最近國家標準委、國家發展改革委等六部門聯合印發 《氫能產業標準體系建設指南(2023 版)》，明確了近三年國內國際氫能標準化工作重點任務，系統構建了氫能制、 儲、輸、用全產業鏈標準體系。指南旨在貫徹落實國家關于發展氫能產業的決策部署，充分發揮標準對氫能產業發展的規范和引領作用。

氫能前景無限。通過將電能轉換成氫能，再通過多種途徑將氫能加以利用，可以部分克服可再生能源本身的局限性，從而更好地匹配能源供給和需求。氫能可直接應用于豐富的下游場景，包括氫能交通、工業脫碳、大規模儲能和運輸等。在中國，隨著下游氫能消費市場增長和應用場景拓展，上游可再生能源市場玩家紛紛投資布局氫能產業，推動氫能全產業鏈發展。

氫能產業現狀如何？有哪些投資機會？近期鈦資本邀請上海自貿區基金合伙人路宜來進行分享，主題是：寬眼界、長眼光——產業資本助力氫能發展。路宜是浙江大學與麻省理工學院聯合培養材料學博士，長期關注新能源、新材料等先進制造領域，在氫能領域主要投資了氫晨科技、治臻股份、中科富海、中鼎恒盛、嘉資新材、漢丞科技、億氫科技等。曾獲2022年度中國創投金鷹獎“碳中和行業最佳創投機構”、第一財經股權價值榜“杰出綠色投資人”、2022年度/2021年度上海股權投資協會新能源最佳投資人。本次分享主持人是鈦資本董事總經理陳蓉，以下為分享實錄：

國家氫能產業發展戰略

氫能源作為優化和調整能源結構的重要途徑之一，在多個領域有廣泛應用，包括化工、電子農業以及交通領域。這些都是工業和交通領域綠色低碳轉型的重要載體。雙碳并不是完全消除碳排放，而是要使排放與吸收達到平衡。因此，我們需要引入一些新型碳能源形式，以滲透到現有的能源結構中。

國家已明確氫電協同作為氫能源發展的關鍵戰略思路。未來，到2050年左右，氫能源將在我國終端能源體系中扮演重要角色，占據大約五分之一的份額，這將推動10萬億級別的新興產業發展和戰略機遇。目前在商業化方面已經取得了重要突破，尤其是在代表性產業上，而燃料電池車輛無疑是其中之一。

今年上半年出臺了一些重要政策，如上海市的政策。這些政策將引起許多投資者對未來發展前景的關注，甚至會涉及退出機會。此外，強調了氫能源的中長期規劃，并提出在國家發改委能源局創建“1+N”政策體系，以支持符合條件的輕型能源企業在科創板和創業板上市。如推動氫氣充電站建設以及推動電力網絡的峰值調節等，都是為未來全天候儲能應用場景制定政策的一部分。

氫能產業投資現狀分析

2021年是氫燃料電池產業的一個重要時間節點。自雙碳政策出臺以后，各種涉及氫燃料電池的項目如雨后春筍般涌現。鋰電池產業發展較早，從2009年開始推廣，經過了16年的發展，至今已經非常成熟。但氫能源實際上在2021年仍處于初級發展階段。氫能源裝置本身是一個發動機裝置，需要來自各方面的配套設施，而不僅僅是電能供應。

雖然有36家企業在2021年獲得了超過40億元的融資，但主要集中在燃料電池電堆領域。許多項目涉及到系統、膜極板、催化劑等方面的研發。氫能源產業鏈是一個全鏈條的事情，需要產業鏈各個環節都要平衡發展。

2022年，很多企業更加堅定地投身于氫能源行業。國富氫能等三家氫能源企業已經在科創板上市。這些舉措增強了市場信心。市場融資規模也不斷擴大，整個行業從整車到上游都在不斷地降低價格，降價給整個產業鏈的企業帶來了困難，包括毛利下降和應收賬款增加，政策補貼未能兌現，導致整個行業財務狀況不佳。

2023年上半年，氫能源領域仍然有數百億元的融資。盡管目前市場上存在許多不成熟的技術，但核心材料仍然值得關注，因為制氫將會是一個巨大的市場，市場規模可能達到數千億元，遠遠超過氫燃料電池車市場。

