氫能是終極的清潔能源。

20世紀(jì)60年代以來(lái)，世界上許多國(guó)家和地區(qū)已廣泛開展了氫能源研究，但時(shí)至今日產(chǎn)業(yè)化尚未走出起步階段。當(dāng)前氫能概念再次火熱，三大氫燃料電池汽車示范城市群落地，多省市發(fā)布?xì)淠墚a(chǎn)業(yè)建設(shè)目標(biāo)，行業(yè)投融資持續(xù)攀升。2015年融資事件僅有5起，2020年增長(zhǎng)至31起，2021年繼續(xù)升溫，捷氫科技、未勢(shì)能源、愛德曼氫能等頭部企業(yè)紛紛獲得大額融資，預(yù)計(jì)全年融資總額達(dá)百億級(jí)別。企業(yè)、高校研究機(jī)構(gòu)、政府等主體從不同層面推動(dòng)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，各路資本加快入局。

然而市場(chǎng)上仍存在很多不同的觀點(diǎn)和盲點(diǎn)。勢(shì)乘資本 Scale Partners 在市場(chǎng)上較早關(guān)注氫能產(chǎn)業(yè)進(jìn)展，不久前曾發(fā)布一篇研究報(bào)告《氫能革命：萬(wàn)億級(jí)市場(chǎng)將與鋰電并駕齊驅(qū)》，本次更深入闡述我們對(duì)氫能產(chǎn)業(yè)的看法。

作者｜丁秀金、王嘉攀、謝晨星

本報(bào)告由勢(shì)乘資本和光錐智能聯(lián)合發(fā)布

從投資角度看氫能，需要回答三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題。通過(guò)展開三個(gè)問(wèn)題的分析，建立分析氫能產(chǎn)業(yè)的邏輯。

        氫能需求確定性如何？

只有對(duì)氫能存在確定性需求，政府和市場(chǎng)才有動(dòng)力持續(xù)投入資源，推動(dòng)氫能成熟產(chǎn)業(yè)化。

1、發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)是能源結(jié)構(gòu)變革的必然趨勢(shì)

當(dāng)今世界構(gòu)建在化石能源基礎(chǔ)之上。根據(jù)《bp世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2021》統(tǒng)計(jì)，2020年全球一次能源消費(fèi)中石油、煤炭、天然氣合計(jì)占比超過(guò)83．1％�；�石能源屬不可再生資源，地球上存量有限，而且導(dǎo)致了日益突出的溫室效應(yīng)和污染問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，必須控制碳排放。全球主要國(guó)家相繼制定碳達(dá)峰、碳中和計(jì)劃，中國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的壓力最大，時(shí)間更緊迫。中國(guó)自2005年超過(guò)美國(guó)后，連續(xù)多年成為全球最大碳排放國(guó)。《bp世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2021》數(shù)據(jù)顯示，2020年全球碳排放總量達(dá) 322．84億噸，中國(guó)獨(dú)占全球30．66％份額，美國(guó)、印度、俄羅斯、日本占比分別為13．81％、7．13％、4．59％、3．18％。

化石能源燃燒是最主要的溫室氣體排放源，用可再生能源替代化石能源成為必選項(xiàng)。根據(jù)清華氣候研究院數(shù)據(jù)，中國(guó)碳排放供給端煤炭、石油、天然氣占比分別為76．6％、17％、6．4％，其中80％的煤炭用于發(fā)電和供熱；需求端（不計(jì)間接排放）電力、工業(yè)、建筑、交通占比分別為40．5％、37．6％、10．0％、9．9％。

可再生能源（風(fēng)能、水能、太陽(yáng)能、生物質(zhì)能、地?zé)崮堋⒑Ｑ竽艿龋�，需要通過(guò)電能這種二次能源媒介連接消費(fèi)終端。據(jù)國(guó)網(wǎng)能源研究院預(yù)測(cè)，到2050年電力在我國(guó)終端能源消費(fèi)的比重將增長(zhǎng)至 47％，超出全球平均水平。電力具有供需實(shí)時(shí)平衡的特點(diǎn)，而可再生能源存在固有的間隙性、隨機(jī)與波動(dòng)性特點(diǎn)，發(fā)電并網(wǎng)時(shí)給電網(wǎng)穩(wěn)定性帶來(lái)巨大壓力，導(dǎo)致了嚴(yán)重的棄風(fēng)、棄光、棄水等現(xiàn)象。中國(guó)氫能聯(lián)盟《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》統(tǒng)計(jì)顯示，可再生能源年棄電量約1，000億千瓦時(shí)，隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)量增加，棄電問(wèn)題更加凸顯，阻礙了進(jìn)一步規(guī)模化開發(fā)利用。

