绿氢爆发不能成为怠慢燃料电池汽车或氢交通应用的理由

打开氢云链上周的氢能周报，第一条是“万钢：在中国某些区域，插混和氢燃料汽车会比纯电车型更普及”， 第二条是“欧盟公布4.5欧/kg绿氢补贴政策，中美欧仅剩中国政策缺席”。这恰恰是让我近期思考最多的两个问题，即燃料电池与可再生能源制氢的关系问题。看起来非常匹配的上下产业链，实际上是能源发展的两条思路，一个是交通领域的能源替代，一个是可再生能源消纳的解决方案。燃料电池汽车产业化依然非常艰难，而绿氢项目的爆发又提振了市场信心，于是，很多人就会说，发展氢能不要盯住汽车市场，要盯住更大的工业应用。我们认为燃料电池发展的初衷依然没有改变，也是氢能应用非常重要的市场，绿氢的爆发不能成为可以忽视氢能交通应用的理由。

1在希望与疲惫中前行的氢能产业

想起三年前在一个氢能群里讨论氢能产业发展的问题，大家感觉这个行业发展的逻辑很清晰，国内国外不断出台振奋人心氢能发展战略。但实际践行的企业更多都是在希望与困窘中沉浮，一个北汽的市场人员说：如果你没有遭遇过起起落落，你都算不上在氢能这个行业经历过。

那个时候我入行不久，而且正好是中国燃料电池汽车“以奖代补”鼓励政策落地的时候，我心想，来得早不如来得巧，我来这个行业更是时候吧。但在接下来的几年里，氢能人经历的起起落落依然还在演绎：

2018年我刚刚入行的时候燃料电池项目炙手可热，电堆、系统、膜电极、双极板、质子膜、催化剂等都是地方政府和投资人追逐的对象，但良好的预期与有限的订单很快就让燃料电池系统和相关零部件开始"内卷"，好处是燃料电池价格快速下降，但困难的还是缺乏真实需求，即使“以奖代补”政策规划下，到2025年累计销售燃料电池汽车的目标也只有5万辆。

不过以中石化为代表的能源企业对氢能基础建设的超前布局又给氢能行业投射了一轮曙光，2021年，中石化提出把氢能作为其新能源业务的主要方向，在“十四五”期间建设1000座加氢站，成为中国第一氢能公司。2022年7月，中石化与八家单位签署氢能产业链合作协议，推进氢能全产业链发展。2021年、2022年中国分别建成加氢站101座、94座，到2022年累计建成加氢站324座，在全球加氢站排第一，国内加氢站及核心配套领域又造就了一批明星企业。只是，到2023年这一趋势并没有得到延续，很多已建成的加氢站并未启动运行，能够盈利的加氢站更是寥寥无几，除了少数新进入氢能的区域市场，主流城市建站量大幅放缓，2023年加氢站工程招标陡降。

仿佛接力棒，氢能行业的热情并未下降，这个热情正在从下游应用端转移到上游制氢端，2022年下半年以来，国内外绿氢项目进展加速，电解槽作为电解水制绿氢的核心装备，也迎来放量高潮，据统计，2023年上半年已有22个电解槽项目总中标量超过600MW，是2021年全年的75%。电解槽行业的产能迅速上升至12GW以上，电解槽相关企业从两年前的10家以内上升到160多家。与此同时，国际市场主要电解槽企业订单排到了2025年。与电解槽相对应的还有绿氨和绿色甲醇的应用，到2023年7月，全球甲醇船订单超过了200艘。

我们还没有回忆从上世纪60年代就开始探索氢能产业化的那些企业，且不说通用、戴姆勒、福特、本田这些在燃料电池汽车领域起起落落的企业，更不用说1979年成立以来一直处于亏损的巴拉德动力系统，只在我进入氢能行业短短的五年间就这样一直在希望与痛苦中煎熬。仿佛可以看到氢社会的情景，但你真的不知道是哪一只蝴蝶的翅膀能够掀起一场龙卷风。

2氢燃料汽车是否该普及

业内媒体纷纷引用彭博社2023年9月6日来自德国慕尼黑世界新能源汽车大会(WNEVC)上有关万钢对氢燃料电池汽车路线的支持报道：“万钢坚信，氢能汽车将在中国发挥重要作用。看好氢能汽车的前景，燃料电池汽车在某些地区可能会很有效。他认为燃料电池汽车将是中国西北地区的关键，因为城市之间的距离很远，电动汽车的采用率仍然很低。”

