钜大LARGE | 点击量：853次 | 2019年07月05日
氢能：风口下的内虚
过去十年，大干快上的纯电动汽车和风电光伏造成严重的产能过剩和骗补乱象，氢能会不会重蹈覆辙？氢能用“能源结构优化”这个大口袋兜住了一大批煤炭、风电、光伏企业，但用电制氢再用氢发电，这是不是一个新的环保悖论
7月1日，中石化集团宣布建成国内首座油氢合建站——佛山樟坑油氢合建站正式建成，日加氢能力500千克，以氢燃料公交车为例，4分钟完成加注，续航300公里。
这是今年国内氢能火爆的最新一幕。
从今年两会期间将“氢能”首次写入《政府工作报告》，到3月26日四部委发布《关于进一步完善氢能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，再到国务院总理李克强、全国政协副主席万钢多次明确表态大力发展氢能产业。政策层面频频释放积极信号，把氢能从产业低谷瞬间推向风口浪尖。在资本寒冬、贸易摩擦、经济下行的背景下，氢能却“风景这边独好”。
现在的能源圈里，言必称“氢能”。社会资本和上市公司加速“抢滩占位”，地方政府也纷纷“跑步入场”。
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6月10日，上海嘉定区发布2025年达到500亿元氢能产业目标；两天后，张家口发布建设规划，氢能及相关产业累计产值2035年达到1700亿元；又两天后，苏州发布通知对加氢站建设给予每座最高400万元的一次性补贴。
6月28日，长三角氢能基础设施产业联盟在上海正式成立，该联盟由上海石化、申能集团、新奥燃气、国金证券、上海市发展改革研究院等30余家氢能产业链企业、金融机构及科研机构共同成立。
迄今，全国超过20个城市都明确表态大力扶持氢能产业，10个省份将发展氢能写入政府工作报告，各地扶持氢能的利好消息如同“下饺子”一样密集，“氢能小镇”、“氢谷”、“氢都”遍地开花。
中国之外，“氢能热”也在日本的推动下向全世界蔓延。
6月15~16日，氢能成为二十国集团（G20）能源与环境部长级会议的核心议题，日本积极推动与美国、欧盟成立“氢能经济同盟”。6月14日，国际能源署（IEA）受日本政府委托，发布了该机构首份关于氢能的报告《氢能的未来——抓住今天的机会》，号召全世界挖掘氢能的潜力。国际氢能委员会《氢能源未来发展趋势调研报告》预测，到2050年，全球氢能源需求将是目前的10倍，全球能源需求的18%将来自氢能源。
沉寂在高中化学教科书里被冠以“人类终极能源”的氢能，终于以这样的形式走入千家万户的视野。面对氢能全产业链这个无比庞大的蛋糕，从上游的氢气制取和储运、加氢站等基础设施、到中游的氢燃料电池、再到最终端的汽车制造，目光所及之处，一片繁华热闹。
国企抢滩上游，民企抢滩中下游。囿于落后产能的煤炭、化工，陷于过剩产能的风电、光伏，纷纷向氢能产业热情示好；社会资本和上市公司，争先恐后地向燃料电池和整车投注。
有人说，氢能是一个“万亿级”的大市场；也有人说，氢能连接了能源和汽车两大领域，而对于“贫油少气”且迫切渴望摆脱能源对外依赖的中国，每一个新能源的机会都会引发群情振奋。
但在过去十年，“大干快上”的纯电动汽车和风电光伏造成严重的产能过剩和骗补乱象，氢能会不会重蹈这些新能源兄弟们的覆辙？氢能用“能源结构优化”这个大口袋兜住了一大批煤炭、风电、光伏企业，它的全产业链联动效应能否实现这些能源企业的预期？
国际氢能协会副主席、清华大学教授毛宗强说：“重视发展氢能是好事，不要一开始就泼冷水，但也要培养行业辨识力。”在中国发展氢能，挑战和困难将更加棘手：核心技术依赖进口、基础设施严重短缺、安全风险无法回避。而产能过剩隐忧和“环保悖论”，更牵涉发展氢能的可持续性根基。
资本热逐，市场透支引担忧
