氢能的机遇与挑战

编者按：本文转载至微信公众号“每日财报”，贝壳投研经授发布。

在电动化浪潮之下，锂电池已成为炙手可热的黄金赛道，除此之外，还有一股新的技术力量逐渐壮大，它就是氢能。

机遇

氢气直接燃烧或通过燃料电池发电的产物为水，能够实现真正的零碳排放，对环境不造成任何污染。

目前成熟的制氢手段主要包括化石能源重整制氢、工业副产制氢以及电解水制氢三种。虽然通过碳捕捉与封存技术（CCS）可有效降低化石能源制氢过程中产生的碳排放，但长期来看只有可再生能源电解水制备的“绿氢”才能实现真正的零碳排放。在“富煤、贫油、少气”的能源结构下，目前国内煤制氢的占比超过60%，电解水制氢的比例则不到2%。

根据氢气的化学性质，科研人员发现它的热值是常见燃料中最高的（142KJ/g），约是石油的3倍，煤炭的4.5倍。这意味着如果消耗相同质量各种燃料，氢气所提供的能量是最大的。热值高的特点将在交通工具实现轻量化方面发挥重要作用。

早在1970年，通用汽车就首次 提出“氢经济”的概念，其核心就是利用氢的化学性质实现循环利用。氢燃料电池就是氢气与氧气通过电化学反应产生电能的能量转化装置。放电的机理是氢气从阳极进入，在催化剂的作用下释放电子形成带正电荷的氢离子，接着氢离子从阳极穿过电解质膜跑到负极与氧气结合生产水，而电子则源源不断的流入电路形成电流。

根据我国的承诺，到2030年和2060年，将分别实现“碳达峰”和“碳中和”两个宏大 目标。然而就目前来看，中国的减排任务依然十分艰巨。根据联合国《Emission Gap Report 2020》数据，2019年中国碳排放约140亿吨，从总量看，占全球总排放量的1/4以上，仍是全球排名第一的碳排放国。为应对全球气候变化，履行《巴黎协议》中碳减排目标，据国家可再生能源中心测算，我国既定能源政策仍需降低化石能源使用占比来达成气候变化低于2℃的目标，除了发展风电和光伏，氢能也是重要的组成部分。

根据中国氢能联盟的预计，到2030年，中国氢气需求量将达到3500万吨，在终端能源体系中占比5%。到2050年氢能将在中国 终端能源体系中占比至少达到10%，氢气需求量接近6000万吨，可减排约7亿吨二氧 化碳，产业链年产值约12万亿元。

挑战

日本早在2013年就发布《日本再复兴战略》，将氢能源的发展纳入了国家发展战略，我国燃料电池技术研发启动也比较早，从2001开始，国家就发布“863电动汽车重卡科技专项”政策，开始燃料电池的应用开发，并在2016年发布的《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》中将氢能源的发展列入了国家能源战略的部署中。但时至今日，氢能源的发展都较为缓慢。

日本本田汽车宣布，自今年8月开始，将终止以氢气为燃料的氢燃料电池汽车的生产。就在半年前，日产宣布暂停与戴姆勒及福特合作开发燃料电池车的计划。根据公安部的汽车保有量数据，截至2021年6月，全国纯电动汽车保有量达493万辆，而氢燃料电池车全部加起来还不足1万辆，氢燃料电池汽车相当于电动汽车10年前的阶段。

成本高是制约氢能源发展的根本因素。

氢气的大规模、低成本生产是降低氢气价格的首要解决难题。根据能链的数据，当前德国氢价为9.5欧/kg（折合人民币约74.4元/kg），而油价情况则是1.53美金/升（折合人民币10.85元/升），美国目前氢气价格15美金/公斤（折合人民币约106.35元/kg），日本当前的氢气价格为70元人民币/kg。

国内目前氢气出售价格每公斤约60-70元（均价、无补贴），公交车跑100公里，需要约8公斤，也就是480-560元。对比使用柴油的100公里只需220元，使用氢气成本仍然较高，而普通乘用车跑100公里需要约1公斤氢气，相对应就是60-70元，与普通汽油车成本差不多。

此外，加氢站的建设成本也很高，中小型加氢站需要投入约1200万元以上，而大型的加氢站则可能需耗资金4000万元。尽管建设加氢站有财政补贴，但是动辄上千万的单站投入仍然让很多企业却步。另一方面，运氢成本又一次增加了中国加氢站的成本，当前不同形式的氢气运输成本大致为2美元/千克，终端的氢气加注成本则高达5美元/千克左右。由于中国大部分加氢站没有站内制氢的能力，若想在终端实现较好的经济性，未来氢气储运环节的成本仍需大幅降低。

聚焦龙头

张家口地区在冬奥会期间将有2000辆氢能公交运营，此外河北省要求2022年全省在运4000辆，北京地区2023年氢能汽车目标在运量3000辆，氢能在短期内或将迎来小爆发。

亿华通是中国氢能产业龙头标的，专注于氢燃料电池发动机系统研发及产业化。公司致力于成为国际领先的氢燃料电池发动机供应商，具备自主核心知识产权，率先 实现了发动机及电堆的批量国产化，形成了以氢燃料电池发动机为核心，多种零部件共发展的体系。

根据 2019年发布的《新能源汽车推广应用推荐车型目录》，被纳入目录的燃料电池商用车型共 185款，其中配套公司生产发动机系统的商用车车型共计 37 款，占比高达20%，第二名国鸿氢能为12%。公司燃料电池发动机市场占有率稳定在20%左右，2019年全国燃料电池汽车销量2737辆，同期亿华通燃料电池发动机销量498套，龙头地位稳固。

美锦能源是中国炼焦产业龙头，工业副产氢资源充足，从制氢-加氢站-膜电极电堆-整车全产业链布局氢能板块，公司在山西的资源优势凸显，焦炉煤气成本低，目前现代制氢配套项目已经开工，二期竣工后产能达1万标方每小时，年产7800吨，未来3-5年会产生示范性效应。

子公司飞驰汽车是国内最大的氢燃料电池客车企业，年产能5000台，2019年销售376辆氢能汽车，广东地区市占率达96%，其研发的重卡样车已开始上路测试，此外在青岛、嘉兴、佛山、广州、云浮等多个城市建设氢能产业园，发挥全链条布局的协同效应优势。

在我国“碳中和，碳达峰”的大背景下，氢能的商业化利用逐渐成为市场关注的热点，虽然短期大面积商业化面临一定的挑战，但长期向好发展的能见度很高，同样值得关注。