撰文 | 維小尼；編輯 | 郭郭

→這是《環(huán)球零碳》的第578篇原創(chuàng)

(資料圖片僅供參考)

全國政協(xié)常委、中國科學院院士、新能源動力系統(tǒng)專家歐陽明高去年12月在一個行業(yè)論壇上提出了一個觀點，認為“碳中和”目標的實現(xiàn)，必須推進一場新能源革命。這場革命一旦跟工業(yè)革命和經(jīng)濟轉型結合起來，將在未來二三十年發(fā)展出四個10萬億規(guī)模的大產(chǎn)業(yè)。

這四個10萬億規(guī)模的產(chǎn)業(yè)分別是：新能源汽車，儲能，綠色氫能，車網(wǎng)互聯(lián)和智慧電網(wǎng)組成的智能物聯(lián)網(wǎng)。

以鋰電為主的新能源汽車已初具規(guī)模，并催生了萬億市值的上市公司，未來還有更大的空間。儲能也處于爆發(fā)前夕。綠色氫能和智能物聯(lián)網(wǎng)，還處于起步階段，未來如何發(fā)展，選擇什么樣的技術路線和戰(zhàn)略發(fā)展方向，顯得非常重要。

新能源革命，不再依賴于自然稟賦的資源，技術創(chuàng)新和路線選擇非常關鍵，不管是一個國家還是一家企業(yè)，一旦技術路線選擇錯了，就會失去未來的競爭力。

日本豐田汽車就是一個很好的例子，二十多年前選擇了氫燃料作為乘用車的發(fā)展方向，雖然留下一大堆氫燃料汽車專利，卻錯失了電動汽車發(fā)展的黃金時間，被很多新興造車勢力拋在后面。

目前，在氫能這個10萬億賽道上，一些企業(yè)同樣面臨戰(zhàn)略選擇的問題。我認為，至少存在兩個危險的方向：一個是押注氫燃料汽車，特別是氫燃料乘用車，會面臨跟電動汽車競爭失敗的風險；二是押注建立在化石原料基礎上的“藍氫”制取，有著鎖定和延長本該逐漸淘汰的高碳基礎設施的風險。

01?氫燃料乘用車沒有競爭力

氫能通常被視為未來實現(xiàn)碳中和目標的重要能源載體。很多國家都把氫能發(fā)展列為國家戰(zhàn)略目標。

當然，中國也不例外。在去年3月國家出臺的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》中，明確了氫能的能源屬性，把氫能列為未來國家能源體系的重要組成部分。

這個定位非常重要，此前，氫能行業(yè)一直按照危化品行業(yè)管理。一旦把氫能定位為能源屬性后，氫能將迎來廣闊發(fā)展空間。

除了能源定位外，規(guī)劃還指出，氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體；是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。

規(guī)劃對氫能行業(yè)的這三大定位，是中國氫能頂層設計至關重要的價值所在。其實也為氫能未來發(fā)展方向指明了方向。

但是，目前很多企業(yè)對氫能的理解顯然太狹隘了，只是把氫能作為燃料，用在汽車上，資本也蜂擁而入，大量投資于氫燃料汽車，讓本來就不寬廣的賽道顯得更加擁擠。

作為新能源汽車的兩種不同技術路線，實踐已經(jīng)證明，在乘用車市場，電動汽車比氫燃料汽車更有競爭力，燃料電池乘用車只占6%。經(jīng)過十多年發(fā)展，電動乘用車已經(jīng)形成了完善的產(chǎn)業(yè)鏈，經(jīng)濟性和配套設施都有優(yōu)勢，作為國家戰(zhàn)略，這個應該不會有什么顛覆性的變化。

從能源效率轉換來看，用電作為動力，比用氫轉換作為動力效率也高很多。單從汽車領域看，乘用車用氫燃料難度是最大的，如果用可再生能源制氫，能源利用效率只有25%，但是用電能達到75%，兩者差別非常大。所以，凡是純電池能做的事情，最好不要用氫燃料。