燃料电池公司“明天氢能”的董事长兼总经理王朝云用“冰火两重天”来形容现在和两年前的行情。
“2017年整个氢燃料电池行业还在冰点，现在即便不在沸点上，也有八九十度的温度了”。王朝云回忆2017年8月刚刚成立公司的时候，许多行内的朋友都不看好这个行业，认为这是一个烧钱的无底洞。谁知两年未满，氢燃料电池便“换了人间”。
太多大事在这两年里发生。
2018年2月，由国家能源集团牵头，联合多家央企和科研机构共同成立“中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟”（下称“中国氢能联盟”），时任国家能源集团总经理的凌文亲自挂帅为氢能奔走，推动国家将氢能的战略地位坐实。2018年5月，国务院总理李克强访日期间，在首相安倍晋三的陪同下考察了丰田的氢燃料电池汽车Mirai。终于在今年两会，氢能首次写入《政府工作报告》。李克强在随后的博鳌亚洲论坛上明确指出：中国将加快发展氢能源产业。
政策层面频频释放积极信号，让氢能行业迅速飙上快车道。
“投融资都非常活跃，无论是资金还是估值，呈现出很明显的上升趋势。无论政策、技术还是市场，大家都觉得未来几年，会有一个很大的爆发。”天风证券新能源与电力设备组首席分析师杨藻告诉《财经》记者。
年初至今，氢燃料电池概念股指涨幅超70%，跑赢大盘。上市公司纷纷宣布涉足氢燃料电池业务，天眼查的信息显示，截至目前，公司名称和经营范围中包括有燃料电池的正常营业公司有4200多家，其中近810家成立时间在一年之内，不少公司想方设法与氢能概念联系起来。根据中国汽车工程学会统计，5月公开的氢能投资就超过130亿元。
汽车创投咨询公司“车创AutoSpace”投资总监李登科告诉《财经》，财务型投资基金进入氢燃料电池领域目前相对较少，进入该领域的更多为政府的引导基金，车企、能源企业和装备制造企业的产业基金，以及上市公司的布局。“我们也需要警惕很多人‘玩概念’，完全为了资本目的把这个领域炒得很热。”
电堆和膜电极是氢燃料电池产业链中最吸引资本关注的核心零部件，因货值较高，容易快速实现大规模营收，手握订单的电堆和膜电极厂商常常是距离IPO最近的企业。而国内知名的电堆和膜电极企业绝大多数处在融资窗口期，随着二级市场的火爆，一些上市公司纷纷进场抢标。
但云浮（佛山）氢能标准化创新研发中心主任赵吉诗向《财经》记者表示担忧，由于近几年整车产量不会有太快增长，资本和企业扎堆涌向电堆和膜电极，会有市场饱和的风险。“最近广东有一个企业称每年做的膜电极能够支撑5000台车，试想国内这么多家膜电极厂商，加起来肯定超过三到四万台车的用量了。”
中国氢能联盟6月26日发布的《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，目前国内氢燃料汽车仅2000辆。按照规划，到2020年，燃料电池汽车的规模达到5000辆，到2025年达到5万辆。“相比于纯电动汽车多达百万辆的年销量，燃料电池汽车的基数是非常非常小的。”李登科表示。
整车市场的滞后与电堆和膜电极的火热形成鲜明反差。
氢能行业咨询公司“香橙会研究院”CEO汪生科告诉《财经》，膜电极是未来两年很有机会实现大批量国产替代的一个核心材料，但就目前各企业宣布的产能来看，国产替代还没开始，就已经透支了未来多年的市场需求，严重产能过剩情况已经出现。并援引一位系统配件公司董事长的话来形容这些膜电极企业：“开工一小时，全年的订单都完成了。”
汪生科表示，电堆和膜电极目前大部分靠的是进口，“国内厂商数量虽多，号称的预期产能都很大，但实际上未必如此。”
面对越滚越烫的氢能源，王朝云表示担忧，“大家在媒体报道中看到的投资，动辄多少亿，那都是在规划之中，并没有真正的落地。即使落地了，也需要一个转化的过程。我反对盲目跟风，反对只说概念不说实质，行业的泡泡吹大了以后会波及到整个行业。”
