原標題：從東京奧運會看氫能產業的未來與投資機會

我們相信，氫能產業將在世界能源結構中佔有一席之地。由於其發展仍處於早期階段，投資機構要重點關注國內外扶持和補貼政策以及市場反應。

一波三折的東京奧運會終於在7月23日正式開幕。早在2016年，時任東京市長舛添要一曾宣佈“東京奧運會將留下氫能社會作爲遺產”，就像1964年東京奧運會留下了新幹線高速鐵路一樣。

今年的奧運聖火臺和部分奧運聖火均使用氫作爲燃料，爲奧運歷史首次；奧運村的熱水系統也完全由氫燃料供能；運動員更是乘坐氫燃料電池巴士奔赴比賽場館。生產氫氣的電能，全部來自福島縣的太陽能板。從制氫、儲氫、運氫到終端應用，整個過程不使用任何化石燃料。這是日本第一個完整的氫能基礎設施系統，也代表了日本希望向世界展示其氫能戰略的野心。

那麼，氫能有什麼特點和價值？氫能將如何在解決全球氣候變暖問題的過程中佔有一席之地？

氫能的特點與價值

氫能是清潔、高能量密度的二次能源。氫的燃燒只產生水蒸氣，不產生溫室氣體。若保證制氫過程的零碳排，氫是非常理想的清潔能源。

氫的能量密度較高。每千克氫燃料所含能量至少是每千克鋰電池的130倍；體積能量密度（單位體積可儲存能量大小）是鋰電池的2倍，未來有望達到5倍。如下圖所示，對氫燃料電池車而言，每增加一英里的里程數，需要的氫燃料的重量幾乎可以忽略不計，但相比之下鋰電池汽車卻需要顯著增加電池的重量與體積，勢必會對電動汽車的結構設計和馬達性能提出更高要求。加上氫燃料電池汽車在寒冷環境下啓動和續航的技術突破，氫能在需要高能量、長續航和能應對極端氣候的燃料的長途運輸、航空、輪船、重工業等行業佔據巨大優勢。

另外，氫能的生產、儲運和使用方式非常多元，是實現電能、熱能、液體燃料等能源之間轉化的媒介。和電能類似，氫可以由一次能源轉化而成，如太陽能、風能、核能和傳統化石能源等；儲運方面，氣氫或液氫可使用天然氣管道或液化天然氣船運輸；氫能還能以較高的轉化效率轉化成電能或熱能。由此產生的應用場景非常廣泛，包括作爲偏遠地區分佈式清潔能源系統的儲能方案。

當然，氫能在碳中和戰略下發揮重要作用的前提，是制氫過程必須使用清潔的一次能源。氫目前普遍分爲：灰氫、藍氫及綠氫。

灰氫由化石能源製成，目前世界95%以上的氫氣爲灰氫。灰氫成本可低至1美元/千克，已被大規模生產，廣泛應用於煉油和制氨（主要用於化肥）。

藍氫也由化石能源製成，但要求製造過程中對每個碳排放環節使用碳捕捉技術，現有技術可以捕捉90%左右的碳排。基於最低的灰氫價格推算，目前藍氫的成本最低可達1.5美元/千克。

綠氫則由清潔能源轉化而來，零碳排。由於這種制氫技術還不成熟，尤其是目前電解水技術的成本和材料，目前綠氫的成本在2.5~6美元/千克之間。彭博新能源財經（BNEF）和國際能源署（IEA）預測2030年左右，綠氫成本將與藍氫相當。

日本氫能產業的實踐

氫能產業鏈主要包括制氫（Production）、儲氫（Storage）、運氫（Distribution）和終端應用（End Use）。

此次東京奧運會從綠氫製造到終端應用的完整氫能基礎設施系統在世界範圍內仍屬罕見。這很大程度上歸功於日本政府過去十年的長期投入（今年恰好是福島核事故十週年），目前政府研發預算爲世界第二，僅次於歐盟。

日本已在福島縣建成了世界最大的太陽能制氫生產基地之一；已出售14萬臺家庭氫燃料電池設備Ene-Farm；已有至少4萬輛氫燃料電池車投入使用；已建成至少135個加氫站，是全球最大的加氫站網絡。

日本的儲氫運氫技術和實踐也走在世界前列。今年上半年，日本川崎重工建成的世界第一艘液化氫運輸船Suiso Frontier已投入試運行，核心技術在於其1250立方米的儲氫罐能夠將液氫大規模儲存於零下253℃（252.76℃爲氫的沸點/液化溫度），比儲存液化天然氣的溫度還要低100℃。這艘船將會把液氫從9000公里以外的澳大利亞運往日本。這條運氫線路將使2030年日本氫燃料到岸價格降低4倍。

不過，日本氫能產業鏈的成本依然非常高，東京奧運會所使用的氫燃料電池巴士價格是柴油巴士的4倍，相同條件下氫燃料成本至少是柴油的2.6倍。與鋰電池產業鏈相比，氫能和氫燃料電池產業鏈更長、複雜度更高，有很多環節仍需技術突破和商業化探索。