發(fā)展氫燃料汽車，只能作為電動汽車的補充。在一些重載量、高耗能和長途運輸?shù)膱鼍跋?，比如牽引車、客車、專用車、載貨車、自卸車等商用車，氫燃料電池可發(fā)揮作用。

其實，即使在重卡這樣的市場，氫燃料重卡也逐漸被電動重卡取代。2022年，我國電動重卡銷量2.5萬輛，氫燃料重卡只有2000多臺，不到10%。所以即使重卡市場電動車還是主體。

而且，電動重卡發(fā)展出了換電補能模式，換個電池只需要三五分鐘，作為經(jīng)營者，電池和卡車還可分離，只賣車不賣電池，可減輕投入成本，它的運營成本和柴油車也差不多，非常有競爭力，未來電動重卡從量上來看還會上得很快。

還有很多城市的物流配送車，也在采用換電模式。

在電動汽車技術不斷提高，應用場景不斷擴大的背景下，氫燃料電池汽車的推廣卻非常緩慢。

2022年，很多省市都明確規(guī)劃了到2025年要推廣數(shù)千輛甚至上萬輛氫燃料電池汽車，但2022年全國一共只投放了5009輛氫燃料電池汽車。剩下的2年時間，如何實現(xiàn)目標？而且，目前很多氫燃料汽車都靠補貼生存，一旦地方財政吃緊，補貼跟不上，推廣積極性將打折扣。

當然，提出這些警示，并不是說氫燃料汽車就沒有前途，只是說，氫燃料汽車想復制電動汽車的光榮是不太可能了，想跟電動車競爭爭奪乘用車市場，也不太可能，它只能作為電動車的補充。電池能用得上的地方，就沒有氫燃料什么事。

但是，氫能作為一種清潔能源和工業(yè)原料，它的用途應該有更廣闊的情景。

比如作為燃料用氫，主要場景除了重型道路交通外，船運、航空、發(fā)電等領域也可使用氫能；作為原料用氫：主要場景包含鋼鐵、化工等領域，可用于多種化學反應，同時也是眾多化合物的基礎元素之一。氫氣可以代替焦炭和天然氣作為還原劑，消除煉鐵、煉鋼過程中的大部分碳排放，同時氫作為十分重要的化工原料可用于合成氨、甲醇、煉化、煤制油氣等生產(chǎn)過程，生成綠色甲醇和綠氨，既可以作為綠色能源，也可以用到農(nóng)業(yè)化肥的制造；氫能還可作為儲能用氫：主要場景包含電力儲能領域等。

這些場景都讓氫能大有用武之地。

02?藍氫的排放比天然氣還高

用氫作為燃料發(fā)展乘用車是第一個戰(zhàn)略選擇錯誤，那么大力發(fā)展藍氫則是氫能領域的第二個戰(zhàn)略錯誤。

很多人認為，如果電動車使用的是煤電，那豈不是達不到減碳目的？只有用氫作為燃料，才是終極清潔能源。

這其實是一個誤會。無論是電還是氫，只是能源載體，還是要看來源，是否清潔取決于前面的一次能源是什么。一次能源是可再生能源，它就是“綠電”或“綠氫”；如果是煤發(fā)的電，煤制的氫、它就不是“綠電”，也不是“綠氫”。

但相對來說，采用電作為動力，一是轉換效率高，二是可以促進綠電的發(fā)展，為未來交通運輸?shù)拿撎即蛳禄A，鋪好路線。

說到綠氫，不得不提及另外兩種氫能類別，即“灰氫”和“藍氫”。

目前氫氣的制取來源和技術路線主要有三條：一是以煤炭、天然氣為代表的化石能源制氫；二是以焦爐煤氣、氯堿尾氣、煉廠干氣和丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)氣制氫；三是電解水制氫。

化石燃料氫氣制取過程中伴隨著大量二氧化碳產(chǎn)生，因此，根據(jù)對碳是否捕集、利用和封存（CCS/CCUS），又可分為“灰氫”和“藍氫”。工業(yè)副產(chǎn)氫是對排放物的循環(huán)利用，也被稱為“藍氫”。而可再生能源電解水制取的氫被稱為“綠氫”。