成本高悬，产业瓶颈待弥合
造一台氢燃料电池汽车需要多少钱？
未规模量产的燃料电池系统，1kW的成本高达2万元，这意味着装备60kW燃料电池系统的大客车，光电池成本就高达120万元，整车成本接近150~200万元。
其中，燃料电池的核心部件就占去了成本的70%以上。尽管国内有很多企业，特别是初创企业在核心部件领域布局，但李登科认为，能够达到国外先进技术水平并实现量产和装车应用的国内企业很少。
目前在电堆领域，日本丰田Mirai电堆体积能量密度为3.1kW/L，每千瓦成本不到1000元；而国内的电堆虽有声称实验样品可以实现3.0kW/L，但更多停留在2.0kW/L，每千瓦成本达3000~5000元。在膜电极领域，国外先进水平的电流密度达到2.5~3.0A/cm3，国内水平为1.5A/cm3，每千瓦成本是国外的20倍，而寿命仅国外的三分之一。在铂催化剂领域，国内的消耗量是国外的3~5倍，且仅小规模生产。
整车厂商最看重燃料电池的寿命和低温冷启动两项技术指标，要求8年以上的电池寿命，同时可以在低于零下30度的环境中启动，国内的燃料电池达标者寥寥。
汪生科指出，进口电堆积累了多年的实践经验，而国内电堆的性能数据大多只是实验室数据，还没有得到充分的验证和路测。“为了保障安全，很多整车厂商目前还不敢用国产的电堆。”
而在整车生产上，赵吉诗认为，现在很多地方政府发布的氢能产业发展规划，都以商用车组装和示范运营为主，核心技术企业布局较少。“国内还都在用改装的思路来造车，缺乏正向开发的理念，相对来说技术门槛比较低，整个的产业布局以及资本追逐的方向都趋于低端化。”
“核心技术对外依存度太高，这是一个致命问题，相当于我们花那么多钱在全国建设氢能产业网络，而利润被是外国人赚走了。”国网能源研究院能源战略研究专家王晓晨告诉《财经》，国内核心技术的突破是决定氢燃料电池汽车降低成本，实现商品化和普及化的关键。
不过也有业内人士对此乐观预期。中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高在今年3月的汽车界两会代表座谈会上指出，5年之内，中国的燃料电池技术水平将会与国际同步。王朝云也表示：“国内的技术进步突飞猛进，与国外差的只是某些材料、工艺以及在乘用车上的应用经验，中国汽车工业完全有能力赶上去。”
量产之后，氢燃料电池汽车的成本下降的空间会更大。国家发改委能源研究所研究员刘坚援引美国能源部（DOE）数据，认为氢燃料电池的成本下降空间远大于锂电池。汪生科表示，“如果销售量达到一万辆，电堆的成本可以降到原先的5%。”
但是，依靠量产来削减成本，就陷入了另一个鸿沟：加氢站等氢能基础设施的严重短缺。
加氢站之于燃料电池汽车，相当于加油站之于燃油车。加氢站和燃料电池汽车的关系如同“鸡生蛋、蛋生鸡”：加氢站太少导致买车的人太少，而买车的人太少又反过来导致没人愿意建加氢站。“这样的‘死循环’阻碍了燃料电池汽车的量产，这是曾经困扰纯电动汽车多年的难题，如今再一次摆在燃料电池汽车面前。”王晓晨说。
《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》显示，截至目前，全国已建成或在运营的加氢站仅23座，其中大部分用于科学研究及示范运行。“目前来说加氢站的运营，基本上都在亏钱。”赵吉诗说。
以2017年佛山启用的全国首个市场化运作的加氢站为例，其储氢能力为360公斤，每天可供10辆公交车和20辆轿车加注氢气，建设的初始投资就达到1550万元。根据同济大学的一项加氢站运营管理研究，一个中等规模的加氢站（日加氢500kg）每年的运行成本大约在110~130万元。
加氢站的建设审批也有非常大的阻碍。李登科表示，因为氢气还被当做一种危险化学品，不可能在城市里面到处去建，危化品的审批流程也非常复杂，建一个加氢站要盖30个以上的公章。
