在全球雙碳背景下，各國對氫能源尤為重視，做出了詳細的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，一直在不斷推進更新中。氫能源車作為深度脫碳的使者，正向我們緩緩走來。

　　江山代有才人出，各領風騷數(shù)百年。這句詩詞用來總結新能源各條產(chǎn)業(yè)鏈，再貼切不過。

　　作為過去一年里的明星，鋰電、光伏板塊大受追捧，在二級市場誕生了眾多十倍、二十倍的個股。氫能源緊隨其后接力，厚樸股份(300471.SZ)年內漲幅超越三倍，億華通、美錦能源(000723.SZ)也均實現(xiàn)了翻倍行情。

　　在氫能行情向好的時刻，看多做多的各路資本、研究團隊、財經(jīng)媒體紛紛喊出“氫能源藍海”、“十萬億賽道”的口號。而看空者也不乏其聲，核心理由依然是前景不明。

　　那么，氫能源究竟是風口?還是陷阱?它最可能的落地點是什么?障礙在于何處?這是本篇報告試圖解答的問題。

　　01 另類角度的小方法

　　中國的改革開放有條規(guī)律，新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，歷來與政策結合緊密。

　　所以，一個新興產(chǎn)業(yè)，在規(guī)劃層面是不是足夠重要，有沒有受到重視，其實是可以從一些政策指標上看出來的。

　　一般而言，政策出臺快、政策密度頻、政策定位高、調控力度大的產(chǎn)業(yè)，往往是重點扶持，定位長遠的產(chǎn)業(yè)，它們在日后的景氣度，也會更高。

　　這一點，從光伏、鋰電這兩條賽道的歷史上，可以看得很清楚。

　　用這個指標來觀察氫能源，可以發(fā)現(xiàn)它符合這個規(guī)律。

　　從2006年到2019 年，在這13年期間國家層面頒布的氫能源相關政策大約22個，2019年之后到現(xiàn)在不到3年時間頒布的政策超過25個，地方層面的更是全面開花。

　　2019年，氫能源首次寫入政府工作報告，之后迎來了相關產(chǎn)業(yè)政策發(fā)布的密集期。

　　近日，由北京市牽頭申報的京津冀氫燃料電池汽車示范城市群，被財政部、工信部等五部委聯(lián)合批準為首批示范城市群。在4年示范期間，五部委將對入圍的城市群按照目標完成情況，通過“以獎代補”的方式給予獎勵。

　　改革開放的另一個規(guī)律，是新生事物總要通過試點，得到印證后再推廣。而某一級地方政府，常常就是那個探路的排頭兵。

　　這是一步可輕可重的棋，如果進展順利，應用中沒有很大的問題，這個區(qū)域市場就可以培育中國的氫能源產(chǎn)業(yè)。如果進展不順，也可以把負面影響控制在合理范圍內，不至于造成太大的資源浪費和市場錯配。

　　不過，從政策的角度觀察，僅僅是自上而下認識行業(yè)的一個小方法，它僅可以參考，卻不能依賴。更不能化解市場對于氫能源發(fā)展的分歧。想要得到更準確的結論，還需要看清事物的本質。

　　02 核心訴求是脫碳

　　氫氣直接燃燒或通過燃料電池發(fā)電的產(chǎn)物為水，能夠實現(xiàn)真正的零碳排放，對環(huán)境不造成任何污染，故而被譽為終極能源。

　　其次，純電動車的電池，使用了大量鋰、鈷、鎳等金屬材料.金屬材料的挖掘、生產(chǎn)加工等過程均有大量能量消耗及碳排放。相較于純電動車，氫燃料電池車在制造過程中的碳排放也較低。

　　第三，燃料電池車的報廢回收階段，也比電純動車回收，更容易且更有經(jīng)濟吸引力。

　　這三條加在一起，就是深度脫碳的由來。

　　但從能源替代的角度來看，僅僅做到清潔是不夠的，還要兼顧效率和成本。

　　從能效上來看，氫氣的熱值約為140MJ/kg，高達煤炭、汽油等傳統(tǒng)燃料的3倍以上;從儲量上來看，氫是宇宙中含量最多的元素，大約占據(jù)宇宙質量的 75%，地球上豐富的水資源中蘊含著大量可供開發(fā)的氫能，未來是獲取最便利和成本最低的能源之一。