万钢在IAA车展期间举行的中德会议上也说：“首先，我们需要建立一个绿色氢能系统。在某些地区，插电式混合动力汽车和氢能汽车甚至可能比纯电动车型更为普及。推广氢燃料非常有益，因为氢燃料还可用于海运和铁路运输。特别是中国的商用车辆，可以从氢动力系统中受益。”

一篇来自香橙会的文章《氢燃料电池这5年：弯道超车变成了曲线救国》回顾了自2019年以来世界新能源汽车大会(WNEVC)上关于燃料电池权威的声音。不过香橙会总结这五年“燃料电池的声音渐趋式微，锂电池的声音越来越主流——一个显见的事实是，国家部委官员谈燃料电池越来越少了。”

这几年氢能行业并不寂寞，从燃料电池热、加氢站热到电解槽热，甚至是固态储氢、海水制氢，氢能媒体不乏热门话题。但最先启动的燃料电池不仅是谈论越来越少，而且给人的感觉是猴子掰苞谷的印象。一个流行的说法是：“氢能是一个非常大的产业，交通领域的应用只是很小的一部分。权威机构的预测在19%-31%，更大的应用市场来自工业领域，所以，氢能产业不要只盯住燃料电池汽车，要看更大的市场，如绿氢化工和氢冶金。”即使燃料电池汽车销量不及预期还有绿色甲醇、绿氨、还有电解槽可以卖，不妨碍氢能万亿市场的预期，一些燃料电池企业也将业务重心移向绿氢制备的电解槽。

不知这种说法到底是无能为力的妥协还是自我安慰，但我认为从氢能发展的历史来看，燃料电池汽车和绿氢的发展其实是两个逻辑。燃料电池企业开发PEM电解槽则是基于技术的相似性，积极一点看是解决燃料电池汽车绿氢供应问题，消极一点看则是汽车产业订单不足不得已转型制氢。

3 氢动力：摆脱资源与环境约束的替代方案

氢能的发展首先是交通领域的能源革命，上世纪70年代石油供给国与消费国关系紧张，美国提出替代能源，包括氢能和电动两条技术路线，通用汽车1966年做出第一台燃料电池汽车，1996年才做出第一台现代电动汽车(电动汽车历史早于燃油车)。

美国1970年提出“氢经济”就是要用氢气替代石油，是为了摆脱资源约束。1973年的石油危机强化了这一战略，欧洲的宝马公司不久也启动了氢动力的研究;1990年美国加州提出“零碳法案”，欧、美及亚洲主要汽车企业都开始研究燃料电池汽车，本次的燃料电池汽车研发的目的是发达工业国家为了摆脱环境约束。70年代燃料电池车辆可以开起来，90年代这一波燃料电池汽车续航历程达到了600km，而且冷启动、氢能加注时间都达到了汽车的基本性能，但这两次氢能浪潮都没有解决燃料电池汽车的经济性问题。

2014年11月，丰田发布Mirai，并宣布燃料电池成本下降到2008年的1/20，此时，燃料电池的经济性问题也基本解决了。而就在2015年12月，全球178个缔约方共同签署的气候变化协定，是对2020年后全球应对气候变化的行动作出的统一安排，这样世界又进入到第三次氢能浪潮。

我们注意到，其实从上世纪70年代到2021年，世界氢能产业的主轴都是燃料电池汽车，从车能跑起来、达到汽车的基本性能、再到实现汽车的经济性，以及为满足车用氢能供应建设加氢站，无论是国内示范城市还是国外，氢能发展目标都非常清楚地指向燃料电池汽车的销量、加氢站数量等。

如我国《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》的目标是：“到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量约5万辆，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。”

这些目标中，即使是可再生能源制氢目标也是为了满足应用端氢气的低排放，制氢不是主要目的，核心目标是要实现交通领域的能源替代。

但事实上，对于燃料电池汽车来说，现有的煤制氢、工业副产氢和天然气制氢的成本更低，现阶段的绿氢还不具备经济性，所以，绿氢并不是以燃料电池汽车为主轴的产业链拉动配套产业的逻辑，而是可再生能源消纳的逻辑，国内机制是新能源的强制配储政策，而国外则是绿氢补贴。

