全國政協(xié)常委、中國科學(xué)院院士、新能源動(dòng)力系統專(zhuān)家歐陽(yáng)明高去年12月在一個(gè)行業(yè)論壇上提出了一個(gè)觀(guān)點(diǎn)，認為“碳中和”目標的實(shí)現，必須推進(jìn)一場(chǎng)新能源革命。這場(chǎng)革命一旦跟工業(yè)革命和經(jīng)濟轉型結合起來(lái)，將在未來(lái)二三十年發(fā)展出四個(gè)10萬(wàn)億規模的大產(chǎn)業(yè)。

這四個(gè)10萬(wàn)億規模的產(chǎn)業(yè)分別是：新能源汽車(chē)，儲能，綠色氫能，車(chē)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(chē)已初具規模，并催生了萬(wàn)億市值的上市公司，未來(lái)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(lái)如何發(fā)展，選擇什么樣的技術(shù)路線(xiàn)和戰略發(fā)展方向，顯得非常重要。

新能源革命，不再依賴(lài)于自然稟賦的資源，技術(shù)創(chuàng )新和路線(xiàn)選擇非常關(guān)鍵，不管是一個(gè)國家還是一家企業(yè)，一旦技術(shù)路線(xiàn)選擇錯了，就會(huì )失去未來(lái)的競爭力。

日本豐田汽車(chē)就是一個(gè)很好的例子，二十多年前選擇了氫燃料作為乘用車(chē)的發(fā)展方向，雖然留下一大堆氫燃料汽車(chē)專(zhuān)利，卻錯失了電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的黃金時(shí)間，被很多新興造車(chē)勢力拋在后面。

目前，在氫能這個(gè)10萬(wàn)億賽道上，一些企業(yè)同樣面臨戰略選擇的問(wèn)題。我認為，至少存在兩個(gè)危險的方向：一個(gè)是押注氫燃料汽車(chē)，特別是氫燃料乘用車(chē)，會(huì )面臨跟電動(dòng)汽車(chē)競爭失敗的風(fēng)險；二是押注建立在化石原料基礎上的“藍氫”制取，有著(zhù)鎖定和延長(cháng)本該逐漸淘汰的高碳基礎設施的風(fēng)險。

氫燃料乘用車(chē)沒(méi)有競爭力

氫能通常被視為未來(lái)實(shí)現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(cháng)期規劃（2021-2035年）》中，明確了氫能的能源屬性，把氫能列為未來(lái)國家能源體系的重要組成部分。

這個(gè)定位非常重要，此前，氫能行業(yè)一直按照?；沸袠I(yè)管理。一旦把氫能定位為能源屬性后，氫能將迎來(lái)廣闊發(fā)展空間。

除了能源定位外，規劃還指出，氫能是用能終端實(shí)現綠色低碳轉型的重要載體；是戰略性新興產(chǎn)業(yè)和未來(lái)產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展方向。

規劃對氫能行業(yè)的這三大定位，是中國氫能頂層設計至關(guān)重要的價(jià)值所在。其實(shí)也為氫能未來(lái)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(chē)上，資本也蜂擁而入，大量投資于氫燃料汽車(chē)，讓本來(lái)就不寬廣的賽道顯得更加擁擠。

作為新能源汽車(chē)的兩種不同技術(shù)路線(xiàn)，實(shí)踐已經(jīng)證明，在乘用車(chē)市場(chǎng)，電動(dòng)汽車(chē)比氫燃料汽車(chē)更有競爭力，燃料電池乘用車(chē)只占6%。經(jīng)過(guò)十多年發(fā)展，電動(dòng)乘用車(chē)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，作為國家戰略，這個(gè)應該不會(huì )有什么顛覆性的變化。

從能源效率轉換來(lái)看，用電作為動(dòng)力，比用氫轉換作為動(dòng)力效率也高很多。單從汽車(chē)領(lǐng)域看，乘用車(chē)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(chē)，只能作為電動(dòng)汽車(chē)的補充。在一些重載量、高耗能和長(cháng)途運輸的場(chǎng)景下，比如牽引車(chē)、客車(chē)、專(zhuān)用車(chē)、載貨車(chē)、自卸車(chē)等商用車(chē)，氫燃料電池可發(fā)揮作用。

其實(shí)，即使在重卡這樣的市場(chǎng)，氫燃料重卡也逐漸被電動(dòng)重卡取代。2022年，我國電動(dòng)重卡銷(xiāo)量2.5萬(wàn)輛，氫燃料重卡只有2000多臺，不到10%。所以即使重卡市場(chǎng)電動(dòng)車(chē)還是主體。

而且，電動(dòng)重卡發(fā)展出了換電補能模式，換個(gè)電池只需要三五分鐘，作為經(jīng)營(yíng)者，電池和卡車(chē)還可分離，只賣(mài)車(chē)不賣(mài)電池，可減輕投入成本，它的運營(yíng)成本和柴油車(chē)也差不多，非常有競爭力，未來(lái)電動(dòng)重卡從量上來(lái)看還會(huì )上得很快。