从5月23日到6月10日，不到20天的时间里，全球连发三起氢能相关的爆炸事故，分别为韩国、美国的氢气储运设施爆炸和挪威的加氢站爆炸。事故再一次引发人们对氢能安全问题的担忧。
“受市场规模限制，国内氢气使用的都是高压气态储运方式，这也是全球主流的手段，但高压气态储运的安全风险相对更高一些。”氢能装备公司“富瑞氢能”氢云研究院院长魏蔚告诉《财经》。
氢气因极易燃易爆，被列入《首批重点监管的危险化学品名录》，储存、使用、经营和运输的都受到非常严格的管理。业内有不少声音呼吁，为发展我国氢能产业，提升大家对氢气作为一种能源的认知，建议将氢能作为能源管理而非危化品管理。
但赵吉诗认为，氢气作为一种危化品是其物化特性所决定的，不可能回避这一点，也不能放松对氢气危险性的警惕。“因为氢气与天然气有很多相似性，在氢气被作为能源利用的早期，可以借鉴目前比较成熟的天然气能源管理机制去管理氢气。”王晓晨建议，安全技术层面是否达标只是一方面，更要重视氢能管理和运行当中的人为因素，加快形成符合氢能特点的安全管理机制。
目前，很多地方政府已出台加氢站等基础设施的扶持政策，逐渐流行的“油氢混合站”也吸引了中石化、中石油等油气公司的资金注入。按照《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预测，2025年全国将建成200座加氢站，2050年，加氢站数量将超过1万座。
“在相当长的一段时间之内，还是要依靠政府去扶持加氢站的建设，因为加氢站是氢燃料电池汽车实现量产的前提。”王晓晨表示，要避免很多地方政府为追求面子工程和形象工程，盲目建设加氢站。“基础设施的利用率是否足够到位，也是衡量一个产业是否良性运行的标志。”
氢锂争补，你方过剩我登场？
燃料电池（基本指的是氢燃料电池）汽车和纯电动汽车同属新能源汽车，早在2001年，就双双被列入国家“863”重大专项的新能源汽车发展的“三横”战略。2012年国务院颁发《节能与新能源汽车产业发展规划（2012~2020）》，正式确定以纯电驱动为主要战略方向和产业化主要目标，纯电动汽车迎来“黄金时代”，而燃料电池汽车黯然退居场边。
如今，三十年河东三十年河西。
“该是氢能登场了。”全国政协副主席、原科技部部长万钢在6月9日接受彭博社专访时呼吁，作为全世界最大的汽车市场，中国势必将像拥抱电动汽车一样拥抱燃料电池汽车。“尽管政府计划2020年退出长期以来对电动汽车行业的补贴政策，但可能一定程度上维持对燃料汽车的政府补贴。”
目前，纯电动汽车和插电式混动汽车的财政补贴已经大比例退坡，补贴降幅约为50%。但氢燃料电池汽车不在此列，补贴标准将另行制定。
但左等右等，今年的国补政策迟迟没有出台。
“当前亟需尽快出台氢燃料电池汽车的补贴政策，给市场明确预期。”汪生科认为，补贴政策出台时间太晚，将严重影响企业备货及今年氢燃料电池汽车的产量。
不过，即使在今年国补政策迟迟未发布的尴尬时间段内，燃料电池汽车产销也出现大幅增长。根据中国汽车工业协会6月12日发布的汽车产销数据显示，今年1-5月，全国燃料电池汽车产销分别完成553辆和545辆，较上年同期分别增长476%和478.8%。该数据的公布直接刺激当天二级市场氢能板块大面积涨停。
预计国家对氢燃料电池汽车的补贴标准延续往年，国补和地补1：1配套（不同地区因财力状况有差异），每辆商用车的补贴达100万元，占去成本的60%以上。“氢能源汽车的发展需要政策的支持，任何一个新兴起的行业，没有政策的扶持都是难以活下去的。”王朝云说。