4 绿氢，可再生能源消纳的产物

新能源强制配储始于2017年。这一年，青海省印发《2017年度风电开发建设方案》，要求列入规划年度开发的风电项目按照规模10%配套建设储电装置。这一方案普遍被认为是“开创了可再生能源发展的新方向”。

此后各地陆续出台了更多强制配储的政策，配储比例也从原先的10%—20%逐步上升至15%—30%，储能时长从1—2小时抬升至4—5小时。2022年1月，国家发展改革委、国家能源局关于印发《“十四五”新型储能发展实施方案》的通知，新型锂离子电池、液流电池、飞轮、压缩空气、氢(氨)储能、热(冷)储能等，其中电化学储能最成熟。

2022年，我国新投运电化学储能电站194座、总功率3.68GW、总能量7.86GWh，占已投运电站总能量的60.16%、同比增长175.81%。根据CNESA全球储能项目库的不完全统计，截至2022年底，中国已投运电力储能项目累计装机规模59.8GW，新型储能继续高速发展，累计装机规模首次突破10GW，达到13.1GW/27.1GWh，而锂离子电池在新型储能中的比例占到了94%。

但根据中国电力企业联合会2022年的调研，为新能源配置的储能项目，等效利用系数仅为6.1%，在电化学储能各种应用场景中利用系数最低。相比之下，火电厂侧储能等效利用系数为15.3%，电网侧储能等效利用系数为14.8%，用户侧储能等效利用系数为28.3%。所以，目前在源端电化学储能只是增加了发电企业的成本，并没有真正解决可再生能源的波动问题，而绿电-绿氢-化工的耦合则可以通过绿氢替代来解决可再生能源波峰氢能的消纳问题，是一个间接储能的解决方案。

而此时，欧洲在碳税和能源危机下加快了氢能产业的战略，与此同时，航运的甲醇船舶订单也在增加，于是，国内可再生能源制氢的项目也开始爆发。

显然，绿氢的爆发和电化学储能对于锂离子电池一样，是基于可再生能源储能消纳的需要，固然，这为清洁氢的来源提供了非常好的契机，更因此可以比交通领域更快实现在甲醇和合成氨的绿氢替代，但这不能说，反正氢有其他的用途就可以放弃交通领域这个比工业领域规模较小的应用市场。目前的绿氢市场还很少有项目进入正常运行和商业闭环，以强制配储的机制驱动的市场可能也会遭遇一些沟沟坎坎。但氢能产业发展过程中的困难需要的是发展思路和政策上的突破而不是回避。

5 突破口：谁来消费燃料电池汽车?

交通产业是一个巨大的产业，其本身需要遵循可持续发展的逻辑，燃料电池汽车的初衷是摆脱资源约束和摆脱环境约束。但目前占据新能源主导的电动汽车并没有摆脱资源约束和环境约束，只是因为其产业链更容易闭环，而且使用成本较燃油车更低，已经形成了批量销售，锂离子电池对财报来说是目前汽车企业无法舍弃的业务板块。所以，从能源安全和减碳的角度，是发展氢能交通更大的必要性。

只是，一个非常现实的问题是：谁来消费燃料电池汽车?

(1)寒冷富氢地区。万钢提到燃料电池发展的必要性是燃料电池汽车在某些地区可能会更有效，比如地广人稀且氢气丰富的西北地区，电动汽车并不方便。这是基于燃料电池汽车的性能和使用成本，在氢能成本低且天气寒冷、且续航里程要求高的地区，燃料电池汽车应用安全性和经济性更高。如晋南钢铁采用便宜的工业副产氢实现了燃料电池汽车运煤的经济性。

(2)乘用车更有经济性。目前我国是世界上为数不多的以商用车作为氢能示范推广的国家，但因为商用车耗氢量高，而且工况环境比较差，商用车作为生产资料对成本非常敏感，只有在氢气低于25元/kg的地方才有推广价值。从燃料电池汽车的耗氢量来看，不同车型与燃油车和电动汽车比，能耗量似乎并不是线性关系，汽油车的百公里油耗成本通常不到柴油车的一半。商用车与燃油车的电动车的用能成本差距非常大，而以乘用车的耗氢量燃料电池汽车与电动车和燃油车的差别并不大。