可再生能源發(fā)電產(chǎn)生的波動(dòng)性問(wèn)題需要依靠?jī)?chǔ)能來(lái)解決。據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》測(cè)算，隨著可再生能源發(fā)電裝機(jī)規(guī)模的擴(kuò)大，傳統(tǒng)電力系統(tǒng)調(diào)峰儲(chǔ)能方式將遭遇天花板，儲(chǔ)能需求將應(yīng)運(yùn)提高，到2030年可再生能源功率調(diào)節(jié)缺口將達(dá)到1，200GW，到2050年將擴(kuò)大至2，600GW。

氫能是實(shí)現(xiàn)可再生能源大規(guī)模、跨季節(jié)存儲(chǔ)及運(yùn)輸?shù)淖罴逊桨�。不同�?chǔ)能方式在時(shí)間尺度與容量方面各有特點(diǎn)，氫能可以在保證經(jīng)濟(jì)性的條件下實(shí)現(xiàn)大規(guī)模長(zhǎng)周期儲(chǔ)能，存儲(chǔ)規(guī)模從百千瓦到吉瓦，存儲(chǔ)時(shí)間從小時(shí)到季節(jié)。氫能與電能同屬二次能源，容易與電能耦合，促進(jìn)電力與建筑、交通運(yùn)輸和工業(yè)之間的互連，建立互聯(lián)互通的現(xiàn)代能源網(wǎng)絡(luò)。而且氫能可作為大規(guī)模儲(chǔ)能介質(zhì)實(shí)現(xiàn)不連續(xù)生產(chǎn)，可顯著增加電力網(wǎng)絡(luò)的靈活性。

2、國(guó)家能源安全需要擺脫對(duì)外資源依賴

交通運(yùn)輸對(duì)石油的消耗引發(fā)能源安全問(wèn)題。《2019 年國(guó)內(nèi)外油氣行業(yè)發(fā)展報(bào)告》顯示，2019 年，我國(guó)石油和原油對(duì)外依存度雙雙超過(guò)70％，不僅遠(yuǎn)超50％的安全線，而且呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。其中汽車在內(nèi)的交通部門石油消耗占比超過(guò)50％。減少汽車產(chǎn)業(yè)油品消耗事關(guān)國(guó)家能源安全。

單純依靠電動(dòng)化容易造成新的金屬原料依賴。鋰、鈷、鎳是動(dòng)力電池的關(guān)鍵材料。全球鋰、鈷、鎳資源的分布集中度較高且呈現(xiàn)寡頭壟斷特征，中國(guó)鋰資源雖然豐富但稟賦不佳，而鎳、鈷資源匱乏，鋰、鈷、鎳資源大量依賴進(jìn)口，對(duì)外依存度較高。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，中國(guó)鋰礦儲(chǔ)量全球占比7％，鈷礦占比1％，鎳礦占比3％。

氫能作為高熱值能源載體可替代燃油，而且氫能及氫燃料電池原材料不受地域性資源分布限制，可改變我國(guó)受制于人的局面。氫能能量密度（140 MJ／kg）是石油的 3 倍、煤炭的 4．5 倍，反應(yīng)過(guò)程可實(shí)現(xiàn)零碳排放。根據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟發(fā)布的《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，到2050年，氫能將在中國(guó)終端能源體系中占比達(dá)到10％，其中可再生能源制氫超過(guò)80％。中國(guó)具有廣闊的西部荒漠和良好的光照條件，每年可開發(fā)的“綠氫”資源超過(guò)3億噸，完全能夠滿足我國(guó)自給自足的氫能需求，甚至能在2050年實(shí)現(xiàn)千萬(wàn)噸級(jí)綠氫出口，這將從根本上改變我國(guó)能源戰(zhàn)略安全。氫燃料電池原材料均為常規(guī)材料，只有催化劑中用到貴金屬鉑，而且技術(shù)方面正在向超低鉑、無(wú)鉑化發(fā)展，亦不存在材料對(duì)外依賴。