　　與之相反，鋰電池中鋰、鈷等金屬材料成本，在電池總體成本中占據(jù)了絕大比例，其相對稀缺的供需格局，從鋰電原材料動輒幾倍的漲幅中，已經(jīng)得到了驗證。

　　目前，新能源車動力使用鋰電池雖然是最佳選擇，在大多數(shù)適用場景中，鋰電池車的開發(fā)和應用也更加成熟，但由于電池重量、續(xù)航里程問題，依然存在限制。

　　限制發(fā)展的原因是能量密度，它已經(jīng)達到一個瓶頸——國內的三元鋰電池能量密度約為 240Wh/kg，磷酸鐵鋰電池能量密度約為180Wh/kg。這促生了另外兩條技術路線——高鎳化和固態(tài)電池。

　　但除了這些路線，還有一個現(xiàn)成的選擇——氫能源汽車。由于能效高，它在里程和載荷方面擁有先天優(yōu)勢。

　　這也正是氫能源車這幾年的落地，更多在客車和重卡，而非乘用車的原因。從目前的技術態(tài)勢和認知上看，氫燃料電池和鋰電池在未來三到五年的時間內，將持續(xù)互補關系：商用車是氫能源的根據(jù)地，乘用車是鋰電池的主舞臺。

　　但這種互補格局，會不會一直持續(xù)下去呢?答案是“壓力正在壓迫它改變”。

　　中國作為最大的二氧化碳排放國，在達成碳中和的道路上挑戰(zhàn)重重。氫能源作為最清潔的能源，在應用方面場景方面極為寬廣，供熱、工業(yè)、建筑、交運等高排放量的領域有著廣闊的前景，深度脫碳的屬性注定其不可或缺。

　　而從全球的視角來看，氫能作為終極清潔能源的屬性，導致各國均對此技術路徑十分重視，積極布局氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

　　近兩年，美國、日本、韓國、歐盟均采取了較大的政策力度加碼氫能源產(chǎn)業(yè)，并出臺了相關經(jīng)濟路徑規(guī)劃，力爭領跑該賽道。截止到2021年初，全球共有約20個國家和地區(qū)發(fā)布了氫能發(fā)展規(guī)劃或路線圖。

　　這里面的道理，有點像逆水行舟，有些事情，不僅要跑得快，還要跑得比別人快。

　　從中國新能源推進的歷史來看，用四個字可以總結：珠玉在前。

　　中國對光伏、風電、新能源車的產(chǎn)業(yè)政策大獲成功，度電成本平價、汽車制造彎道超車，成為全球最具備競爭力的產(chǎn)業(yè)，成為了中國制造的名片。

　　這似乎給中國進一步推動氫能賦予了信心。占據(jù)氫能成本最大的電力會隨著光伏、風能度電成本而下降，同時技術進步及大規(guī)模生產(chǎn)帶來的制造和人力成本的下降。

　　因此，在全球氫能源產(chǎn)業(yè)資金跑步進場，國內新能源產(chǎn)業(yè)政策的逐步推進，成本不斷下降的三重趨勢下，政府開始密集出臺促進氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策，并提出相應規(guī)劃。

　　因此我們看到的測算與進程表，看起來是期望，實際上都是根據(jù)目標進行的倒推。

　　03 產(chǎn)業(yè)化行不行，看綠氫平價

　　氫能源產(chǎn)業(yè)鏈可以分為上游：氫生產(chǎn)與供應;中游：燃料電池及核心零部件;下游：燃料電池應用。

　　在氫氣制取上，目前成熟的制氫手段主要包括化石能源重整制氫、工業(yè)副產(chǎn)制氫以及電解水制氫三種。

　　其中，化石能源制氫通過裂解煤炭或者天然氣獲得氫氣，俗稱“藍氫”。工業(yè)副產(chǎn)制氫則是對焦炭、純堿等行業(yè)的副產(chǎn)物進行提純獲取氫氣，俗稱“灰氫”。

　　本質上兩者的氫氣來源仍為傳統(tǒng)的化石燃料。雖然通過碳捕捉與封存技術(CCS)可有效降低化石能源制氫過程中產(chǎn)生的碳排放，但長期來看只有可再生能源電解水制備的“綠氫”才能實現(xiàn)真正的零碳排放。

　　目前可再生能源制氫占比較小，化石能源制氫仍是主要的氫氣來源。根據(jù) IRENA 的測算，全球僅有 4%的氫氣來自電解水制氫，其余均來自煤炭、天然氣以及石油煉化領域。