在操作层面上，上汽大通通过在加氢站附近招聘网约车司机化解了现阶段加氢站不足的难题。

最初我认为中国燃料电池汽车推广的挫折是因为以商用车作为切入点有两个问题，一是商用车是生产资料，对成本敏感，除非政府公交车，一般物流车对非成熟产品没有购买动力;二是商用车的市场规模不足以让能源企业布局便利的基础建设，也不足以达到汽车和燃料电池的规模经济。后来我发现不同型号的车型耗氢量差距非常大，至少，我国目前的燃料电池技术配套商用汽车还很难达到经济性，而乘用车在可以预期的条件下达到与燃油车和电动汽车相近的耗能成本没有那么难。

当然，一个更为关键的问题是补贴，从全球主要国家的氢能战略来看中国不仅在绿氢行业的政策“缺席”，而且对燃料电池汽车的补贴也是杯水车薪，不到锂电1/10甚至1/20的补贴还很难到位，补贴不足以让燃料电池汽车在短时实现产业化过渡，而乘用车则在悄然等待燃料电池成本的下降和氢能基础建设的完善。

(3)小功率成效更加显著。同样是商用车，小功率的燃料电池与燃油车比较差距并不大，以一辆常规的氢燃料电池物流车来说，每跑百公里所耗氢量大约3kg，按目前的60元/kg计算，所需费用180元/百公里，如果氢气成本35元/kg，则费用到105元/百公里。作为对比，柴油车每百公里耗油约18升，所需费用在110元左右。

耗氢量是一个可以通过技术进步来改善的指标，采用博世燃料电池系统的庆铃M600氢燃料电池汽车加注11公斤氢，实际运营行驶400公里，氢耗百公里2.6公斤，单公里燃料成本仅为同规格燃油车的60%;比较同吨位燃油车，庆铃氢燃料电池车燃油和保养成本，5年下来可以节省近20万元，真正实现了超低运营成本。

开云汽车的氢能快递小车最近拿到了工信部的公告，这是一个与电动两轮和电动三轮类似、但有市场刚需的产品，厂家自主研发的60伏2.1kW燃料电池采用铝钠固态的储氢方式，1kg氢气可发16度电，一吨固态储氢颗粒可以储存140kg氢气，一般普通老百姓骑电动车最多2度电，一瓶大可乐固态储氢瓶就可以满足两天的用量。开云采用工业副产氢，成本非常低。

实际上，更多人对氢能的认知局限了这个行业的发展，上世纪以来，燃料电池产业化推进时间比电动汽车更早，只是其产业生态更加复杂，进度较慢，绿氢的发展可能会为燃料电池汽车创造更好的条件，而不是绿氢的发展空间大到可以无视交通领域的应用。

除了丰田和现代一直在坚持燃料电池技术路线以外，国外一度退出燃料电池市场的本田、宝马、福特等企业近期都在回归，而国内上上汽、东风、一汽、广汽、长安、海马没有放弃燃料电池技术路线，吉利的甲醇路线也属于氢基能源，如果绿氢能够让甲醇变得更加绿色，也许甲醇可以直接替代石油。

国内燃料电池企业主导的氢能产业培育了供应链、降低了燃料电池汽车的成本、提高了燃料电池的运行效率，不过商业化运行还需要有人买单，无论是物流车、乘用车还是快递小车，激发客户真实的应用无非是经济性、便利性、身份标签等。

实际上，无论是晋南钢铁的运煤车、庆铃的物流车、开云的快递小车，还是上汽大通网约车，这些也都是生产资料，只因为厂家为客户算好了经济账产品的推广就变得可行。目前是乘用车市场最混乱的阶段，如何造出一辆既能够减少排放又能解决电动车用户痛点，且具有性价比优势的乘用车可能是氢能交通规模化的一个突破口，我们期待上海、佛山的网约车能够在实践中带来更多的经验。

我们认为燃料电池汽车和绿氢是两条不同逻辑的产业发展思路，绿氢产业在强制配储下的火爆不能成为可以忽视燃料电池汽车发展的理由，绿氢的发展将有机会为燃料电池汽车提供更加绿色和更加经济的能源供应，最终形成产业链的闭环。