氫能產業現狀及投資機遇

氫能源產業鏈非常長，包括生產、儲存、運輸和使用等環節，我們主要關注氫能商用車，特別是大型重型卡車。因為一輛49噸的重型卡車，其排放相當于大約200輛乘用車。但實際上，我們的定位是減排和應對雙碳目標。尤其在北方，許多煤化工、焦化工、鋼鐵等重工業企業，需要大量的氫氣來減少排放。

像陜西的榆林，擁有豐富的礦產資源，每天有大約10萬多輛重卡，噸位各不相同，包括31噸自卸車、42噸、49噸等噸位的卡車，45噸攪拌車、未來還有54噸自卸車等。每天都在運輸礦石、煤炭和其他物資。這些卡車在推動碳減排方面扮演了重要角色，是市場化需求的重要驅動力。

同時，要加快氫氣制備，目前我國主要使用化石燃料進行氫氣生產，短期內仍是主要方法，因為成本較低，而且氫氣的來源多樣，包括副產品氫氣，這些副產品來自化工企業、生物醫藥企業以及農藥化工等領域。然而，從長遠來看，隨著可再生能源電價的下降，清潔、高效的綠色氫氣將成為制氫的主要方法，這個市場規模已經非常龐大。

另一種方法是電解水制氫，已經取得了一些進展。目前，總產能已經達到了7-8GW。然而，堿性電解槽無法與風能光能相結合，而PEM電解槽在這方面更有優勢。但成本較高，如上半年招標的項目所示，堿性電解槽的成本基本上在每兆瓦30萬元左右。今年上半年的出貨量已經達到576兆瓦，去年全年達到722兆瓦，預計全年總量將達到約1.5GW。

關于儲運方面，在100公里至150公里的運輸范圍內，高壓氣態儲存仍然具有經濟優勢。從長遠來看，隨著運輸距離的增加，以及氫能源的戰略重要性，我們需要考慮管道的建設和發展，這將是一個需要關注的重要領域。

首先，我們分析三種儲運方式，一是車載儲氫瓶，目前有35兆帕和70兆帕兩種類型。目前的技術方向是朝著70兆帕的儲氫瓶發展，無論是三型還是四型的瓶子，都希望能達到70兆帕。

二是液氫。液氫的能耗目前確實較高，因為需要將氫氣冷卻到-253攝氏度的液氫狀態。未來，我們希望能夠改進這項技術。如果是遠距離運輸，液氫的運輸成本優勢就會顯現出來。

三是固態儲氫和有機態儲氫。最早的固態儲氫材料需要加熱到200多攝氏度，現在可能通過摻入一些稀土金屬可以降低到100攝氏度以下，但仍然需要耗能。

儲氫和運輸實際上是分不開的，拖車的氫氣壓力要控制在20兆帕，另外還需要管道，但是建設管道需要基礎設施。目前，國家已經在推動這方面的示范項目，比如中石化的西氣東輸項目，已經有400公里的氫氣混合管道。目前，因為傳統金屬材料不適用于氫氣，所以現在有人在研究使用特殊的塑料材料，如尼龍等。

值得關注的是，2020年，國務院發展研究中心的萬鋼提出了一個構想，即將3+2城市群和山東的“氫進萬家”科技示范項目連接起來，建立跨區域的氫能高速公路示范線。這將有助于解決燃料電池汽車推廣中的一個制約因素。這一構想的核心思想是呼吁社會將更多精力投入到加氫站的建設上。

關于加氫站設備供應方面，已經有多家成熟的企業。但加氫站面臨的主要制約包括成本較高和安全問題。目前，設備成本已經達到了加油站的兩倍。此外，安全監管方面，不同地方政府和各級官員對于加氫站的態度和認識也不一致。

2022年，氫燃料電池汽車的產銷量創下歷史新高，分別達到了3626輛和3367輛。這意味著如今這些車輛已經不需要補貼來推動銷售。然而，到今年上半年，上海市計劃在“十四五”期間，從2021年到2025年推廣1萬輛氫燃料電池車，但到目前為止，還剩下7300多輛需要完成。政府的態度是積極的，但企業面臨著高成本、不提供補貼、巨額應收賬款和難以融資等問題。

就不同商用車型的發展前景來看，氫能車目前主要發揮作用于鋰電無法涵蓋的應用場景，包括長途運輸和低溫環境。在寒冷的氣候條件下，氫能的啟動和停止性能明顯優于鋰電池。目前，磷酸鐵鋰電池在鋰電池市場中占據主導地位，但磷酸鐵鋰電池對低溫環境較為敏感。三元鋰電池對低溫較為耐受，但其安全性和成本是個問題。因此，氫能車在北方重工業等特定應用場景中具有獨特的優勢。

