“碳達峰、碳中和”的橫空出世，燃爆了光伏發電產業鏈，推動了鋰電池產業大躍進，打響了儲能產業進擊戰，催生了氫能發展新潮流。目前來看，光伏發電和鋰電池產業已經發展較為成熟，我國相關產業也都處于全球領先地位，涌現出了寧德時代、比亞迪、隆基股份、陽光能源等一大批全球龍頭企業；儲能產業受新能源發展后平滑波動需求和鋰電池技術不斷進步的雙重刺激，受到市場的高度關注，成為了前一階段最熱門的投資賽道。反觀氫能產業，雖然有21世紀終極能源的美譽，但總體還處于培育期和探索期，尚未形成一定的體量，核心技術也不夠成熟。但在新能源逐步替代化石能源的大進程中，氫能具有自身獨特的優勢，也必然會起到舉足輕重的作用，產業的發展空間也非常廣闊。根據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，創造超過 2.5 萬億美元的市場價值，燃料電池汽車將占據全球車輛的 20%-25%，屆時將成為與汽油、柴油并列的終端能源體系消費主體。而根據中國氫能聯盟預計，2050 年氫能在中國終端能源體系中占比至少達到 10%，氫氣需求量接近 6000 萬噸，其中交通運輸領域用氫 2458萬噸，約占該領域用能比例 19%，燃料電池車產量達到 520 萬輛/年。
那么，什么是氫能？首先，我們需要區分一個概念，一次能源和二次能源。一次能源是指天然能源，即大自然中本身存在的能源，包括煤炭、石油、天然氣等；二次能源是指一次能源經過加工后形成的能源形態，如煤炭加工形成的焦炭、石油加工形成的汽油和柴油、煤炭發電形成的電能等，是我們日常生活中更容易接觸和使用的能源。氫能是典型的二次能源，需要通過各種途徑，從一次能源轉化而來。根據轉化方式的不同，氫能又分為灰氫、藍氫和綠氫。其中，灰氫是以煤炭等化石能源為原料提取的氫氣；藍氫是以煤炭等化石能源為原料提取氫氣，但會輔之于碳捕捉、儲存等技術，實現更為低碳的制氫；綠氫則是以光伏、風電風清潔能源為原料，通過電解水提取氫氣，可以稱之為零碳氫氣。從目前我國的市場規模來看，灰氫占據了絕大部分市場，其中煤制氫占比達62%，天然氣制氫達19%，電解水制氫只占1%，工業副產制氫占18%。可見，目前氫能并不屬于清潔能源，而更多的是通過消耗大量化石能源、產生大量二氧化碳而實現制氫，對能源的消耗和環境的污染并不低于直接用火電、汽油等能源，因此對于雙碳目標實現的促進作用有限。要實現大規模運用，就必須大力發展藍氫和綠氫，特別是綠氫。
從運用領域來看，目前的氫能利用以原料為主、燃料為輔，主要運用于原料工業領域，其中生產合成氨用氫占比37%，甲醇用氫占比19%，煉油用氫10%，直接燃燒占比15%，其他用途占比19%。可以說，目前的氫能更多的是作為化學品的中間產品，用在氫燃料汽車、儲能等新興領域的體量非常小。
氫能作為一種未來重要的清潔能源，本質其實是一種更高密度的電能存儲介質，核心優勢在于能量密度高，能量轉換效率目前約在50%-60%，能量密度遠高于以能量密度相對較高而被高端電動車廣泛使用的三元鋰電池，非常適用于大栽重、長距離的商用車場景，假設在車輛總質量49噸、續航800公里需求下，三元鋰電需要裝載約3立方米體積、11噸重的3000kwh電池，充電時間更是會長達數十個小時，而氫燃料電池只需2立方米，有效載重可提升50%以上，加注時長接近于傳統加油。
那么，當前發展氫能尤其是綠氫，主要有哪些問題和障礙呢？一是氫儲運難度大、成本高，運輸過程耗損多，對儲運設備的要求高。特別是制氫所需的火電或新能源一般分布在西部和北方為主，而未來用氫更多的是在東部和南方，氫能的儲運是卡脖子的重要一環，而目前尚未出現性價比高、技術成熟的儲運技術，制約了氫能的進一步發展；二是制氫成本高。目前中國的氫主要來自煉焦的工業副產氫，每年僅800萬噸，未來最可行的大規模制氫方式，是通過光伏發電后電解水制氫，才能滿足雙碳目標達成的需求，但目前通過光伏發電后電解水制氫的成本相對較高，與直接使用汽油或鋰電池相比，還不具備性價比。三是氫燃料電池和氫燃料電池汽車的技術還不夠成熟，氫燃料電池單電堆功率何時需做到240kw以上，才能在享受補貼后具備經濟性。四是相關配套基礎設施不健全，與鋰電池產業鏈已經發展較為成熟相比，氫燃料電池的產業鏈還處于建設初期，包括儲運設施、加氣站等，距離形成成熟的市場還有很長的路要走。
但無論如何，氫能作為未來清潔能源的重要形式，成長道路雖然還很漫長，但發展空間非常廣闊，值得長期跟蹤研究和介入投資，其中最值得關注的細分賽道是電堆。從氫能源商用車的成本構成來看，燃料電池系統作為核心部件，在整車成本占比超過60%，而其中主要成本又在于電堆，電池電堆占電池系統成本超60%，在整車成本中占比近40%。進一步細分
電堆成本構成，膜電極和雙極板分別占比77%和23%。因此，氫能行業市場爆發后，電堆及燃料電池系統廠商將成為最大贏家，占據產業鏈的關鍵環節。但令人遺憾的是，氫能源產業鏈的核心零部件技術國外處于顯著的領先地位，國內廠家在部分零部件產業實現了一定突破。
1.電堆：目前國外可以單獨供應車用燃料電池電堆的知名企業主要有加拿大的Ballard和Hydrogenics，歐洲和美國正在運營的燃料電池公交車絕大多數采用這兩家公司的石墨板電堆產品。
2. 雙極板材料：目前主要是石墨雙極板和金屬雙極板，國內石墨雙極板已基本實現國產化；金屬雙極板國內大部分公司還處于研發試制階段，愛德曼公司在金屬雙極板方面實現了技術突破。
3. 膜電極：電堆的核心，類似于電腦里的CPU，決定了電堆性能、壽命和成本的上限。國產膜電極性能與國際水平接近，但專業特性上（例如鉑載量、啟停、冷啟動、抗反極等）與國際水平還有一定差距。國內領先公司愛德曼自主研發工裝模具、專用設備及專用生產線，已具備產業化生產能力。
4. 催化劑：是燃料電池的關鍵材料之一，直接決定成本高低。目前燃料電池中常用催化劑是Pt/C，國內有貴研鉑業，武漢喜馬拉雅，中科中創、蘇州擎動動力、昆山桑萊特、愛德曼等公司生產，其中愛德曼已自主掌握膜電極制造工藝與催化劑漿料配方，具備極大靈活性與成本優勢。