　　而在“富煤、貧油、少氣”的能源結構下，目前國內煤制氫的占比超過 60%，電解水制氫的比例則不到 2%。可再生能源制氫仍然任重道遠，未來的發(fā)展空間巨大。

　　制約綠氫發(fā)展的因素是成本，綠氫生產(chǎn)成本中占比最高的為電力和電解槽，占比分別為50%和40%，所以降低電價和電解槽成本是中國實現(xiàn)綠氫工業(yè)化、規(guī)?；膬纱蠛诵沫h(huán)節(jié)。

　　隨著光伏、風電的進一步降本，到 2030 年國內部分可再生資源優(yōu)勢區(qū)域，其度電成本到達到 0.1-0.15 元/KWh，

　　電解槽目前單位造價2500元/W;隨著更大的槽體、更優(yōu)質的制造工藝，以及技術環(huán)節(jié)的精進和材料的優(yōu)化，有望降至1300元/W。

　　屆時，綠氫成本將從 2020 年的 30.8 元/kg 快速降至 16.9 元/kg，實現(xiàn)與灰氫平價。

　　這種上游原材料的平價前景一旦達成，意味著氫能源的大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化鋪平了道路。那么，這條產(chǎn)業(yè)鏈的上下游，又如何實現(xiàn)傳導呢?

　　04 儲運關鍵指標：單位體積密度

　　眾所周知，氫氣在元素周期表位于第一位，意味著其質量小，體積小，因此密度低(ρ=m/V，忘記的朋友請找找初中物理書)。

　　氫氣的性質十分活躍，很容易泄露和爆炸，儲運過程消耗也大，所以在儲氫罐投入的安全設計、存量設計成本很高。

　　因此，相較于石油、天然氣等傳統(tǒng)化石燃料，氫氣在儲運環(huán)節(jié)具有天然的劣勢，發(fā)展進度緩慢。

　　如果按照方式劃分，氫氣儲運可分為氣態(tài)儲運、液態(tài)儲運以及固態(tài)儲運三種。

　　氣態(tài)儲運的成本較低、充放氫速度較快，但儲氫密度與運輸半徑較為有限，所以適用于短途運輸。

　　氫氣氣態(tài)經(jīng)濟運輸半徑局限在200公里以內，每公斤氫運輸成本為2塊錢，0-100公里運輸成本是4塊錢/kg，運輸壓縮氫氣的魚雷車每車僅可運300kg。

　　中長距離大規(guī)模運輸考慮管道和液氫運輸，液態(tài)儲運的儲氫密度較大，但設備投資與能耗成本較高;固態(tài)儲運則在潛艇等特殊領域有所應用，整體仍處于小規(guī)模試驗階段。

　　我們可以做一個簡單理解：運輸一車氫氣，瓶子重量在95%以上，需求的氫氣只有5%，而且不能長距離運輸。所以這筆生意很不劃算。

　　因此，只要是運氫氣，總會面臨這個問題：怎樣在儲運瓶里裝更多的氫氣?這又延伸出一條技術路線：如何增加氫氣單位體積密度。

　　舉個例子，一個書包想要裝更多的衣服，壓得越實，裝得就越多。同理，儲存的時候為了提升單位體積密度，也需要壓縮。

　　但這個問題，并不能只靠單一環(huán)節(jié)解決，它需要一整套體系的匹配。

　　與電解水制氫類似，產(chǎn)業(yè)化程度的提升將有效降低氫氣儲運的成本，儲運基礎設施的建設與完善是后續(xù)氫能規(guī)?；l(fā)展的前提。

　　考慮到未來氫能的終端應用場景將更為豐富，氫氣的儲運環(huán)節(jié)也將朝多層次、體系化的方向演進。

　　氣態(tài)儲運方面就是增壓減重，從儲氫密度、輕量化等角度出發(fā)，提升技術及相應材料。

　　液態(tài)儲運可以有效增加運輸量，達到氣態(tài)儲運的10倍，也是一個很好的方向，目前國外技術相對成熟，國內主要應用在航空領域，未來隨著規(guī)?；_展以及技術成熟，商用/民用有望得到進一步發(fā)展。另外就是建立輸氫管道，加強基礎建設。