目前大約三分之一的氫能車輛屬于49噸級別，這是一個非常重要的領域，也是氫能車的特點之一。在噸位級別的車輛方面，未來的需求量將非常大。

作為投資者，在新能源領域需要關注哪些細分賽道的發展趨勢呢？首先是氫氣生產。根據預測，到2030年，我國氫氣的年需求量將接近3700多萬噸，而到2025年，這個數字將達到2800多萬噸。這些氫氣的來源包括煤化工、天然氣制氫、氯堿化工、工業復產等領域。

其次是PEM電解技術。PEM電解的優勢在于其電解產氫氣的純度較高。但在一般工業應用中，不需要如此高純度的氫氣。因此，高成本可能會成為制約PEM電解市場發展的一個因素。然而，要降低PEM電解成本仍然存在挑戰，因為貴金屬催化劑和膜材料的成本難以降低。

第三，陰離子交換膜技術。這種技術替代了堿性電解中的陽膜。陰離子交換膜包括磷酸根和聚酰胺等材料，但目前存在一些問題，如機械性能差、穩定性低、容易水解等。然而，這些膜的電流密度較高，升溫速度較快，有潛力成為未來的一種替代技術。

第四，高溫固態電解池（SOEC）技術。其效率可以達到最高的90%左右。當然，SOEC技術也面臨材料方面的問題，火化過程中可能會導致微孔結構，從而影響膜的穩定性。此外，稀土元素在制備過程中也較為昂貴，這個領域可能與陰離子交換膜（AM）技術類似。

第五，氫氣的儲運。氫氣和氦氣都具有反焦耳湯姆遜原理。一般情況下，氣體擴散會導致溫度下降，但氫氣和氦氣則相反，它們會導致溫度上升。我們需要研究一些與這方面相關的技術。此外，管道技術也需要關注，特別是液態儲氫技術在大規模儲存之前可能是遠距離氫氣輸送的重要載體。固態材料也是一個有潛力的領域，如藍電，以及儲氫量相對較低但可以在常溫下操作的技術。

第六，加氫技術。之前提到了隔膜壓縮機和液驅壓縮機，這兩個方面的發展對于加氫站的規模和活躍度降低成本非常關鍵。此外，加氫站的安全距離也很重要，雖然沒有官方的數據，但行業普遍認為需要一個200×200米的安全距離，而不是傳統加油站的50×50米。一般來說，如果滿足了2000平方米的安全距離要求，就可以建設家庭加氫站。

第七，八大核心技術迭代。如PEM膜、催化劑、碳紙雙極板、模塊、電極、電堆和發動機系統等。此外，改善空氣質量對于提高電堆的性能非常重要，因為在惡劣環境下，氫能車輛的電堆可能會受到空氣中的泥沙和灰塵的影響，導致性能下降。提高空氣質量可以解決這個問題。

第八，高端電堆的需求。目前，電堆的工作效率大約在50%-60%之間，理論上最高可以達到0.8伏特0.6伏特，這對電堆的壽命可能造成一定損害。因此，我們需要關注如何在極限效率以下進一步提高電堆的效率。

接下來，我想談一下成本的具體計算。林忠欽院士曾提到，要推廣氫能車，就需要降低成本。推廣的方式有幾種，包括財政補貼、運營補貼和以電補氫。如果僅依靠國家補貼和遞補，那么大概需要到2022年，補貼后的成本才能小于傳統燃油車。然而，如果采用低成本氫氣的方式，例如在山西、陜西等地區，氫氣價格非常低，那么，在今年年底之前，成本可能已經具備了與燃油車競爭的優勢。

也許有人一直在將氫能源與鋰電池進行比較。首先，要明確，鋰電池和氫能在定位和用途上存在不同。其次，就能量密度而言，以相同的體積來看，氫氣的能量密度比鋰電更高。再次，關于全生命周期成本和能量效率。如果將電能從電網傳輸到電池再傳輸到車輪，這個效率大約為27%。但如果使用煤制氫，然后將氫壓縮、儲存、傳輸到電堆再傳輸到車輪，效率大約為29%。然而，如果不經過煤制氫的過程，效率可能只有10%左右，氫能源的發展中，儲能在工業應用中扮演著重要角色，我們需要將多余的電能儲存起來，這不僅僅是為了供車輛使用。所以，我們需要宏觀地看待整個產業鏈的效率問題。