“就产业发展阶段来说，氢燃料电池汽车现在状态相当于2009~2010年纯电动汽车的状态。”赵吉诗表示，当时国家大力推广推纯电动汽车，这个产业就迅速被带热了起来。在纯电动汽车推广过程中的千亿骗补和产能过剩，客观上增大了氢燃料电池汽车的发展阻力。“因为以前的经验不足，国家吃过骗补的亏，在推广氢燃料电池汽车时会尽力规避这些问题。”
十年狂飙，以纯电动汽车为主的新能源汽车产能迎来“暴涨式”增长。《中国汽车报》2018年9月的报道称，各类车企已经公开的新能源汽车产能规划到2020年将超过2000万辆。而根据《汽车产业中长期发展规划》，到2020年我国新能源汽车产量也才200万辆。中国能源政策研究院院长林伯强2019年1月在达沃斯年会上表示：中国电动汽车市场的产能大幅度过剩。
同样严重过剩的还有纯电动汽车的基础设施——充电桩。截至2018年10月，北京经累计建成约12.7万个充电桩，但平均使用率仅为6%~7%，“僵尸桩”随处可见。在纯电动汽车基础设施利用率严重不足的背景下，大搞氢燃料电池汽车基础设施投资，又会面临怎样的风险？
“两类汽车的战略大方向是基本一致的，都是为了能源转型升级、降低对外石油依存度、满足交通出行需求。”让王晓晨担忧的是，虽然短时间内氢燃料电池汽车和纯电动汽车性能互补，但从长远来看，两类车的性能都在不断完善，未来市场的交叠可能导致双双过剩。
氢燃料电池汽车能够弥补纯电动汽车续航里程短、充电速度慢、不耐低温的缺陷，而氢燃料电池汽车成本高昂，基础设施不足的缺点，又是纯电动汽车的长项。因而在短期内，氢燃料电池着重投放具有固定线路的商用车（如公交车、物流车等）市场，而纯电动汽车侧重满足个人机动出行的乘用车市场，两者结合可以实现全品类汽车的新能源替代。
但从长期来看，两类汽车的性能都在不断改进和完善之中。锂电池的能量密度过去十年间从100瓦时/公斤增长到300瓦时/公斤，纯电动汽车的续航、快充和耐低温性能都在提升，而氢燃料电池汽车的成本在下降，基础设施在不断兴建。
“未来两者的市场交叠程度会更高，并出现彼此相互排斥的现象。”王晓晨指出，在纯电动汽车已经严重过剩的背景下，如果盲目扩大投资，未来氢燃料电池汽车会有严重的过剩风险，“即使不是氢燃料电池汽车过剩，也会间接导致纯电动汽车更加过剩。”
目前国内的氢燃料电池汽车均为大型商用车，在2018年生产的1619辆氢燃料电池汽车中，客车占710辆，专用车占909辆。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》的预测，2035年我国的燃料电池汽车将达到130万辆，在私人乘用车和商用车领域均有商业推广。李登科表示：“就目前而言，行业的专家普遍认为，氢燃料电池汽车还是应该着力发展商用车领域。”
王晓晨进一步强调，中国的氢燃料电池汽车的发展路线不能盲目照搬日本。因为日本从一开始就走上“氢能社会”这条路，前期并没有大规模发展纯电动汽车；而中国已经大规模投资纯电动汽车将近十年，“在这个背景之上再发展氢燃料电池汽车，更需要理性和有序地进行。”
环保悖论，氢能何以可持续？
5月23日，《南阳日报》头版的一则“水氢发动机正式下线，市委书记点赞”的新闻引爆舆论，网友们纷纷质疑“加水就能跑”过于反常识。“网红”科普教师李永乐和袁岚峰在各自的网络节目中抛出了这样的“悖论”：既然要消耗电能去电解水制氢气，再通过氢气来发电，那为什么不直接用电呢？
同样，言必称清洁、绿色、零碳排放的“人类终极能源”——氢气，真能像宣传口号中形容的那样“质本洁来还洁去”吗？
“氢气的环保和可持续只是从终端利用的角度来讲，它的最终产物只有水。”王晓晨认为，如果从全产业链来考虑，氢能的环保和可持续目前无法做到，因为大部分氢气直接或间接来源于煤、天然气等化石能源的消耗。
根据2018年10月发布的《中国氢能源与燃料电池产业发展研究报告》，目前国内氢气主要有四个来源，即煤气化制氢约1000万吨，天然气制氢300万吨以上，石油制氢300万吨，工业副产氢约800万吨，电解水制氢100万吨。全球一半的氢气都产生于中国，其中绝大多数都被当作过程产品和副产品。
