氢能热下如何把握投资节奏

2018年以来，由央企、地方政府、产业资本、媒体共同推动掀起了一股氢能和燃料电池汽车产业的“热潮”。
对此，我们认为当前氢能产业总体仍处于培育阶段，氢能在国内大规模应用推广仍需要时日。氢能产业的发展路径和投资节奏应当符合我国国情和产业自身发展规律，国家在制定氢能相关政策时应该审慎决策，引导地方政府和企业稳妥有序规划和布局氢能开发。

氢能“热度”持续高涨
当前国内开始掀起一股氢能和燃料电池汽车产业的投资“热潮”。2018年以前涉足氢能及燃料电池产业的主要以民营企业为代表的中小企业为主，而现在以国家能源投资集团、中石化、潍柴、国电投、潍柴等为代表的大型国企成为推动这轮氢能潮流的主力军。地方政府布局和支持氢能产业的积极性和热情也非常高，2018年以前布局氢能的城市屈指可数，而到目前已经至少有10个地市出台氢能相关政策或规划，另有十几个省市正在研究出台氢能相关支持政策。从已经出台的规划来看，部分地方对氢能和燃料电池产业发展显得信心十足，尽管2018年全国销售的各类燃料电池车只有1527辆，氢能产业链的实际产值还不到50亿，但是2020年单个地市的规划产值普遍超过100亿，部分地市2025年目标达到1000亿。
氢能如此被如此多的地方政府和大型国企追捧，一方面是因为氢能和燃料电池具有众多的优势，它是一种清洁能源和良好的能源载体，具有清洁高效、可储能、可运输、应用场景丰富等特点，因此氢能和燃料电池产业应用潜力大，尤其是在交通运输领域，从长远来看，它也有望形成巨大的市场规模；另一方面也是因为部分地市和传统能源企业面临着较大的能源转型和产业升级的压力，但是由于已经错过了新能源产业发展先机，尤其是在动力电池新能源汽车领域发展相对滞后，希望通过氢能实现新能源技术的“弯道超车”或者传统能源的转型升级。

氢能及燃料电池或将长期面临发展瓶颈
氢能及燃料电池技术具有重要意义，但从产业发展脉络上，国际上对其的研发投入和示范推广已经有数十年，尽管取得了巨大的进展，但是目前氢能和燃料电池产业在经济性、技术上等方面还存在一些发展瓶颈，且短时间内难以克服和解决，因此，对氢能和燃料电池产业的发展短期内不宜过于乐观。尤其是目前国内产业在技术水平、经济性上都与国外先进水平差距较大，仓促之下大力推广容易让中国成为国外氢能和燃料电池技术的试验田。
一是成本太高，成本高表现为两个方面，最主要的方面是燃料电池以及车用的核心辅件成本太高，这是氢能产业商业化的最大制约因素。丰田公司力推的Mirai乘用车，亏损情况下售价仍高达约45万人民币，是同档次燃油车价格的3倍左右。国内的成本更是高出数倍，国内燃料电池系统目前的成本在5000元/千瓦以上，离实现150-300元/千瓦这一和内燃机价格相当的目标还有非常大的差距。部分关键辅件的价格也很高，最典型的是空气压缩机。丰田Mirai乘用车使用自己生产的空气压缩机，外售的单价高达20至30万。而国内相同水平的空压机还处于空白状态。另一方面就是用氢成本较高。即使不考虑碳排放和污染问题，采用低成本的工业副产氢或煤制氢，终端用氢成本仍将近40元/千克，乘用车百公里用能成本相当于40元，和燃油车的水平相当，远高于电动汽车的百公里用能成本（10-20元）。
二是氢能和燃料电池产业的技术仍有待提高，尤其是国内在燃料电池相关的核心技术上还需要持续突破。目前国内的燃料电池技术水平同以日本为代表的国际先进水平相比，在包括功率密度、寿命、可靠性等关键指标上存在很大的差距。电堆等核心零部件主要是引进国外技术组装生产的，且存在较严重的哄抢国外技术的现象，国内自主研发能力不足，尤其是工程化能力亟需提高；而质子交换膜、催化剂等代表的关键原材料国内停留在实验室阶段，基本需要进口。

