新能源是每一輪科技革命的絕對核心。人類最偉大的兩次工業革命都是來自于能源的革命，第一次工業革命是從人工到蒸汽機，第二次工業革命又開創了電氣時代，至今依然是我們主要的動力能源。
主講人 | 朱振鑫
編輯 | 白鹿
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新能源是每一輪科技革命的絕對核心。人類最偉大的兩次工業革命都是來自于能源的革命，第一次工業革命是從人工到蒸汽機，第二次工業革命又開創了電氣時代，至今依然是我們主要的動力能源。
當下，我們正在經歷第三次能源革命，而這一輪能源革命和以往完全不同，過去的能源革命是一個單純的經濟問題，而現在的能源革命需要綜合考慮經濟、社會和生態等因素。
下一代的新能源必須符合三個特征：第一，可再生，可持續，最好是取之不盡。第二，清潔化，無污染，而且能降低碳排放。第三，成本低，技術足夠成熟，商業上可行。我們在之前的行業課中曾經講過，目前所有的一次能源中，最符合條件的毫無疑問是太陽能(000591,股吧)，所以光伏已經成為最受資本市場青睞的能源股。但除此之外，還有沒有能源可能成為下一個光伏？誰都沒法給出準確的答案，但是如果有，最有希望的一定是氫能。
氫能，就是通過氫氣和氧氣的化學反應來產生能量。它和光伏的概念還不一樣，光伏是用來發電的，而氫能和電能都是二次能源，氫既可以作為燃料直接用來提供能源，又可以用來生產電能。不過這些都不重要，重要的是氫能來自于氫這個核心元素。這是大家再熟悉不過的一個元素，但就是這樣一個普通的元素卻幾乎是一個完美的能源選擇。
第一，氫能儲量極其豐富，而且相對容易獲取。氫是宇宙中含量最多的元素，在地球上也是儲量第三大的元素。最常見的氫就是在水里面，相比煤炭石油更容易獲取。
第二，氫能是可以循環利用的。這里需要說明一個概念，氫能和電能一樣，本身無所謂可再生或不可再生，主要看這個氫是怎么來的。如果是通過煤化工制氫，那就是不可再生能源。但如果是通過可再生的方式（比如用光伏電解水得來的），就可以使其成為可再生能源，循環利用。
第三，氫能的效能更高。氫能的效率遠高于現有的化石燃料。每千克氫燃燒后的熱量，也就是所謂的熱值高達143 kj/g，這大概相當于汽油的3倍、酒精的3.9倍、焦炭的4.5倍。
第四，零碳排放、零污染，幾乎是最清潔的能源。氫和氧在化學反應的過程中釋放能量，最終產物是水，而且不產生任何中間產物，既沒有資源浪費，又沒有污染。如果制氫過程再能夠利用清潔能源，那整個過程都可以無污染、零碳排放。
這聽上去比光伏還吸引人。不過這個技術也不是新技術了，美國在1990年就曾經啟動過氫能研究五年計劃，但為什么氫能到現在都沒有實現大規模商用呢？因為氫能有繞不過去的硬傷。
最大的硬傷是它是一個依賴于其他一次能源的二次能源，相當于把其他的能源換一個形式而已，而且目前技術下轉換的成本太高。
氫按照生產方式分為很多種，最主要的是用石油、煤炭等化石燃料燃燒產生的，叫“灰氫”，這部分就占了95%，其中主要是天然氣和煤炭，這部分成本倒不算高。如果說在天然氣制氫過程中使用了CCUS技術對碳排放進行處理，成本就要高一點，但碳排放比較少，叫“藍氫”。但是這兩種氫并不是我們想要的新能源。我們未來想使用的氫主要是“綠氫”，也就是用可再生的清潔能源生產的氫，包括光伏、風電等新能源，這種綠氫的成本目前還是比較高。
綠氫生產成本中占比最高的是電力和設備成本，電力主要來源是光伏和風電，設備主要是電解槽，這兩塊成本分別占到50%和40%。這樣一來，綠氫的生產成本主要取決于三個環節：一是清潔電力的成本，二是電解槽的效率，三是電解槽自身的成本。過去這三個環節都很高，但現在清潔電力的成本其實下降很多了，比如我們之前講過光伏發電的成本十年下降了80%以上。雖然還不夠低，但是已經不是最主要的問題，最主要的問題還是出在另兩個環節。
一個是電解槽的制氫效率較低。使用傳統的化石燃料制氫效率是比較高的，大概能有80%的能量轉化效率，但是可再生能源的效率只有30%，損耗太大。也就是說用電解槽生產綠氫時消耗的電太多。當前國內電解槽生產1m?氫氣大概需要4.5度電，即便電力成本便宜了，但是耗電量在這擺著，成本自然也還是高。
另一個是電解槽自身的設備成本。目前國內電解槽的單位造價大概是2500元/kW，這也占到了整個制氫成本的40%。
所以從目前的技術條件來看，高成本依然是阻礙綠氫應用的根本問題。往后看，未來的降本也依賴于其他清潔能源成本的下降，這就帶來一個悖論，如果其他清潔能源足夠便宜，似乎發展氫能的必要性也不那么強了。退一步講，即便氫能的成本下降的足夠快，又能在穩定性上贏過光伏，那它短期內也會面臨兩個繞不過去的問題：
第一，由于沒有大規模應用，所以氫能基礎設施不足。比如加氫站很少，建設成本覆蓋不了，現階段還處于高投入、低回報階段。
第二，氫能源易燃易爆炸且體積輕，運輸難度比較大，對運輸端也有更高的成本要求。
這樣對比下來就可以得到一個基本結論：氫能雖然絕對是一個好東西，但短期內實現大規模商用、產生商業價值的可能性不大，更不可能取代光伏在新能源中的主導地位。這和目前已經完全具備商業化基礎和落地經驗的光伏是沒有可比性的。也正因如此，我們看到中國的氫氣市場目前才只有區區40億的規模，再落腳到企業層面就蛋糕就更小了，在整個能源版圖中幾乎可以忽略不計。
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