別斗了，氫和鋰電沒得爭

關于氫燃料VS鋰電的路線之爭，在乘用車的討論場上幾乎沒停過。

前有馬斯克炮轟氫燃料電池是智商稅，后有日本豐田更加積極的充值。

11月的上海進博會上，日本豐田Mirai第二代氫燃料電池乘用車在中國亮相，續航里程達850km，讓不少車迷開了眼界。

隨著當下雙碳目標的推進，氫能在國內也逐漸熱起來。

由于鋰電池有續航里程短、充電時間長、載貨量少的短板，而氫燃料電池的強項正好可以補齊。因此，國內將氫能在交通上的應用重心放在了載量大、距運長的商用場景，比如公交車、物流車、重型卡車、軌道交通。

全國重型卡車的銷量每年在一百萬輛以上，按20萬一輛算，單是柴油車升級換代，輕輕松松千億級市場規模，目前中國重汽、陜汽重卡、上汽紅巖、江鈴重汽都在加速布局。

軌道交通也正在取得跨越式進展，2019年底，商業運營的燃料電池有軌電車示范線，在佛山高明正式投入運行。2021年10月29日，*臺氫燃料電池混動機車正式上線試運行。

該機車設計時速達80公里/時，滿載氫氣可連續運行24.5小時，平直道可牽引載重超過5000噸，相較內燃機車每萬噸公里將減少碳排放約80千克。

作為該領域中軍人物，也是日本豐田在軌道交通的一個中國合作伙伴，西南交通大學電氣工程學院院長陳維榮教授告訴虎嗅，團隊2008年起在國內最早開始從事大功率氫燃料電池應用研究，2013年研發了*輛氫燃料工程樣機“藍天號"，2016年研制成功世界首列燃料電池混合動力有軌電車并示范運行，時至今日，與中車聯合研制的氫燃料混動機車正式產品化。從樣機升級到工程應用，機車的工藝、可靠性、使用壽命都有本質提高。

陳院長表示，過去十多年，氫能的軌道應用一直在科研階段徘徊，直到最近，技術才真正邁入窗口期，氫燃料動車也有望在明年面世。

雙碳熱點可能使氫能迎來產業爆發，尤其是鐵路運輸，應用氫能的經濟效益是實際存在的，即便脫離國家補貼，也具備市場競爭力。拿有軌電車舉例，傳統電車帶了接觸網，還有進站快充設備，如果換為氫燃料電池，就可以省掉線路跟充電站的成本，總投資算下來能便宜10%，全壽命周期來看，維護也更簡單，運營成本也會降低。

對于“從商到乘"的拓展和“氫VS電"之爭，陳院長認為，鋰電車雖然發展更成熟，但產業鏈首末兩端是高耗能高污染，且未來大面積鋪開會對電網形成壓力和沖擊。氫燃料車雖然更清潔，也不依賴于電力系統，但技術和配套還遠不能支撐乘用車自如應用，現在并不是關注的時候。

氫燃料電池技術是實現氫能利用的先決條件。

電池的基本工作原理，是氫氣通過燃料電池的正極中的催化劑（鉑）分解出電子和氫離子。其中氫離子通過質子交換膜到達負極，和氧氣產生反應變成水和熱量，電子則從正極通過外電路流向負極產生電能。

簡單說，就是通過結合氫和氧，產生電能和水，電能驅動車行，水排出車外。

而電池制造的成本大頭正是上面提到的催化劑——鉑，女生對這種貴金屬不陌生，名貴珠寶都是它打造的。由于比黃金還貴還稀缺，要想大規模降成本，必須尋求可替代的廉價材料。

從工作原理可以看到，氫燃料電池的顯著優點是清潔，副產品只有水，不會排放二氧化碳；第二是安全，因為氫燃料電池的驅動是電化學的過程而非點燃，氫氣不會自燃也很難爆炸；第三，氣體可以壓縮，運輸和儲存方便。

在掌握核心技術方面，國內由于在氫燃料電池方面的研究起步晚，存在一定落后性，1998 年才出現相關發明，雖然近年基礎研究逐漸活躍，但距離歐美、日韓仍有差距，目前核心技術數僅占世界約1% 。

