氢能卷土重来新能源没有新故事丨TECHTUESDAY

　　在锂电池难以覆盖的领域，寻找存在的意义。
　　文丨潘俊田
　　编辑丨贺乾明黄俊杰
　　氢能的两种未来，都落在了北京西北五环外的海淀区永丰产业园里，相隔不到两公里。
　　东边是亿华通加氢站，每天24小时营业，最忙的时候，来加氢的车能排到两个红绿灯路口外。
　　未来到这里加氢的车还会更多。今年3月，氢能在中国有了更明确的政策支持，政府部门调高补贴力度，今年一辆氢能车补贴最高65万元，是一年前的1。5倍。上半年氢能车卖出1379辆，是去年同期的三倍。
　　嗅到机会的公司冲了进来，丰田和现代要把氢能车运到中国卖，长安也发布了氢能车。企查查统计，今年前十个月氢能相关的创业公司今年多了445家。
　　投资人也没落下。不乏有人能背下政策原文，说这是前所未有的支持。投资多家氢能企业的险峰长青投资人叶展旗将氢能比作1015年前的锂电。据企名片Pro统计，今年上半年，中国氢能行业融资超过50亿元，而前年全年只有约1亿元。
　　氢能常被描述为终极环保能源。一辆车加满气不到十分钟，就能连续开上300公里甚至更远，期间唯一排放物是水，不为大气层多增加一个碳原子。乐观的投资人觉得，全球各个国家迫切想减少空气中的二氧化碳，氢会是万亿能源市场变革中的重要部分。但这一波热潮也有另一种可能。
　　西边的加氢站已荒废多年，大门生锈，门口停着几辆落满灰尘的汽车，加氢设备早已搬走，只剩下被风和雨侵蚀过的安全提示和墙壁上隐约可见的加氢制氢字迹，以及前来觅食的鸡和狗。
　　这座加氢站建于2011年，是上一轮氢能热的遗留物。当时政府出台多个政策，要扶持新能源汽车那时的新能源说的不只是锂电池汽车，也包括氢能驱动的汽车。但它没能发展壮大，到2015年，中国只有10辆氢能汽车。
　　两座加氢站，不同的境遇，是氢能可能会面临的两种结果：它有巨大潜力，能成为新一轮能源革命核心；它也有巨大的不确定性，如果技术没有突破，很可能就和之前一样，政策扶持终止之时就是行业熄火的时候。
　　用铂金炼油，每个环节都比主流能源昂贵
　　制造氢气不难，把煤炭加热到汽化与水蒸气混合在一起，就会产生氢气。这么做也不贵，1立方米氢气只需要1元钱。只是每造1立方米氢气，也会排放同等的二氧化碳。这就不是清洁能源。
　　九合创投合伙人谢振亮接受《晚点LatePost》采访时说，灰氢（煤气制氢）虽然经济，但不是增量市场。
　　清洁的办法是特定的催化剂和电解液将水中的氢原子和氧原子分开。正在流行的是质子交换膜（PEM）电解槽技术，清洁、高效，主要的问题是它用的催化剂是铂金、铱等贵金属基本相当于用铂金炼油。
　　伦敦期货交易所数据显示，一克铂金226元，一克铱920元，如果使用效果更好的钯，成本会更高。天风证券计算，质子交换膜方式生产1立方米氢气，需要3。56元。
　　听上去不是很贵，但氢气密度太低。一般汽车的油箱只有50L（0。05立方米），如果全灌满氢气，只够丰田的氢能车Mirai轿车开600多米。
　　丰田的氢能车Mirai，来自丰田微信公众号
　　Mirai要用高度压缩的氢气，用燃料电池转化成电，让车动起来。根据科技和政策咨询公司StrategicAnalysis测算，每辆车光燃料电池的造价就超过10万元人民币。
　　不只是车用燃料电池贵，日常存储也很贵。很少有罐子能够承受压缩状态下氢气产生的压力。因此储氢罐通常由碳纤维制造，一个存放48千克氢气的罐子得12万元。作为对比，100L油桶只需要1000多块钱。
　　不只是存储贵，运输也很昂贵。国联证券测算，氢气罐运输1千克氢气前进1公里，成本约420元。一名氢能创业者说，广东一个地级市将氢气从外地运到现场，每千克花了6070元。而一辆Mirai一次就得装5。65千克氢气。
　　每个环节的成本叠加导致氢能相对锂电池的成本毫无优势。尽管锂矿价格现在已经涨到了60万元吨。
　　丰田的氢能车Mirai售价超过70万人民币（补贴前），跟一辆奥迪Q7大中型豪华SUV价格差不多。用起来又贵又麻烦，行驶百公里消耗的氢气约0。66kg，百公里燃料成本（补贴前）约62。51元，是相似尺寸电车的3。38倍，油车的1。19倍。
　　补贴后燃料成本接近电动车，但持续多少时间还是未知数。
　　就算到了最后的使用终端加氢站，困难还不会结束。建一个加氢站比加油站或者充电桩贵多了，只有23个加氢枪的加氢站，要投入近千万元这些钱能买上百个直流充电桩。
　　运营起来要求也更多。氢气是一种危险的气体，不用需要碰上什么火星子，泄露到空气中（浓度达到4）遇到静电就会爆炸，威力是TNT炸药的5倍。
　　我们探访的加氢站，里面到处都是警示牌，写着各种注意事项，例如不让工作人员抽烟、玩手机。离加氢处5米远的地方，专门设置了静电杆，用来消除静电。加氢的司机也需要去一个10米外的屋子里等候。
　　一位在加氢站工作三年多的人士说，加氢站不会存放太多的氢气，快用完的时候，会打电话让人来送氢。（加氢站）一旦着火，就没救。