氢燃料电池汽车使用的氢气，与一般的工业氢气相比品质要求更高。根据2018年12月发布的《质子交换膜燃料电池用燃料-氢气（GB/T37244-2018）》国家标准，燃料用氢对一氧化碳、二氧化碳、固体颗粒物等特定杂质的要求苛刻，总硫检出限达ppb量级（十亿分之一）。工业副产氢和煤制氢都需要提纯后才能被燃料电池车使用。
“在氢能源发展的前期，依靠工业副产氢是必然的。”气体工业公司“林德气体”氢能业务发展总经理王煜武告诉《财经》记者：“因为这类氢气本身就是废物再利用，用或者不用，它都在那里。如果加以充分利用，某种意义上来说可以等效于缓解碳排放。”王煜武推测，如果按照每一万辆车每年消耗3.5万吨氢气来计算，按照规划，工业副产氢再过十多年可能就不足了，必须开发其他氢源。
目前，煤制氢仍然最经济的方式，成本大约6~10元/kg。国家能源集团、同煤集团、兖矿集团等重量级煤炭国企纷纷加码氢能领域，国内氢能政策的重要推手“中国氢能联盟”背后也有多家煤炭企业的身影。据悉，国家能源集团的煤化工板块目前的氢气年产量已超过400万吨，同煤集团也抛出了5000吨/年煤制氢项目规划。
“虽然煤的清洁利用技术和未来的碳捕捉技术已经有很好的发展，但煤制氢毕竟不是一种可持续的方式，煤炭总有消耗殆尽的时候。”王煜武强调，氢能产业发展到一定阶段后，一定要与可再生能源相连接。“如果氢能依赖于化石能源，这本身就是一个悖论。”
《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》预计，到2050年左右，可再生能源电解水制氢将成为有效供氢主体。中国工程院院士、原副院长杜祥琬6月21日在“中国氢能产业与能源转型发展论坛”上强调，发展氢能需从源头可持续，“发展氢能的初衷是减少污染和温室气体排放，制氢的渠道选择要符合初心。”
6月19日，科技部网站公布《国家重点研发计划“可再生能源与氢能技术”等重点专项2019年度项目申报指南的通知》，其中“可再生能源与氢能技术”涉及国拨经费概算约4.38亿元，共部署38个重点研究任务，2019年拟在太阳能、风能、氢能等6个技术方向启动24~45个项目。
氢能的走红，给深陷弃风弃光泥潭的风电、光伏产业带来翻身的机会。发改委和能源局2018年10月印发《清洁能源消纳行动计划（2018-2020年）》，要求全国2020年弃风率控制在5%左右、弃光率低于5%，许多地方政府和风电、光伏企业纷纷向氢能抛来橄榄枝。
乘着“冬奥会”契机的河北省张家口市就是其中之一。借助自己的风电条件，张家口于6月12日发布氢能规划，强调2035年建成国际知名的氢能之都。吉林省白城市也于5月29日发布氢能产业规划，将利用风能、光能发展电解水制氢，打造“中国北方氢谷”。
有行内人士估算，2018年全国弃风弃光电量超过300亿千瓦时，如果按电解水制1方氢气消耗5度电来计算，其潜在产氢量超过54万吨。
“但这只是理想估计。”王晓晨表示，国内超过90%的弃风弃光集中在新疆、甘肃、内蒙古等“三北”地区，而氢燃料电池汽车的目标市场基本分布在东部沿海发达地区，具备张家口、白城这样特殊条件的地方凤毛麟角。“如果将氢气从西北运送到东部，昂贵的储运成本几乎不可能实现。况且，用烧汽油的车去运送氢气，这本身又是一个悖论。”
短期内来看，氢能依赖化石能源的“悖论”无法有效解决。王煜武认为，不能片面追求“零排放”，更应该从国家能源战略层面来全方位考察氢能，“满足节约使用能源、多种能源共存、能源生产高效、能源市场化和能源国际化这五点，就是一个合格的新能源产业。”
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