　　而終端用氫需求，加氫站是必不可少的中轉環(huán)節(jié)。

　　截至2020年12月31日，全國在建和已建加氫站共181座，已經(jīng)建成124座，其中2020年總計建成加氫站 55座。在2020年國內建成的124座加氫站中，105座有明確的加注能力。我國加氫站布局數(shù)量最多的前三名為廣東、河北和湖北，在運數(shù)量分別為61/44/36座，大型加氫站仍然匱乏。

　　加氫站建設投入成本較大，建設一座35MPa加氫站成本在1200萬元。

　　這個費用看起來不低，但如果考慮到它的技術含量與參數(shù)要求，就會明白這是必須的。

　　打個比方，35MPa相當于350公斤的胖子，用大腳趾踩在1平方CM大的地方產(chǎn)生的力量，或者想象一下，用一根食指將當年壓死秦武王的鼎舉起來。

　　那么，又是誰擁有這么大的力量，將氫氣灌到氫氣瓶里?答案是壓縮機。

　　在氫站建設中。整體設備成本占據(jù)了氫站建設成本的70%，而壓縮機占據(jù)設備成本的50%，約450萬左右，基本需要進口。

　　隨著中國氫能不斷推進，國產(chǎn)化替代進程加速，有望進一步去降本，關注壓縮機是一個很好的投資方向。目前70MPa逐步進入商用，代表著單位體積可以儲存更多的氫氣。

　　新能源的商業(yè)化應用一定是基礎建設先行，加氫基礎建設是未來中國新基建的重點內容，隨著氫燃料電池汽車應用規(guī)模的擴大，加氫站的市場需求也逐步提升。

　　目前加氫站建設成本仍然過高，隨著國產(chǎn)設備突破和規(guī)?；a(chǎn)，加氫成本會大幅下降，預計2050年成本為800萬左右，將達到1.2萬座，在2050年達到千億元的市場規(guī)模。

　　新能源能否大力發(fā)展下去不只要看其物理、化學屬性，也要看商用場景，氫能源車就是最有發(fā)展前景的應用，新能源車的動力是最核心的環(huán)節(jié)，同時適用于氫能能源。

　　05 氫能汽車的心臟

　　氫燃料電池可以被廣泛的應用于各個場景中，主要的應用可以被分為3類：交通、固定電源及便攜式電源。

　　氫能未來最重要的應用場景在交通運輸領域，與燃料電池車相比，純電動車的開發(fā)和應用在大多數(shù)場景中更加成熟，但由于電池重量和續(xù)航里程問題而受到限制。

　　燃料電池車與其他車輛的主要區(qū)別在于動力系統(tǒng)。所有其他零部件本質上是相似的。

　　燃料電池車和純電動車通過電動機將電能轉化為動能，而汽油和柴油車在內燃機中將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉化為動能。

　　燃料電池車和純電動汽車的主要區(qū)別在于電的來源。與燃料電池車不同的是，純電動汽車的全部能量來自其電池組，電池組在充電站進行外部充電。

　　氫氣作為汽車燃料為車輛功能，其原理已經(jīng)有很長的歷史了。

　　在200年前，氫氣就被用在第一代內燃機中作為燃料，與現(xiàn)在內燃機里汽油等燃料工作原理類似。但是因為安全性及能量密度較低，氫氣作為內燃機燃料并沒有表現(xiàn)出優(yōu)越性。

