氢不是万能的

文 | 王高峰

近几年来，在氢能和燃料电池产业链上，技术进步并未看到有明显突破，但行业发展的热情却有增无减。基于对新兴产业未来发展趋势的判断，我国数十个地方政府出台了支持氢能产业发展的规划，而在碳中和概念作用下，新能源巨头纷纷入局“氢能俱乐部”，尤其是隆基、协鑫、阳光电源等光伏企业的介入，让氢能产业“零碳”的特性进一步凸显。

而在资本市场上，氢能和燃料电池概念也被轮番炒作，尽管多数企业没有基本面和业绩的支撑，但很多概念股的价格依然屡创新高。

在“双碳目标”的背景下，我国碳减排路径并不多，因此氢能被人为赋予了重任。由于零排放、无污染、热能高，往往会给人造成一种错觉：氢无所不能！

事实上，氢能有非常明显的自身局限性，在能源转型的过程中，氢可能只适用于很有限的一部分应用场景，而这些应用场景通常是不容易被电力取代的情形。

因此，有必要对氢能产业的发展重新定位——氢不是万能的，让氢能回归至“必要的领域”，且不是所有的区域和行业都适合发展氢能。精准的定位可以防止大量的重复建设，避免造成不必要的资源浪费。

首先应当明确，氢是一种昂贵的二次能源，且利用效率极其低下，因此只适用于电力无法企及的特殊场景。

氢能在自然界并不以自然状态存在，它是由其他能源转化而来，因此氢是一种较为昂贵的二次能源。当前按照不同的技术路线，氢气制备可分为化石能源制氢、化工副产氢、电解水制氢等，但无论哪种路线，氢能的制备过程中都有能量的大量损失，例如，电解水制氢一般需要5度电制备一方氢气，而一方氢气用于发电，所发出的电还不到两度。因此，氢能由于利用效率低而变得较为昂贵。

而在氢能的储运环节，目前成本也非常高昂。在氢能完整的产业链中，即在氢能生产-储运-加注的几个环节中，储运成本占到产业链全成本的一半以上，尽管液氢等储运技术也在进步，但价格的居高不下一直制约着整个产业的快速发展。

在应用环节，目前最受关注的无疑是交通领域。与氢能燃料电池汽车相比，纯电动汽车无论在价格上还是在效率上，都具备压倒性优势。燃料电池汽车价格一般是同等级别电动汽车的2-3倍，而在转化效率上，前者仅为后者的40%，也就是说，同样一度电可以驱动电动汽车5公里，而转化成氢用在燃料电池汽车上，只能驱动2公里。

其次，氢能讲究出身，具有较强的“伦理”属性，不以减排为目的的氢能都将受到低碳道德的谴责。

氢能与低碳相伴而生，在当前的环境下更是如此。如果氢能的生产会带来碳排放的增加，那么发展氢能就会与“双碳目标”背道而驰，不仅不鼓励，还会受到严格的限制。目前，根据不同的碳排放强度，氢能一般分为灰氢、蓝氢和绿氢。灰氢来源于化石能源，且伴随着较高的碳排放，蓝氢被认为从天然气重整而来，并配有碳捕捉和封存装置，而绿氢主要来自于电解水，其中的电来自于可再生能源。

当前，上述制氢的成本也各自不同。毫无疑问，绿氢的制备价格最高，其次是蓝氢，灰氢价格最低。一般而言，制备一方绿氢耗费的成本大概是灰氢的3-5倍，专家预测，只有在可再生能源度电成本在0.3元/千瓦时以内时，绿氢才具备经济性。而当前，包括光伏和风电在内的可再生能源，其综合成本约在0.54元/千瓦时。

在欧盟、英国等地，当前大规模发展的是蓝氢，即天然气重整制氢之后，将排出的二氧化碳进行捕捉和封存，也就是通常所说的CCUS技术。这项技术建立在天然气成本相对较低和CCUS价格不断下降的基础上，目前在中国这两个条件短期内都难以满足。

事实上，在全球范围内，当前九成以上的氢气源自于灰氢和蓝氢，只有不到1%来自可再生能源制氢。这在减少碳排放成为全球共识的当下，显然是不可持续的。

第三，地方政府的热情应当降温，并非所有地域适合发展氢能，而且相当长时期内氢能产业还需要政府的大量补贴。

当前我国氢能发展的热情，很大程度上跟地方政府的助推有直接关系。在一些地方政府看来，氢能是一个清洁低碳且值得长期布局的产业，在目前普遍缺少可持续性新兴产业的背景下，一些地方政府便在氢能方面加大了押注的力度。

但并非所有的地方适合发展氢能产业。实际上，在中国氢能只适合于较少的区域。

在已经公布了氢能发展规划的区域中，有煤炭产业聚集区，有化工产业园区，也有可再生资源富集的三北地区，当然也有珠三角、长三角等应用场景较多的发达地区。

在煤炭富集的山西、内蒙等地，地方政府发展氢能的动力来自于当地丰富的煤炭资源，以及基于对资源城市转型的需求。但如果用煤炭大量生产氢气，尽管成本较低，却明显有悖于氢能伦理，大量的碳排放亦不符合中国碳中和的目标。这显然不是氢能发展的未来方向。

而可再生能源富集的三北地区，可以获取较低价格的绿电，但氢能的消纳又较为有限，这也严重限制了氢能在该区域的大规模发展。若以长距离输送氢气，运输环节增加的成本可能大大高于氢气制备本身。这一地区氢能的大规模发展，还有待于产业链各环节成本的进一步下降。

由于成本较高，氢能产业当前和今后相当长的时期还需要政府的补贴。以加氢站为例，专家称，按照当前氢气70元/公斤的价格计算，一个新建加氢站每天需要加注400辆车次才能达到盈亏平衡点，按照这个数字估算，在没有政府补贴的前提下，目前全国200多个已建成的加氢站没有一个可以盈利。

而政府补贴又需要地方政府具备相当的财政实力。当前大部分地区只是小规模的氢能示范项目，补贴支出相对有限，如果按照很多地方公布的发展规划，到2025年无论是氢车还是氢气环节，全国绝大部分区域的补贴将难以为继。

毫无疑问，氢能是一种优质能源，在化工、炼油、钢铁、交通等领域应用广泛，在碳减排背景下，有着较大的发展潜力。但氢能的发展更需要重视规划和发展定位，一哄而上将会形成产业的乱局，而各地各区域的重复建设，也将造成巨大的资源浪费。