面對氫能的未來，業內專家觀點各異，有的認爲液氫和氣氫將成爲主流，有的認爲以甲醇或氨爲代表的儲氫運氫載體將成爲主流。就重要性而言，有的認爲氫能是世界各國達成2050年（發達國家）和2060年（中國）碳中和目標的最後一塊拼圖，是完成深度脫碳的關鍵能源；有的甚至認爲氫能是“21世紀的終極能源”，世界經濟和能源結構將因此改變。無論如何，政府、國際智庫和市場對解決上述氫能技術難題普遍表示樂觀。

各國政府已立下氫能產業目標

過去十年，國內外政府已從行業倡導轉向行業規範的制定和具體產業的扶持。其中，交通運輸相關產業鏈將受到各國政府的政策傾斜。目前資本市場也普遍對氫能產業發展表示樂觀。可以說，氫能產業在整個能源行業的地位已逐漸提高。

截至2021年初，全球30多個國家已發佈氫能產業發展路線圖，並承諾提供公共資金支持氫能的應用。日本和歐盟均已公佈氫能戰略，對2030年和2050年的綠氫產量和氫能源汽車的普及率提出具體目標。國際氫能委員會預計，到2050年，氫能將承擔全球18%的能源終端需求。另外，氫燃料電池汽車將佔全球車輛的20%~25%，每年爲交通運輸行業貢獻至少三分之一的碳減排。

去年國務院辦公廳及國家能源局等頒佈了《新能源汽車產業發展規劃（2021-2035年）》《關於建立健全清潔能源消納長效機制的指導意見（徵求意見稿）》等支持政策，鼓勵推廣綠氫、分佈式能源、燃料電池等重點技術的研發和商業應用，氫能產業將邁入商業化和規模化發展的新階段。

今年國務院國資委在總結上半年央企經濟運行情況時表示，超過三分之一的央企已在制定氫能全產業鏈佈局。

工信部預測，到2035年新能源車銷售量將佔新車銷售總量的50%以上，商用車實現氫動力轉型，氫燃料電池汽車保有量達到100萬輛左右，並建成加氫站5000座。中國氫能聯盟預計，到2050年氫能將佔中國能源體系的10%，氫氣需求量接近6000萬噸，年經濟產值至少10萬億元。綠氫規模將達4000萬噸，佔比最高。其中交通運輸領域用氫2458萬噸，佔交通領域整體用能的19%，並減少3.56億噸碳排；氫燃料電池車年產量達到520萬輛。

資本層面，近期大量政府引導資金和能源產業資本聚焦氫能。截至2021年6月，全球大規模氫能項目和投資事件已達359個，其中至少三分之一發生在今年上半年，增速迅猛。各國政府已累計承諾至少700億美元的公共資金投入氫能產業。預計到2030年，各國政府、資本和企業將爲氫能產業投入至少5000億美元。

氫能產業的未來與投資機會

我們相信，氫能產業將在世界能源結構中佔有一席之地。由於其發展仍處於早期階段，投資機構要重點關注國內外扶持和補貼政策以及市場反應。

終端應用方面，同爲二次能源的氫能與電能同時有互補和競爭關係。投資機構可重點關注：1）氫能在較難電動化脫碳的行業應用，包括長途運輸、航空、輪船、重工業等；2）氫能在分佈式能源系統中的應用，以緩解清潔能源穩定性差、利用效率低、消納壓力大等問題。

這種互補和競爭關係的動態平衡，要求投資機構實時瞭解氫能產業的關鍵技術路徑選擇和技術發展。重點關注在液氫、氣氫，以及甲醇或氨等氫能載體之間的路徑選擇。在上游制氫環節中，重點關注電解水技術和材料，以及碳捕捉技術的革新；儲氫環節則需關注氫燃料電池的系統設計、貴金屬開採和成本、大規模量產等機會；另外，儲氫運氫的成本和安全性仍有極大的提升空間，應實時瞭解氫能產業對汽油和液化天然氣管道、運輸港口、加油站、加氣站等現有能源系統的高效利用。

同時，也應當關注有直接競爭關係的蓄電池（包括鋰電池）技術在體積和質量能量密度上是否有革命性突破。

全球平均氣溫已經較工業革命前升高大約1℃，然而我們現在掌握的清潔技術仍無法達到聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提出的升溫1.5℃以下的目標，這需要史無前例的技術革新和能源革命。

縱觀人類的能源革命史，是從高碳到低碳，從低能量密度到高能量密度，能源利用效率不斷提升的歷史，每一次革命都最終達到安全可靠和高效經濟之間的平衡。那麼，2020東京奧運會是否真正爲世界開啓氫能社會的大門，氫能產業發展將在多大程度上助力解決全球變暖問題，並引領全球的能源革命，我們充滿期待。

（作者供職於禹閎資本）

第一財經獲授權轉載自微信公衆號“禹閎資本”。