　　然而，在如今的燃料電池技術中，氫氣并不直接燃燒，而是和氧氣反應轉換為電能。

　　氫能源車以氫燃料電池作為能量來源。在氫燃料電池中，氫氣由電池陽極輸入，在催化劑(鉑)的作用下分解為電子和氫離子(質子)。

　　其中質子通過質子交換膜到達負極，與陰極輸入的氧氣反應生成水;而電子則被質子交換膜阻隔，經(jīng)由外電路流向陰極，產(chǎn)生電能為汽車供能。

　　氫燃料電池汽車主要由高壓儲氫罐、燃料電池堆棧、燃料電池升壓器、動力電池、驅動電機和動力控制單元等組成。

　　氫能的發(fā)展路徑和鋰電極為相似，中游電池系統(tǒng)成本占據(jù)整車接近30%。

　　細剖起來，燃料電池系統(tǒng)由電池堆和支持系統(tǒng)兩部分構成，前者是核心動力組件，后者由空氣壓縮機、加濕器、燃料回路、空氣回路等支持組件構成。

　　電堆占據(jù)一半以上燃料成本。

　　電池堆是電池單元串聯(lián)疊加而成，由于每個單元產(chǎn)生的電壓通常不到 1 伏特，因此往往需要幾百片電池單元進行串聯(lián)。

　　市場上有 5 種類型的氫燃料電池單元技術方案，其中最適合車用的是質子交換膜燃料電池。

　　其中，膜電極是氫燃料電池的核心部件，在燃料電池電堆中承擔了核心的電化學反應功能，其成本占據(jù)電堆總成本的60% 以上，被譽為燃料電池的芯片。

　　膜電極的技術和生產(chǎn)不僅決定了電堆的使用條件和壽命，同時也決定了電堆的成本和氫燃料電池的推廣使用。

　　膜電極的研發(fā)和生產(chǎn)是一個集合了電化學、高分子材料化學、無機材料化學、精密涂布技術、自動連續(xù)化工業(yè)控制和功能壽命測試的產(chǎn)業(yè)，流程周期長、投入大。

　　目前的前沿技術主要由國外大企業(yè)掌握，以豐田、巴拉德和Hydrogenics為典型，研發(fā)歷史悠久，其中巴拉德對膜電極的研發(fā)已超過40年。

　　國內雖有部分企業(yè)和機構突破技術難題，但由于成本問題難以形成規(guī)?；a(chǎn)，因此國內還沒有公司具備膜電極的大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)的能力，產(chǎn)業(yè)化基礎非常薄弱。

　　那么產(chǎn)業(yè)基礎如何夯實，成本如何下降?這其中的關鍵，在于規(guī)模制造。

　　根據(jù) Strategic Analysis Inc 測算，以豐田氫燃料電池車 Mirai 為例，在年產(chǎn) 1000 臺時燃料電池(FC)系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)制造成本分別為 20180 美元和 8002 美元，占整車成本分別為 30.7%和 12.2%;

　　當年產(chǎn)量增至 3000臺時，燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)制造成本分別為 15821 美元和 6040 美元，占整車成本比例降至 28.2%和 10.7%;

　　可以明顯看出來，在規(guī)模制造下，二者成本有了明顯的下降。但是傳統(tǒng)燃油車發(fā)動機占整車成本比例僅為15%，燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)合計成本約為占整車的 40%，顯著高于傳統(tǒng)燃油車。

　　如何進一步降低儲氫和燃料電池系統(tǒng)的成本，尤其是后者是氫燃料車大規(guī)模商業(yè)化的前提，更大規(guī)模的制造和技術精進有望進一步降本。

　　如何實現(xiàn)規(guī)模制造?它的背后，在于需求上量。

　　根據(jù)我國《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖》中對燃料電池汽車總體技術路線的規(guī)劃：

　　2020年，計劃實現(xiàn)燃料電池汽車在特定地區(qū)公共服務用車領域的小規(guī)模示范應用，達到5000輛規(guī)模;

　　2025年在城市私人用車、公共服務用車領域實現(xiàn)大批量應用，達到5萬輛規(guī)模;

　　2030年在私人乘用車、大型商用車領域實現(xiàn)大規(guī)模商用化推廣，達到百萬輛規(guī)模。

　　在需求的推動下，商用燃料電池系統(tǒng)與儲氫系統(tǒng)價格較去年已經(jīng)有了較大幅度的下降，目前行業(yè)水準不到1萬元/KW，車用儲氫系統(tǒng)價格不到5000元/KG,未來隨著氫燃料電池應用范圍與規(guī)模擴大，商用燃料電池價格至2025/2035/2050有望降至3500/1000/500元KW。商用儲氫系統(tǒng)價格有望降至3500/2000/1200元/KG。

　　成本的下降帶來下游需求的爆發(fā)，預計21/25/35/50年燃料電池汽車空間規(guī)模將達到165/869/3850/9900億元。

　　此外，近期我國鼓勵發(fā)展氫內燃機，濰柴動力等企業(yè)多年已經(jīng)布局，一汽集團在該領域取得了突破式進展。技術的競爭與落地實驗，將極大地促進行業(yè)的發(fā)展。

　　06 補鋰不足，減排關鍵

　　圍繞氫燃料電池汽車與純電動車的爭論已經(jīng)存在數(shù)十年，且隨著全球各大整車廠商將電動化發(fā)展重心轉向純電動汽車，是否應該發(fā)展氫燃料電池汽車的質疑聲也越來越大，相比較純電動汽車而言，氫燃料電池汽車發(fā)展緩慢的原因主要有以下幾點：

