碳中和不仅是技术问题，更是经济学、管理学问题。实现双碳目标，我国在2050年前需要投资255万亿元（按2020年不变价）。如果这些投资在未来三十年内平均分配，意味着我国每年需投资8.5万亿元用于碳中和，这相当于GDP的8%。

这些投资将成为中国经济动能转换最大的推动力之一。而围绕着节点行业的投融资、技术变革、产业政策及商业模式创新，将决定我国碳中和的路径。

" 氢 " 作为零碳排、高热值的可再生能源，中国无论从保障国家能源安全、降低化石能源依赖的角度，还是从继续保持国际话语权、进而在碳本位体系下获得话事权的角度，催熟氢气的制取、储运和应用技术都已刻不容缓。

面对高技术附加的氢能，中国能否复制 " 风光锂 " 的成功？世界各大国倾力下注，中国的筹码是否足够？在氢能的发展上，我们的优势和不足又有哪些？这些问题都需要去思考。

一、碳排前奏

2020 年特斯拉首次实现年度盈利，GAAP 净利润 7.2 亿美元，而碳积分的 " 销售额 "，达到 15.8 亿美元。2021 年一季度，特斯拉又在碳积分上赚到 5.18 亿美元。一时间，媒体纷纷深扒特斯拉的卖碳主业。埃隆 · 马斯克的形象，从 " 科技达人钢铁侠 " 瞬间变成 " 闷声发财卖碳翁 "。

氢气分为灰氢、蓝氢和绿氢。其中绿氢使用可再生能源电力进行电解水制取，社会接受度最高，也是氢能的终极目标。

因此，发展面向未来的氢能，首先得打好光伏和风电的基础。

利用后发优势，凭借强大的资源配置力和本土制造力，中国 " 风光水 " 装机规模已成世界第一。其中光伏产能占全球 70%，在中国的 8 成地区，光伏上网电价低于煤电。特高压电网基建，将弃电率降至个位数。

但是，和减碳大潮相伴相生的氢能源技术，不容后发优势的存在。中、美、日、欧几乎齐头并进，互有优劣，正面对冲不可避免。一场全新的军 备竞赛已经开始。

二、美、日、德，氢能路线

知己知彼，百战不殆。而在氢能技术领域，各国之间不止有 " 竞争 "，还有 " 竞合 "。在探讨中国氢能可能面临的难关之前，有必要先梳理美国、日本、德国——如何应对减碳、发展氢能。

美国

美国减碳和氢能发展，整体上呈现出 " 一朝天子一朝臣 " 的特色——唯一不变的就是善变。世纪之交的小布什政府在签署《京都议定书》后第三年，以 " 影响美国经济发展 " 和 " 发展中国家应该共同担责 " 为借口退出缔约国。

但氢能源的发展却一点没落下。2004 年美国政府投资燃料电池 10 亿美元，两年后福特推出世界第一辆氢燃料电池汽车，氢内燃机也开始投产，形势一片大好。

直到 2009 年，奥巴马当选总统后，美国氢能源产业进入冷冻期。当时的美国能源部部长朱棣文，围绕 " 制备、储运、成本、基建 " 提出发展氢能源需要解决 " 四个奇迹 "，削减研发经费，福特、通用、克莱斯勒相继终止氢能车研发。

奥巴马执政后期，他又提出将 " 环境保护 " 作为政治遗产，开始和中国展开气候合作，同时积极推动巴黎气候协定，并给美国定下绝对量的减排计划。已离任的朱棣文也站出来发声：氢能产业搞定四个奇迹后，还是有搞头的。

到特朗普时代，情形叒为之一变。" 懂王 " 先宣布美国退出巴黎协定，再削减可再生能源部门资金，最后发布新规振兴油、气、煤。

特朗普整个任期内，美国清洁能源产业都在原地踏步。拜登一上台，政策再次发生变化。为了和特朗普 " 划清界限 "，拜登选择 " 与氢相随 "。

接任总统第一天，拜登便火速提交巴黎协定 " 入群申请 "，承诺在 2050 年实现 " 碳中和 "。同时宣布一项 2 万亿美元的绿色复苏计划，促进绿氢产业化，以及 " 使用联邦政府的采购系统，实现百分百能源清洁和车辆零排放 "。

兜兜转转，美国氢能的 " 春天 " 可能要来了——只是频繁经历 " 换季 " 的能源产业还能为氢能发展注入多少活力，仍是一个未知数。

日本

2022 年 1 月 1 日，中日韩和部分东盟国家签订的 RCEP（区域全面经济关系伙伴协定）正式生效。根据日经网预测，日本将迎来 5% 的出口增长率，也许是 15 方成员国中的最大赢家。

日本 " 技术不弱、内需弱 " 的氢能产业，也将从 RCEP 减免关税的条款中获益。如果说美国氢能发展磕磕绊绊，那日本就是在氢能上死磕到底。

日本氢能协会成立于第一次石油危机期间，并启动第一个国家级氢能项目 " 阳光工程 "（sunshine）。第三次石油危机后，日本于 1993 年提出 " 新阳光工程 "（new sunshine）和世界能源网络（we-net），开始向国外寻求氢能合作。