　　截止去年底，全球能给汽车加这种昂贵燃料的地方不到1000个。如果在北京，车主得去西北六环或者西南六环附近。
　　《晚点LatePost》了解到，现在成本划算的氢能项目都尽可能避开运输和存储。比如研发氢燃料电池管理系统的公司溯驭技术的一个项目，有低于市场价的电力供应，能够低成本制氢，再配合附近的使用场景，比如物流园区的运输车使用等。
　　34年就能回本，溯驭技术创始人董震说。他认为这是氢能最现实的发展路径，先从点做起，能收回成本后，再发展到更多地方。
　　在锂电池难以覆盖的领域，寻找存在的意义
　　丰田是氢能车最坚定的支持者，2014年就发布Mirai，先在日本本土和美国加州借助政府补贴建设加氢站、售卖汽车。
　　今年8月，丰田投资约56亿美元（约合人民币400亿）建设锂电池基地。这一笔投资就超过了丰田、壳牌等十几家车企也能源公司组建的氢能委员会2018年以来的全部氢能投资之和。
　　《晚点LatePost》采访的多位氢能领域的投资人和创业者的潜在共识是，当前氢能存在的意义是，能做到锂电池能力范围之外的事。
　　比如氢气比锂电池轻。让一个重一吨多的汽车跑600公里，需要100千克的锂电池，可以接受。但如果要让载货19吨、自重12吨的重型卡车跑200公里，电池就有3吨重。完全不经济，这还没算给电池充满电需要消耗大量时间。
　　这是许多氢能创业公司打算从卡车或者大巴进入市场的原因之一。类似的场景还有长途运货的船。也有不少公司在研发氢能驱动的飞行器，毕竟带着氢气上天比带着锂电池负担轻多了。
　　氢能的另一个可能的优势场景是储能。2017年，比亚迪创始人王传福在一档公开节目中说：中国的沙漠的面积百分之一，如果铺上太阳能电池板，我们中国十三亿人民的用电，就解决掉了。
　　王传福说得夸张了一些，但没差太多。在中国1的沙漠上铺满光伏板，的确有一年供应3。52万亿度电的能力，相当于25个中国的用电量。
　　主要问题是如何输送和存储电能。现在中国最常用的储能方式是蓄水电力供不应求时，用太阳能发电把水抽到高处，电网缺电时放水转动水轮机发电。但在沙漠里，水是稀缺资源。用锂电池也不现实，制造能存下来这么多电的锂电池，暂且不考虑成本，地球上的锂矿都不一定够用。
　　氢没有这些麻烦。澳大利亚墨尔本大学等机构的科学家9月发布在《自然通讯》上的研究，展示了一种从沙漠的空气中吸取水蒸气再电解制氢的方法，研究人员称，只要有电，在世界上最干旱的地区也能制造氢气。
　　在这些领域使用氢能的前提是降低成本。人们正在寻找新的催化剂，降低铂的用量，在保证效率的同时，压低制氢的成本。比如加州大学洛杉矶分校的研究人员发现一种铂镍氧合金，铂金使用量减少97，催化效率是以前的8倍。
　　还有公司正在寻找新的方法便宜制氢。一家澳大利亚的公司Hysata今年3月宣布，它新研究的电解水技术用了海绵状的交换膜，未来能将氢气生产成本降低到约0。63元立方米，比用煤气制氢还便宜。
　　科学家们还在找各种办法降低储存、运输氢的成本和危险。美国西北大学的研究人员把氢与其他元素结合生成容易运输的液体，比如氨水或者甲醇运输。
　　类似的研究还有很多，但大都在实验室里，距离实用还有距离。
　　这不是第一轮氢能热。1976年，赶上石油危机，美国国会通过1。6亿美元（算上通胀约合目前10亿美元）的法案，扶持氢能汽车和电动汽车，之后欧盟、日本纷纷跟上。
　　直到2002年，时任美国总统乔治沃克布什（GeorgeWalkerBush）还将发展氢能作为很重要的能源战略，提出12亿美元的投资计划。他说是用氢能最重要的结果是能源独立，摆脱石油上瘾，如果充分开发氢能的潜力，到2040年，美国每天可以减少1100万桶的石油需求。
　　但最后帮美国实现能源独立的是北美大陆丰富的页岩气等能源。因为制造、储存、运输、使用氢能都十分昂贵。当政府的补贴停止，美国汽车企业、能源巨头的氢能研究也基本停下。美国科学杂志《TheNewAtlantis》2007年因此批评氢是骗局。
　　过去这十五年，世界上的大多数的目光被锂电池吸走，氢能的价格和基础设施建设，并没有获得多大发展。氢还是不够便宜，不够方便和不够安全。
　　在各国政府大力补贴后。去年底，全球有加氢站685个，是加油站的1445，充电桩的12627。氢能驱动车只有5万辆，只占全球机动车的130000。
　　现在又有一轮能源危机。各国迫切希望降低碳排，但欧洲的战乱让天然气供给大幅缩减、锂矿的开采也越来越是一个地缘政治问题。氢能又一次被提为解决一切问题的候选者。
　　国际能源署发布的《2050净零排放》文件将氢能视为2050年实现全球零排放二氧化碳的关键部分，他们认为按照现在的热情推广氢和氢基燃料，能在未来30年避免排放60亿吨二氧化碳，与4亿辆燃油车跑十万公里排出的二氧化碳相当。
　　但最终决定氢能是否普及的，它是否便宜、安全、方便。如果基础技术没有突破，产业政策并不能让一个新技术真正落地。