　　(1)氫燃料電池汽車購車成本遠高于純電動汽車，是純電動汽車 1.5-2 倍;

　　(2)初始加氫成本高，當前加氫站加氫成本在 50-80 元/kg;

　　(3)加氫站等基礎設施匱乏。與密集的加油站及充電樁相比，現(xiàn)有加氫站數(shù)量明顯不足。

　　為使氫燃料電池汽車具備與燃油車相近的燃油經(jīng)濟性，其終端加氫成本需至少降到 40 元/kg 以內，假設以當前儲運及加注成本計算(25 元/kg)，制氫成本至少需降到 15 元/kg以下。

　　那么如此來看，氫能源不具備經(jīng)濟性，那么大力推廣的因素是什么呢?

　　由于鋰電池本身的電能充放特點，純電動汽車適合于較短距離行駛的小型和輕型車輛。但鋰電池相對氫燃料電池能量密度較低，在商用車領域采用鋰電設備，將提高車輛自重，降低重卡等重型商用車長途運輸?shù)慕?jīng)濟適用性。

　　以49噸重的鋰電重卡和氫能重卡對比，需要鋰電池重量為17.86KG，氫燃料僅需要12KG，顯然車輛自重層面燃料電池優(yōu)勢突出，有效載荷優(yōu)于鋰電車型。

　　氫燃料電池車更適用于重型商用車領域。一方面可以補齊鋰電池的不足，另一方面可以實現(xiàn)深度脫碳。

　　商用車排放占比高，是交運領域重要的減排對象。在碳排放(CO、HC)以及污染物排放(NOx、PM)中，由于發(fā)動機結構與燃燒方式的不同，商用車(絕大多數(shù)搭載柴油機)的碳排放水平明顯高于乘用車，合計占比達到 77.3%，是交運領域碳排放首要減排對象。

　　從我國汽柴油表觀消費量以及 CO2 排放情況來看，我國的交運行業(yè)減排工作已取得明顯進展，但碳排放水平依然處于較高位置，僅靠節(jié)能減排或者尾氣回收顯然無法完成碳中和目標。

　　此外，續(xù)航和充電時長方面也會限制重型商用車的運輸效率。

　　相比之下，燃料電池車能量密度高，加注燃料便捷、續(xù)航里程較高，低溫環(huán)境表現(xiàn)優(yōu)異，更加適用于長途、大型、商用車領域，未來有望與純電動汽車形成互補并存的格局。

　　根據(jù)規(guī)劃，到 2035 年我國氫燃料電池車保有量將達 100 萬輛。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術路線圖 2.0》規(guī)劃，我國將發(fā)展氫燃料電池商用車作為整個氫能燃料電池行業(yè)的突破口。

　　以客車和城市物流車為切入領域，重點在可再生能源制氫和工業(yè)副產(chǎn)氫豐富的區(qū)域推廣中大型客車、物流車，逐步推廣至載重量大、長距離的中重卡、牽引車、港口拖車及乘用車等。

　　到 2035 年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣應用，燃料電池汽車保有量達到 100 萬輛左右，完全掌握燃料電池核心關鍵技術，建立完備的燃料電池材料、部件、系統(tǒng)的制造與生產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈。

　　除了公路運輸之外，更長遠來看，氫氣還有可能促進鐵路運輸、船運和航空領域的脫碳化：

　　在確定了氫能源為未來發(fā)展路徑后，氫燃料電池的成本是決定何時大規(guī)模商用的關鍵，現(xiàn)階段，氫能源應用主要依賴于財政補貼和政策支持。在未來，隨著規(guī)模的擴大和全產(chǎn)業(yè)鏈技術的進一步成熟，市場化進程有望加快，下游應用領域將迎來爆發(fā)階段。

　　07 全生命周期總擁有成本(TCO)

　　這是一個讀起來不通順，聽起來生僻的詞組，但在閱讀這一段的時候，請大家盡量記住理解TCO的含義。

　　從消費的角度看，氫能源車與鋰電等競品成本平價是提升滲透率的關鍵，成本包括購買成本和使用成本，我們將其統(tǒng)稱為全生命周期總擁有成本，簡稱TCO。

　　通過分析全生命周期總擁有成本(TCO)，可以對氫能源產(chǎn)業(yè)鏈未來發(fā)展趨勢及大規(guī)模商用時間節(jié)點的判斷，形成準確認識。

　　目前國內商用最多的領域在于公交車，占據(jù)了氫能源車60%以上的應用，在2030年氫能源公交車TCO成本有望優(yōu)于鋰電池電動車，未來進一步降本，2035年、2050年分別為2.73元/KM、1.62元/KM。