圖片來源：《氫燃料電池技術發展現狀及未來展望》中國工程科學2021年第23卷第4期

學術觀點預測，十年時間內，氫燃料電池的生產成本能下降50%。未來隨著關鍵材料的物理性能改進，各組件穩定性提高，氫燃料電池系統的穩定性和壽命也會明顯改善。

學術端的推進也會傳導到生產端。

西南清潔能源豐富，水電資源和天然氣資源均居全國高位，發展氫能有源頭取材的便利。做天然氣設備起家的四川上市公司厚普股份（300471）就對虎嗅表示，氫氣與天然氣有相似共性，加氫站與加氣站也是一脈相承，天然氣上能解決的問題，氫氣上同樣能解決。

氫能行業正處在成長期，很多企業看到了機會，而具備競爭實力的大多都是過去深耕傳統能源的公司。

有做天然氣的，憑借設備工藝的技術研發優勢切進氫能設備，比如深冷股份（300540）、富瑞特裝（300228）；有做成品油的，靠銷售渠道和客戶優勢打開市場，比如中石油、中石化。

厚普股份生產的國產加氫槍與加氫質量流量計打破了國際壟斷，靈感來源即是天然氣業務經驗。

厚普股份向虎嗅演示了加氫槍的使用方法，自動鎖定結構使得槍頭和加氫口連接到位后，加氫槍卡爪會自動抓住并鎖定加氫口。逆時針轉動加氫槍手柄至開啟位置，槍內部流道就會*打開，開始給車輛加注氫氣。充滿后，再順時針轉動手柄關斷槍內部流道，實現氫氣泄壓，再手動脫開，一次加氫就操作完成了。

站在企業視角，厚普股份認為，真正歷史性式創新的技術其實并不多，更多的是在應用中迭代，在成熟理論上做應用創新，比發力底層技術的收益更大。企業看似是進軍了一個新的能源行業，實際仍依賴傳統行業的經驗技術。

大量鋪設加氫站是氫能使用成本下降的核心，也是繞不開的重要環節。

目前規模大的加氫站位于北京大興氫能科技園，該加氫站可為600輛燃料電池物流車提供加注，每天加注量達4800Kg。

作為該項目的設備提供商，厚普估算，建一個普通的加氫站，除開土地費用和政府補貼，平均至少要花1000萬元，建設運營成本遠高于建加油站，甚至是建充電站的三倍。

我國出于安全考慮，明確要求嚴格分離制氫與加氫，因此加氫站都是外供氫，通過管道或管束槽車把氫氣運輸至站里，經壓縮機增壓后，儲存到高壓儲罐，再通過加氫機為車輛加氫。

這當中的儲氫、壓縮、加注設備大部分都需要進口，和燃料電池一樣，硬件設備也面臨國產化的技術瓶頸。

由于成本高，燃料汽車市場保有量少，疊加制儲氫氣成本，90%加氫站目前都處于虧損狀態。政府補貼是刺激各地建加氫站的主要動力，可以說，建站的數量與各地補貼力度直接正相關。

中國氫能聯盟統計，2020年國內加氫站數量有128座，《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》將原先設定2030年的加氫站數量從1000座提高到5000座。

加氫站相關的標準(2021年版)《加氫站技術規范》、《汽車加油加氣加氫站技術標準》在今年4月和7月相繼出臺，對氫氣站和相關設備的設計、制造、驗收提出了要求。但涉及氫泄露、防爆等安全管理規范尚不*，因此在補貼之外，合規標準也需同步提升。

氫能產業整個鏈條的應用前景非常多元，幾乎看不到天花板，目前雖受限核心技術卡脖子，不過一旦完成底層攻堅，可以預見的是，成熟的傳統能源前部企業將借助深厚底蘊順暢銜接氫能新業務，華麗過渡，激發產業鏈更多中小企業的活力。

潛龍騰淵的氫能，何時鱗爪飛揚？靜待欣賞。

來源：虎嗅APP  雨林下  原創  侵刪

本文為「 西南新能源產業 」專題策劃，將持續呈現西南能源發展近況，歡迎交流探討。