世界观焦点：蓝海氢能，何时腾飞？

作者｜孙鹏越

编辑｜大 风

【资料图】

在“双碳”目标之下，近两年我国新能源赛道取得了较大的进展，尤其是在交通领域，新能源汽车的发展更为“神速”。

而作为新能源和交通领域的关键技术，固态电池汽车和氢燃料电池汽车一直是业界讨论最多的两大技术路线。相比固态电池汽车眼下巨大的市场规模，氢燃料电池汽车由于目前制取成本高、安全性较低、基础设施局限等因素的制约，商业化程度落后，发展处境颇为尴尬。

虽然有着诸多难题，但氢燃料电池的优势也非常明显。其不仅能量转换率高、便利性强、用途宽泛，更重要的是几乎零排放，能够减少污染并改善空气质量，是支持零碳能源战略的“最佳选择”。

正是在多项优势的衬托下，氢燃料电池并没有被完全”放弃“，且在近年来迎来了还算不错的发展。在相关政策的引导下，以及氢燃料电池市场玩家的竞争中，近两年国内氢燃料电池汽车销售量，以及装机量等核心数据都有明显提速。

然而，亿华通、国鸿氢能等氢燃料电池玩家们仍需顶着质疑的声音，历经一场“漫长”的技术攻坚战，等待产业链的打通，等待有力政策的支持，等待基础设施的完善。

优势明显，短板赫然

从供能层面来说，氢燃料电池和传统固态电池是两种完全不同的供能方式。

常见的纯电汽车是将电直接储存在电池中的，其电池是一个储能机构。氢燃料电池则是一个能量转化机构，就好比油车，将汽油加入油箱供给发动机燃烧，而在氢能源车上，则需要加入氢气供给燃料电池使用。

供能方式的不同，使得氢燃料电池汽车具备了独特优势，比如氢燃料电池汽车的续航更长。

纯电动汽车要提高续航里程，目前采取的方式一般是多增加锂电池，或者通过更新技术，不断提高电池高能量密度，二者都需要较高的成本。但氢燃料电池汽车增加续航里程，只需增大储氢罐即可。

另外在补能方面，纯电动汽车充电时长比较久，一般要几个小时才能充满电。而氢燃料电池汽车加氢补给的时间很短，与燃油车加汽油的时间几乎相同。

来源：福田汽车

此外，氢燃料电池是直接将氢气转换为电能，不需要经过热能和机械能的中间变换，发电效率可以达到60%以上。尤其是在低温条件下，传统固态电池的能量损失非常严重，而氢燃料电池汽车不受外界温度的影响，不会在寒冷天气中减少里程。

相比续航、补能等优势，更为“环保”才是氢燃料电池最受市场关注的核心。

新能源汽车之所以成为汽车行业的大趋势，最重要的原因就是环保，减少温室气体的排放。但目前的电动汽车还无法做到真正的环保，电池在制造过程中会有二氧化碳产生，还有废电池的处理问题，并且锂离子的电池中的钴、镍等金属元素的开采也在变相“破坏”环境。

氢燃料电池虽然带着“燃料”二字，但它并不会“燃烧”起来，而是通过电化学反应，将氢气和氧气通过催化反应产生电流，同时产生水，几乎不会对环境造成污染。

汽车的碳排放一直是国家实现“双碳”目标的重大障碍，而氢燃料电池的“0排放”，无疑对减少二氧化碳等温室气体排放、实现碳达峰碳中和目标具有重要意义。也正因此，近些年来，氢能产业发展能够得以提速。

只是相比固态电池汽车市场，氢燃料电池汽车的发展速度，太过缓慢。原因在于，氢燃料电池的劣势也极为明显，尤其表现在“制、储、运、加”四个环节。

在制氢方面，氢气分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢是通过煤、天然气等化石燃料重整生产的氢气，是当下占比最高的氢源。蓝氢是利用焦炉煤气、化肥生产、氯碱制造等过程中的工业副产品制取氢气。绿氢则是利用太阳能、风能等发电后转化为电能，将电能通过电解水制氢设备转化成氢能。

无论是哪种制氢方式，都意味着高昂的成本。同时，占比最大的灰氢、蓝氢，又破坏了氢燃料电池的绿色效益。

其次，在储存运输环节，由于氢气的易燃性，又对其广泛使用提出了明显的安全问题。最后，加氢基础设施是目前氢能利用和发展的中枢环节，也是氢燃料电池汽车推广普及的关键所在。但除了相关技术和安全要求之外，还有其他一系列原因推高了加氢站的投资费用。

成本的背后往往是产业规模问题，而在已经得到可行性“证明”的条件下，即便劣势明显，氢燃料电池依然拥有不错的发展空间。

市场偏科，更爱商用

上世纪70年代，石油危机引起了能源恐慌，氢能作为一种新兴清洁能源开始受到各国的关注。再到90年代，包括奔驰、福特在内的国际知名车企纷纷推出燃料电池概念车型。

进入21世纪后，氢能与燃料电池技术发展逐渐成熟。日本丰田汽车于2014年12月推出Mirai燃料电池汽车，续航里程达到502公里，成为燃料电池领域内的里程碑事件。至今，虽然仍面临不少发展难题，但氢能依然是当前炙手可热的“终极能源”，世界各国近些年来都在积极布局。

图：第二代丰田Mirai

以大力发展“氢经济”的韩国来说，相关的政策不仅非常细化，而且推行也很到位。比如2020年2月4日，韩国政府正式颁布全球首个《促进氢经济和氢安全管理法》，明确政府对氢能产业和氢能企业的行政和财政支持。