　　隨著氫能電池技術和儲氫系統(tǒng)的提升，氫能續(xù)航里程將大幅優(yōu)于鋰電池，有望超過800KM，百公里氫耗下降至4KG以下。

　　宇通客車(600066.SH)作為客車行業(yè)領軍者，自 2009 年開始研發(fā)燃料電池客車，是行業(yè)內最早研發(fā)燃料電池客車的企業(yè)之一。

　　近年來，通過燃料電池客車整車集成與控制、動力系統(tǒng)匹配等關鍵技術突破，宇通氫燃料電池客車已完成三代產(chǎn)品開發(fā)，目前第四代產(chǎn)品已投入推廣應用。公司在系統(tǒng)使用壽命、環(huán)境適應性等方面均得到大幅提升，續(xù)駛里程進一步加大。

　　宇通自動駕駛氫燃料客車采用了 60kW 燃料電池系統(tǒng)+動力電池的混合動力系統(tǒng)方案，充氫僅需 10 分鐘，續(xù)航能力高達500 公里。目前已經(jīng)投身到第四代燃料電池客車的研發(fā)，將涵蓋 8-12 米公交、9-11 米公路產(chǎn)品。

　　佛山市飛馳汽車制造有限公司始建于1971年，發(fā)展至今已有四十多年，是首批列入國家公告目錄的大中型客車生產(chǎn)廠家之一，可年產(chǎn)新能源客車達到5000臺，為華南地區(qū)具規(guī)模的新能源客車和氫燃料電池客車生產(chǎn)基地。產(chǎn)品在港、澳、臺及華南地區(qū)具有較高的知名度和影響力。

　　2019年飛馳汽車生產(chǎn)的氫燃料電池汽車銷量376輛，在氫燃料電池汽車市場中市占率達13.7%，其中在廣東省市場占有率高達96%。

　　經(jīng)營方面，飛馳汽車目前有超過769臺氫燃料電池客車在佛山正常運營，運營里程合計超過700萬公里，均未出現(xiàn)安全事故。

　　眾多車廠紛紛布局氫能源客車，在政策推進下，產(chǎn)業(yè)爆發(fā)在即。

　　2022年北京冬奧會就是一個良好的發(fā)展契機，2000輛氫燃料電池冬奧用車，是基礎配套設施建設的挑戰(zhàn)，更意味著氫能產(chǎn)業(yè)不可多得的發(fā)展機遇。

　　同時，在日前召開的張家口市第十五屆人民代表大會第一次會議上，張家口市提出，未來五年，將加快構建綠色交通體系，倡導低碳出行，大力推廣新能源汽車，提升氫能源汽車使用比例，完善充電、加氫等配套設施，到2025年公共交通領域實現(xiàn)新能源汽車全覆蓋。

　　據(jù)了解，張家口市連續(xù)先后投入資金76034萬元購置氫燃料電池公交車，其中張家口市財政投入資金67325萬元，推動新能源公交車建設。

　　截至目前，全市共有公交車2375輛，其中新能源公交車1870輛，占比78.7%;主城區(qū)共有公交車905輛，其中新能源公交車712輛(包括氫燃料電池公交車304輛、插電混合公交車197輛、純電動公交車211輛)。

　　至今年底，該市氫燃料電池公交車將再增加140輛，屆時氫燃料電池公交車將達到444輛。

　　除了在客車上的應用外，氫燃料電池物流車是氫能在城市或城際中長距離貨運領域的一個細分應用場景，目前是國內在運行氫燃料電池汽車的主要部分。

　　載荷能力>3噸，續(xù)航里程>400KM的氫燃料電池物流車將于2025~2030年間TCO成本經(jīng)濟性優(yōu)于純電動車。

　　脫碳最關鍵的一環(huán)是重卡，重卡造成的碳排放和環(huán)境污染遠遠高于其他車型，目前國內已推出多款氫能源重卡車型，并已展開小范圍小批量的試運營。

　　2020年9月，北汽福田32T氫燃料電池重卡車型發(fā)布，搭載了109KW大功率氫燃料電池發(fā)動機，電堆為國內自主開發(fā)，采用了液氫儲能系統(tǒng)，已通過-30攝氏度低溫冷啟動試驗。