上海氫能產業發展機遇

如果我們將三大燃料電池示范城市群進行比較，會發現，上海的城市群建設非常市場化。北京城市群則依托一些制度建設，包括冬奧會等因素。廣東由于氫氣資源相對不豐富，導致氫氣價格較高，城市化建設較為困難。因此，很多廣東企業已經遷移到長三角地區。

此外，上海的交通領域排放占總排碳量的27%，因此發展商用氫能商用車對上海城市群的發展非常關鍵。臨港地區也出臺了多項政策，發展了國際氫能谷，并推動了氫能企業的發展。

最后，作為全國首支自貿區主題的基金。我們的投資策略側重于高成長性。未來的發展路徑還是比較明確。市場已經逐漸形成閉環，盡管進展沒有預期快，但確實已經在推動整個市場發展。

問答

Q1:氫能源的出現，是否意味著燃油在交通工具上的使用逐漸被淘汰？

A:燃油在短期內不太可能被完全淘汰。只要國家經濟不斷發展，傳統燃油的需求沒有大幅增長，排放量將保持穩定。在雙碳目標上，確保排放的碳能夠被有效回收。那么，短期內傳統能源被完全替代的可能性并不大。

Q2:歐盟今年十月將推出碳稅，這將對氫能源的發展和KOC產業鏈有何影響？

A:目前在氫能源領域，尤其是交通工具領域，還沒有機構進行碳排放指標的測算。因為這個產業目前仍處于初興階段，未來可能會有更多的實際測算。企業可能會面臨碳排放的壓力。政策制定將起到決定性作用，希望未來政策的推動下，會有專業機構幫助完成這一任務。

Q3:如何看待基于氫儲能的多能耦合系統項目？

A：首先是電力分配的問題。目前多能耦合系統仍然在使用PEM來進行耦合，這種方式會增加成本，同時也會因為膜技術和綜合能源管理系統的復雜程度增加而提高成本。但綜合來看，是比較好的解決方式之一。

Q4:對于pre A階段的氫能企業的發展和融資有什么建議？

A:在新能源汽車領域，企業不太愿意輕易改變傳統供應鏈體系。我們的關注點主要是技術。在評估早期項目時，我們更多地依賴于技術和未來的增長潛力。但現在因為二級市場更關注財務表現，如果公司的成長空間不支撐財務，可能會引發問題。因此，如果一家公司的估值超過30倍以上，我們確實會更加謹慎。

Q5:液氫儲罐項目有何發現？

A：保冷絕熱技術涉及到杜瓦瓶和材料。我們投資的項目首先需要大型低溫設備，可以在很短的時間內將液氦冷卻到極低溫。如果沒有杜瓦瓶，無法有效地儲存液氦，因為熱量會交換。如果使用高速膨脹機，會將液氦降溫，但會立即與外界發生熱交換，因為溫度太低，會導致熱解。所以絕熱技術和材料是關鍵。

Q6: AEM的制氫路徑在商業化方面還存在哪些難點？

A:材料方面，AEM是使用的陰離子交換膜，通常是磷酸根體系的膜。這些膜使用陰離子交換，與氫氧根離子交換。但目前存在三個問題，首先，這些膜的機械強度性能相對較差。其次，穩定性不高。再次，雖然磷酸膜技術比較成熟，但也存在問題。比如在電流密度較大的情況下容易水解，導致膜不穩定。所以，如果解決了這些技術難點，商業化能力將得到增強。

Q7:關于制氫技術的各種方向，您認為哪些方向具有投資機會？

A:首先，需要重點關注鉑的負載量和氧化銥。其次，需要研究是否存在新型的氣體擴散層技術。還有一個關鍵點是催化劑，需要不斷降低催化劑和膜材料的成本。因為不僅僅包括膜的成本，還包括催化劑的涂覆工藝對成本的影響。如果涂覆工藝不佳，膜容易溶脹，而現在大多數膜都存在這個問題。所以，涂覆工藝的改進和溶脹的控制非常關鍵。關于金屬儲氫方向，雖然存在一些挑戰，但中國已經在自主創新方面取得了進展。

來源：鈦資本研究院