還有很多城市的物流配送車(chē)，也在采用換電模式。

在電動(dòng)汽車(chē)技術(shù)不斷提高，應用場(chǎng)景不斷擴大的背景下，氫燃料電池汽車(chē)的推廣卻非常緩慢。

圖說(shuō)：氫燃料車(chē)在五大示范城市群的推廣很緩慢，大多沒(méi)有達標（單位：輛）

來(lái)源：香橙會(huì )研究院

2022年，很多省市都明確規劃了到2025年要推廣數千輛甚至上萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)，但2022年全國一共只投放了5009輛氫燃料電池汽車(chē)。剩下的2年時(shí)間，如何實(shí)現目標？而且，目前很多氫燃料汽車(chē)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(shuō)氫燃料汽車(chē)就沒(méi)有前途，只是說(shuō)，氫燃料汽車(chē)想復制電動(dòng)汽車(chē)的光榮是不太可能了，想跟電動(dòng)車(chē)競爭爭奪乘用車(chē)市場(chǎng)，也不太可能，它只能作為電動(dòng)車(chē)的補充。電池能用得上的地方，就沒(méi)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(chǎng)景除了重型道路交通外，船運、航空、發(fā)電等領(lǐng)域也可使用氫能；作為原料用氫：主要場(chǎng)景包含鋼鐵、化工等領(lǐng)域，可用于多種化學(xué)反應，同時(shí)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(guò)程中的大部分碳排放，同時(shí)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(guò)程，生成綠色甲醇和綠氨，既可以作為綠色能源，也可以用到農業(yè)化肥的制造；氫能還可作為儲能用氫：主要場(chǎng)景包含電力儲能領(lǐng)域等。

這些場(chǎng)景都讓氫能大有用武之地。

來(lái)源：plugpower

藍氫的排放比天然氣還高

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

很多人認為，如果電動(dòng)車(chē)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(shí)是一個(gè)誤會(huì )。無(wú)論是電還是氫，只是能源載體，還是要看來(lái)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(lái)說(shuō)，采用電作為動(dòng)力，一是轉換效率高，二是可以促進(jìn)綠電的發(fā)展，為未來(lái)交通運輸的脫碳打下基礎，鋪好路線(xiàn)。

說(shuō)到綠氫，不得不提及另外兩種氫能類(lèi)別，即“灰氫”和“藍氫”。

目前氫氣的制取來(lái)源和技術(shù)路線(xiàn)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(chǎng)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(guò)程中伴隨著(zhù)大量二氧化碳產(chǎn)生，因此，根據對碳是否捕集、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(chēng)為“藍氫”。而可再生能源電解水制取的氫被稱(chēng)為“綠氫”。

不管是化石燃料氫氣制取過(guò)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，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(xué)和斯坦福大學(xué)的研究人員在《能源科學(xué)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燃燒天然氣，僅比灰氫少18%-25%。

圖說(shuō)：燃燒不同來(lái)源的燃料排放的CO2和甲烷。從左至右分別為：灰氫、藍氫（捕獲SMR產(chǎn)生的二氧化碳但不捕獲燃燒天然氣運行SMR設備時(shí)產(chǎn)生廢氣中的二氧化碳）、藍氫（同時(shí)捕獲SMR過(guò)程和廢氣中的二氧化碳）、燃燒供熱的天然氣、燃燒供熱的柴油和燃燒供熱的煤

來(lái)源：《能源科學(xué)與工程》

工業(yè)副產(chǎn)氫比較特殊一點(diǎn)，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(lái)看，支持工業(yè)副產(chǎn)氫地區氫能就近高效利用，是一個(gè)不錯的選擇。但如果作為一項長(cháng)期政策和投資方向，就會(huì )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(lǐng)域長(cháng)期使用化石燃料的基礎之上的。但在這些領(lǐng)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(huì )大幅減少，未來(lái)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(gè)問(wèn)題，隨著(zhù)碳達峰、碳中和工作推進(jìn)，河北焦炭企業(yè)數量將在“十四五”期間減少到40家左右，未來(lái)實(shí)際可提純利用的工業(yè)副產(chǎn)氫資源總量也將從94萬(wàn)噸/年降低為約45萬(wàn)噸/年。

所以，依托于煤化工業(yè)的工業(yè)副產(chǎn)氫在短期內可能是個(gè)機會(huì )，但是過(guò)分依賴(lài)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(cháng)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(huì )導致“碳鎖定”效應。

綠氫才是未來(lái)發(fā)展方向

對于很多化工企業(yè)和石油巨頭來(lái)說(shuō)，使用CCS技術(shù)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(lái)看，這些短期措施無(wú)法做到凈零排放，二氧化碳的儲存也有風(fēng)險，存在很大問(wèn)題。而且“藍氫”策略鎖定了高碳基礎設施和就業(yè)機會(huì )，很有可能阻礙綠氫的發(fā)展?，F在受到很多組織和業(yè)界的質(zhì)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(yíng)數十年甚至更久的時(shí)間，才愿意對他們進(jìn)行替換或淘汰。如果現在押注“藍氫”，在國際大趨勢下，很可能造成投資成本沉沒(méi)風(fēng)險。

通過(guò)可再生能源發(fā)展綠氫，才是未來(lái)方向。隨著(zhù)可再生能源的技術(shù)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，綠氫的成本甚至低于灰氫。

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

作為企業(yè)，一定要認清這些趨勢，做長(cháng)遠打算。