实现低成本大规模清洁制氢需长期努力
中短期内，投资新增大规模的制氢能力存在较大的风险。一方面是因为，在较长时期内，推动大规模制氢的需求不足。目前国内氢气的年生产及消费超过2000万吨，基本全部用于合成氨、石油炼化等工业领域，作为能源消费的量很少，用于燃料电池的目前更是忽略不计。到2025年之前，包括燃料电池车在内的氢能应用主要仍以示范为主，即使到2030年乐观估计各类燃料电池车累计销量达到100万辆，新增的用于能源消费的氢气需求在100万吨以内。目前以煤、天然气、石油等化石燃料生产的氢气占比将近70%，工业副产气体制得的氢气约占30%，通过充分发挥工业副产氢的潜力加上小规模可再生能源电力制氢示范项目即可以基本满足需求。
另一方面，氢能是一种二次能源，如果近期投资新增大量制氢能力，会新增污染，并难以避免高碳排放的问题，存在较大的政策风险。传统的化石能源制氢方式，尤其是煤制氢，存在污染和高碳排放问题。即使采用高成本的电解制氢的方式，在当前电源结构下也仍然难以实现低碳排放。因为在当前的火电占比接近70%的电源结构下，用电网的电进行制氢，用于燃料电池乘用车，其全生命周期排放强度（约460克/公里）仍明显高于同级别燃油车（260g/公里）的水平。可再生能源弃电制氢虽然具有成本低、清洁低碳的优点，但是很难在全国范围大规模推广。
从长远看，实现大规模的低成本清洁制氢，还存在较大的挑战。CCUS技术存在碳捕集能耗和成本过高、封存环节存在长期安全性与可靠性等难以解决的关键问题，用化石能源实现低碳制氢不具有可操作性。只有采用可再生能源直接制氢，或者可再生能源电力高比例发展后采用电网电制氢，氢能才可以实现真正清洁和低碳生产，但同时仍需解决制氢成本高的问题。电解水制氢成本主要取决于电价，目前1kg氢气至少消耗50千瓦时电能，按全国大工业平均电价0.6元/千瓦时计算，全部制氢成本约为35元/千瓦时，远高于其他制氢技术10元/kg左右的成本。因此仍需要通过长期的技术进步，一方面降低可再生能源电力的成本，另一方面也要努力降低电解制氢能耗，从而才能实现大规模的低成本清洁制氢。

引导有序投资需顶层设计
一是仍需持续加强核心技术开发和创新的力度。当前我国燃料电池关键技术与国际先进水平仍存在较大差距，建议在国家引导下和扶持，由企业和科研院所共同开展氢能全产业链核心技术和关键设备的开发，补齐产业关键环节和薄弱环节存在的技术短板，推动自主氢能技术和自主化产品实现应用示范。
二是分阶段开展氢能和燃料电池市场开发和推广。重点发展和投资技术相对成熟，经济性有保障的应用领域，主要是燃料电池汽车在货运（尤其是重型货运），以及城市客车等领域的应用。目前国内纯电动汽车在乘用车领域优势明显，燃料电池汽车应该发挥加氢快、续航长的先天优势，重点开发货车、物流车、叉车和城市客运领域的应用。对于技术较不成熟、经济性无法保障的领域，比如燃料电池固定式发电与热电联供，需要政府支持下开展技术研发和示范，充分验证其在中国具备可行性后，再进行大规模市场推广。
三是国家应当做好顶层设计，引导氢能稳妥有序发展，防止产业大起大落。和地方政府和企业对氢能巨大的投资热情不同，氢能产业目前发展总体还处于培育期，技术发展也没有进入突飞猛进阶段。国家有关部门应当做好顶层设计，引导各地根据自身条件和产业基础，稳妥有序大的规划和布局氢能产业，发展路径和节奏要符合我国国情以及产业特点，避免大量无效、重复投资，尤其是要避免一哄而上争抢国外技术的局面。