　　江鈴重汽在2020年3月向上海智迪交付首批10臺江鈴威龍燃料電池重卡，采用了95KW燃料電池系統(tǒng)，上汽集團、長城汽車的氫能重卡也已經(jīng)陸續(xù)簽約或交付。

　　對于載荷能力>35噸的重卡，在城際干線或支線物流等長距離運輸場景下，氫燃料電池重卡的全生命周期經(jīng)濟性將在2030年左右超過純電動車型。

　　從消費者角度看，氫燃料電池重卡的每公里TCO成本2025年將降低至5.6元/KM，相比2020年的降幅達到43.3%。到2035年、2050年分別降到3.21元/KM、1.94元/KM。

　　隨著氫燃料電池動力系統(tǒng)的急速發(fā)展，氫燃料電池重卡的動力性能和續(xù)航能力將在干線或支線重載長途物流領域發(fā)揮極大的優(yōu)勢。

　　到2050年，氫燃料電池重卡的電池功率提升至300KW，氫燃料耗能降低至6.1KM/100KM，續(xù)航能力提升至700KM。

　　08 溯洄從之，道阻且長

　　在國內，氫燃料電池乘用車仍未實現(xiàn)量產(chǎn)與銷售，整車處于樣車制樣階段，購置成本接近150萬元。

　　500KM以上的乘用車將于2040年后達到同等續(xù)航能力的純電動車相當?shù)娜芷诔杀拘浴?/p>

　　國際上，美國、日本氫燃料電池乘用車累計銷量(含租賃)超過1萬輛。多國在相關規(guī)劃中提出要推廣氫燃料電池乘用車。

　　如韓國政府于2019年發(fā)布的《氫經(jīng)濟路線圖》指出，在本土與海外范圍推廣氫燃料電池轎車，到2022年累計7.9萬輛，2040年累計590萬輛(本土275萬輛)，并在出租車領域進行示范應用。

　　長城汽車早在2016年6月開始研發(fā)燃料電池，在五年時間內通過全面深耕技術研發(fā)、擴展市場運營、推進資本助力等方式布局燃料電池汽車高勢能領域。

　　2021年3月發(fā)布了最新的氫能戰(zhàn)略計劃，發(fā)布了氫檸技術平臺，未來三年預計再投入 30 億研發(fā)，計劃達到萬輛以上配套規(guī)模，首款搭載氫能源乘用車預計 2022 年可以實現(xiàn)量產(chǎn)上市。

　　上汽集團于2020年9月13日，公布中國汽車行業(yè)首個“氫戰(zhàn)略”：上汽大通計劃在 2025 年前，推出至少十款燃料電池整車產(chǎn)品，上汽捷氫科技已建立起千人以上燃料電池研發(fā)運營團隊，形成萬輛級燃料電池整車產(chǎn)銷規(guī)模，市場占有率在 10%以上。

　　雖然汽車紛紛大力布局氫能乘用車，但氫能乘用車的應用卻存在著兩點硬傷：

　　其一，深度脫碳的目標主要是商用車，可以在一定時間內容忍在氫能源在重卡等商用領域的補貼。

　　乘用車造成的碳排放比起商用車較小，脫碳路徑已經(jīng)確定是鋰電池，氫能乘用車補貼脫碳不具備必要性。

　　其二，平價時間過長，可能需要等到2040年，和現(xiàn)有鋰電技術對比，在一定時間內在經(jīng)濟性沒有展示出太大的競爭力。

　　所以未來的一段時間內氫能源車主要應用在商務車上面，乘用車應用還需等待技術突破和規(guī)模化降本。

　　09 尾聲

　　氫能源車作為深度脫碳的使者，正向我們緩緩走來，我們要做的是與其簽訂一份約定，將雙碳目標進行到底。

　　能耗、碳排放的確與經(jīng)濟發(fā)展息息相關，通過技術手段解決是各國政府的共同目標，無論技術路徑如何變革，最終改善的是環(huán)境，受益的是自身。

　　在全球雙碳背景下，各國對氫能源尤為重視，做出了詳細的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，一直在不斷推進更新中。

　　技術進步、迭代的速度有可能大幅超出我們的預期，會加速推進產(chǎn)業(yè)化的進程。在這個背景下，過度關注眼前，可能會暫時保有經(jīng)濟性，卻很可能會讓我們錯失一個迎接氫能大時代的機會。