此外，美国是全球最早将氢能及燃料电池作为能源战略的国家，早在1970年便提出了“氢经济“。而自1990年至今，其也颁布了多项推动氢能发展的政策和行动计划，目前是拥有世界上最多氢燃料电池叉车的国家。

长久以来，因“核心技术受制于海外”、“成本居高不下”、“配套设施不完善”等原因，国内氢燃料电池汽车的发展可谓差强人意。但随着近些年政策的不断加码，国内氢燃料电池汽车产业也在不断提速。

政策方面，去年三月国家发改委和能源局联合发布了《氢能产业发展中长期规划2021-2035》，文件指出，要“有序推进氢能在交通领域的示范应用”，并提出到2025年“燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站”的发展目标。

这份文件被业内称为最有含金量的文件，因为它是历史上第一次把氢纳入了能源目录，还规划了氢能产业的具体发展路径。要知道，之前氢是按照危险化学品管理的，现在成为了能源中的一员，这意味着氢能产业正在发生大变化。

在一系列政策的引导支持下，2022年氢能产业迎来了加速发展。

去年9月，在国家发展改革委关于基础设施建设的发布会上，国家能源局相关负责人介绍，中国已累计建成加氢站超过270座，约占全球总数的40%，位居世界第一。

图：大兴国际氢能示范区-海珀尔加氢站

另据中汽协发布的数据，2022年1-12月新能源汽车产销分别完成705.8万辆和688.7万辆，同比分别增长96.9%和93.4%。其中，氢燃料电池汽车产销累计分别完成3626辆和3367辆，同比分别增长105.4%和112.8%。

值得一提的是，产销的氢燃料电池汽车基本都是商用车，集中在重卡、大巴等车型。

一方面，在城市、矿山等有固定运输路线的特定场景下，氢燃料汽车具有加氢速度快、运行里程长等优势。另一方面，重卡之类的商用车是“排放大户”，如果选择传统固态电池，那么电池体积会很庞大，而且还有续航里程的问题，但氢燃料电池只需要有加氢站，既环保，又不用担心续航。

商用车已成为氢燃料电池的重要“突破口”，不断攀升的终端规模，为氢燃料电池系统玩家们注入了一针强心剂。

玩家砸钱，需求突破

不管是电力、储能还是交通，氢能的商业落地都需要通过氢燃料电池来实现。

作为“中国氢能第一股”，亿华通成立于2012年，2020年8月在上交所科创板成功上市，2023年1月，其又正式在港交所主板上市。事实上，放到整个新能源产业来看，亿华通的名头并不够响亮，其真正“火出圈”的时间节点是在2022年冬奥会、残奥会期间。

据了解，冬奥会和残奥会分别投放氢燃料电池汽车1200台和800余台，车辆克服高海拔、高严寒、多弯道等复杂路况，圆满完成接驳任务，累计运行里程320余万公里，减碳2600余吨。而其中亿华通搭载车型占比64%，运营里程260余万公里，占比81%，减碳2200余吨，占比85%。

图：冬奥会氢能汽车

除亿华通之外，2015成立的国鸿氢无疑是氢燃料电池行业的一匹黑马。

弗若斯特沙利文数据显示，2017年至2022年国鸿氢能氢燃料电池电堆出货量连续六年排名第一，在2022年国内氢燃料电池电堆和氢燃料电池系统市场，国鸿氢能分别以24.4%、21.8%的市场占有率，排名第一和第二。

5月22日，国鸿氢能在港交所更新了招股说明书，这是继其于2022年11月22日递表失效后的再一次申请，相当于第二次冲击IPO。

然而作为行业的两只领头羊，无论是亿华通还是国鸿氢能，两家的财务状况都不太乐观。

根据亿华通2022年财报，其归属于母公司股东的净利润为-1.72亿元，较上年同期亏损增加。相比亿华通，“激进”的国鸿氢能亏损更为严重。其招股书显示，2020年至2022年，国鸿氢能归母净亏损分别为2.15亿元、7.03亿元和2.73亿元，三年亏损总额达11.91亿元。

事实上，目前整个氢能燃料行业都处于较早的发展阶段，下游的需求尚待发掘，规模效应还未形成，加之巨额的销售成本和研发成本，行业内的玩家基本都处于亏损状态。

销售成本不难理解，玩家们需要通过终端的车辆规模，拓展氢燃料电池的应用领域和市场规模，增强产业竞争力，一同做大“蛋糕”。

真正制约玩家们的仍在于技术端。膜电极组件是氢燃料电池系统的核心组件，它直接决定了氢燃料电池的功率密度、耐久性和使用寿命。而膜电极组件的核心则是催化剂，目前氢燃料电池多采用贵金属“铂”做催化剂，但是其成本在整个氢燃料电池中占60%左右。

图：氢燃料电池堆结构

也就是说，想要提高氢燃料电池的性能和可靠性，并且降低成本，玩家们就必须突破氢燃料电池的关键材料，寻找更高效、更稳定、更廉价的替代品，以及核心组件的技术难题。但这种“世界性难题”，并非国内玩家们一朝一夕就解决的。

不止氢燃料电池系统的亿华通和国鸿氢能，包括上游制氢的金宏气体、凯美特气，储氢运氢的京城股份、中材科技，加氢的中国石化，以及下游宇通客车、福田汽车等整车企业......

氢能产业链上的每一个玩家，都需要通过自身的努力，在平衡产品产销与市场供需矛盾的同时，解决来自产业发展初期的“压力”。除此之外，留给所有参与者的只有“等待”。

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