不管是化石燃料氫氣制取過程使用了CCS產(chǎn)生的“藍氫”，還是工業(yè)副產(chǎn)氫產(chǎn)生的“藍氫”，在宣傳中都被打上了“低排放”的標簽，但研究發(fā)現(xiàn)，藍氫的主要溫室氣體包括二氧化碳和未燃燒的甲烷。即使假設捕獲的二氧化碳可以永久儲存，因存在大量逃逸性甲烷釋放，藍氫制取的溫室氣體排放量仍然很高。

2021年8月，康奈爾大學和斯坦福大學的研究人員在《能源科學與工程》發(fā)表的一項新研究顯示，藍氫全生命周期溫室氣體排放強度比燃燒天然氣取暖還要高20%。即使將天然氣甲烷逃逸率降低到1.54%，藍氫的溫室氣體排放仍高于單純?nèi)紵烊粴?，僅比灰氫少18%-25%。

工業(yè)副產(chǎn)氫比較特殊一點，相較于化石燃料制氫，它既能提高資源利用效率和經(jīng)濟效益，又能在一定程度上降低大氣污染，所以被很多人看好。特別是在中國，工業(yè)副產(chǎn)氫豐富，占到氫總產(chǎn)量的18%。

從短期來看，支持工業(yè)副產(chǎn)氫地區(qū)氫能就近高效利用，是一個不錯的選擇。但如果作為一項長期政策和投資方向，就會跌入陷阱。

工業(yè)副產(chǎn)氫的前提是建立在鋼鐵、化工等工業(yè)領域長期使用化石燃料的基礎之上的。但在這些領域，產(chǎn)能是不斷下降的，化石燃料的使用必定要下降，其副產(chǎn)氣也會大幅減少，未來用工業(yè)副產(chǎn)氣制氫必將遭遇產(chǎn)能瓶頸。

河北省就遇到了這個問題，隨著碳達峰、碳中和工作推進，河北焦炭企業(yè)數(shù)量將在“十四五”期間減少到40家左右，未來實際可提純利用的工業(yè)副產(chǎn)氫資源總量也將從94萬噸/年降低為約45萬噸/年。

所以，依托于煤化工業(yè)的工業(yè)副產(chǎn)氫在短期內(nèi)可能是個機會，但是過分依賴工業(yè)副產(chǎn)氫是危險的，如果企業(yè)將用工業(yè)副產(chǎn)氣制氫視為減碳的手段，反而延長了本該加速淘汰的高碳排放基礎設施的壽命。一旦投資錯誤的基礎設施會導致“碳鎖定”效應。

03?綠氫才是未來發(fā)展方向

對于很多化工企業(yè)和石油巨頭來說，使用CCS技術發(fā)展藍氫，符合他們的利益，是權宜之計。但從全球碳中和目標來看，這些短期措施無法做到凈零排放，二氧化碳的儲存也有風險，存在很大問題。而且“藍氫”策略鎖定了高碳基礎設施和就業(yè)機會，很有可能阻礙綠氫的發(fā)展?，F(xiàn)在受到很多組織和業(yè)界的質疑。

當企業(yè)傾注大量的資金去建設基礎設施，他們通常期待其能夠運營數(shù)十年甚至更久的時間，才愿意對他們進行替換或淘汰。如果現(xiàn)在押注“藍氫”，在國際大趨勢下，很可能造成投資成本沉沒風險。

通過可再生能源發(fā)展綠氫，才是未來方向。隨著可再生能源的技術發(fā)展，綠電成本在快速下降，綠電制綠氫的成本也在下降，在非洲中東一些地區(qū)，綠氫的成本甚至低于灰氫。

而且，在歐洲，碳邊境調節(jié)機制（CBAM，碳關稅）還將把氫和氨納入關稅征收產(chǎn)品，如果不是綠氫，產(chǎn)品還面臨關稅征收可能。

作為企業(yè)，一定要認清這些趨勢，做長遠打算。

（參考文獻詳見公眾號環(huán)球零碳）

關于我們：

原文標題:10萬億氫能市場爆發(fā)在即：一旦押錯方向，將失去未來