温影响的氢燃料电池，而在相对温暖的南方，可以应用锂电池方案。

氢能创业， 不分早晚

政策红利之下，与氢能源有关的创业公司大量出现。

天眼查曾在2020年发布过有关燃料电池的创业公司数量，当时的数据显示燃料电池企业超过2200家。

据创业邦的睿兽分析不完全统计，2021年氢能相关领域有30起融资事件，融资规模超147亿元（部分融资未披露具体金额），分布在氢燃料电池、储能、电堆研发、核心材料等多个细分领域。

 

关梦琳从投资人角度出发，认为自己会倾向于布局一些产值规模比较大、技术难度比较高且对未来整个产业发展起到决定因素的一些核心环节。“行业卡在哪我们就投哪”。

 

但她认为，在氢领域创业的逻辑，跟自己投资的逻辑还是有很大不同。“这个赛道对于技术和资源的要求很高。创业者需要有技术积累，还要有上下游的合作资源，因为这个行业几乎无法实现单点突破，而是依赖于产业链的协同创新”。

 

这一点在付宇创办的骥翀氢能获得了验证——他已经从事氢燃料电池研发超过20年，自己本身就是技术专家，同时也积累了足够的产业上下游合作资源。

他认为，氢燃料电池作为汽车最为理想的动力源之一，至少是几代人可以持续去做的一件事，所以任何时候进入这个行业创业都不算晚，但在发展过程中，能够把市场资源、技术资源和资金资源等要素补齐，“就是一个好公司”。

小蓝科技的李兴祥对于未来保持乐观。“日韩市场面临的共同问题是没有规模，这让他们接下来只有焦虑。但中国不一样。氢燃料电池汽车市场将和纯电动汽车一样，必然是中国人的天下——这正是我们这些人苦苦挣扎的意义所在”。

氢社会，还要多久？

除了几年前如皋的氢能示范小镇外，最新的氢能生活样板应该是东京奥运会上运动员们居住的“晴海奥运村”。

这是一个以氢能为主要分布式能源的社区。松下提供了固定式氢能发电和供热设备。

这也与日本推广氢能源的路线密切相关——推动家庭氢能技术研发应用，并推出家用燃料电池热电联供（ENE—FARM）计划。

松下推出的一种家用氢燃料电池设备，类似于一个“机柜”，使用氢燃料发电，发电过程中产生的热量还可以为家庭供暖，相当于一个家用微型热电站。

这个路线给中国带来的启示在于，氢能的家庭应用也应该被纳入分布式能源，享受分布式能源的补贴政策。

行业人士预测，2050 年中国将进入氢能社会，个人与社会生活都将离不开氢能源。

届时，家庭取暖也无需天然气，汽车加的不是油，而是氢气——本届北京冬奥会氢燃料电池大巴排出的水，据说直接喝都没问题。