日本氢源由此形成两条主线：海外澳煤、沙特蓝氢、文莱远洋运氢；国内 FH2R 光伏制氢。整个氢能产业实现从生产到应用的完整供应链。

日本领先的氢能技术面临 " 技术不弱、内需弱 " 的尴尬现状，因此过剩的产能不可避免会对中国氢能企业造成冲击。

2018 年至 2020 年，日本企业与中国的氢能合作超过 16 次——同期的德国林德、美国空气化工、法国液化空气三家集团与中国的合作加起来也不过 20 次。

在燃料电池车领域，日本作为中国最大的汽车零部件进口来源地，RCEP 生效后，日企的氢能、燃料电池车技术在中国市场的竞争力会进一步提高。

预计在 2022 年，丰田 Mirai 将进入中国。虽然缓冲时间已足够长，但考虑到消费者对日企品牌的认可度，中国燃料电池车企即将迎来强大的竞争对手。

德国

德国与中国的发展路径极为相似：都是工业化国家，都先行布局光伏、风能等可再生能源。德国氢能发展稍晚却后发先至，因此非常具有启发意义。

德国从 2021 年 1 月实施新二氧化碳税，与欧盟碳排放交易构成新体系，覆盖德国国内 918 家企业。其中化石燃料进口批发商、精炼厂必须购买证书，而附加费将转嫁给普通用户。在此之前一年半，德国工业企业为欧盟排放体系支付的额外成本近 20 亿欧元，新税令实施后可能达到 30 亿。

德国将在 2022 年关停所有核电站，目前仅有 6 座在运。从电力出口国变成电力进口国。

" 自废武功 " 的原因在于对碳排放的极致追求：核能虽然是清洁能源，但运作过程中仍然会排放二氧化碳，而且不属于可再生能源。

双重倒逼下，企业和普通用户都必须转向可再生能源。通过 90 亿欧元的氢能投资，德国氢能技术的确有一日千里之势，成为第一个天然气混输 20% 氢气投入发电的国家。

相对氢能技术，德国碳排政策更值得关注：

1、钢铁工业和化工行业作为德国支柱，向环境友好型技术转型时将获得投资成本补贴和技术支持；

2、新工艺产生的碳排放，会由政府承担和欧盟碳排交易之间的回避成本；

3、中小企业在达到一定限额前，无需支付碳相关费用。

三、中国制氢

中国石化：光伏制氢

2021年11月30日，我国首个万吨级光伏绿氢示范项目——中国石化新疆库车绿氢示范项目正式启动建设，投产后年产绿氢可达2万吨。这是中国石化第一个贯通风光发电、绿电输送、绿电制氢、氢气储存、氢气输运、绿氢炼化等绿氢生产利用全流程的典型示范项目。

同时，重大机械设备、核心材料全部实现国产化。项目将替代原有的天然气制气方式，预计每年可减少二氧化碳排放48.5万吨。

中石化计划在日后在全国建立7000座分布式光伏发电站点。光伏站点的建立，将进一步降低制氢成本，按制氢、运氢、用氢每项流程0.7元/立方来算，氢气价格约在2.1元/立方。

中国石油：电解水制氢

4月22日，中国石油可再生能源制氢示范项目输氢管道工程正式开工，建成后将为玉门油田160兆瓦光伏制氢示范项目顺利建设奠定基础。该项目设计建设160兆瓦光伏电站和7000吨电解水制氢生产线，预计2023年全面建成投运，年平均发电量达2.78亿千瓦时，生产绿氢7000吨。

中国海油：海水制氢、海上风电制氢

我国海洋资源丰富，而海水制氢原料成本低，且海水制氢品质更高。4月13日，中国海油正式成立中海石油（中国）有限公司北京新能源分公司，新能源分公司的主要业务为开展海陆风光发电、加大CCUS科技攻关、探索培育氢能等。依托海洋资源，探索海上风电制氢及储运一体化等差异化氢能综合技术，推进油气产业与新能源产业一体化协同发展。

中国海油还拥有我国首套E-Gas煤制氢联合装置，截至5月7日，该装置已连续运行超270天，累计生产氢气超5.5万吨。E-Gas技术具有碳转化率高、排放低、热利用效率高、耗氧少等特点，与传统天然气制氢工艺相比，可以降低成本20%～25%。目前全球仅有两套装置运行。中海炼化为全球E-Gas煤制氢技术可靠运行提供了一套成熟的“中国解决方案”。

中国华能：大型电解制氢设备

2021年11月26日，中国华能主导研制的世界单槽产能最大碱性制氢水电解槽在苏州下线，每小时可制氢1300标准立方米，这也是世界上首套实现这一规模及每平方米6000安培电流密度性能的商业化碱性制氢水电解槽。

尾声

光伏、锂电、氢能…中国每次在新能源上推进项目与政策时，总会招致左右两端的反对声音：一方认为政府对市场干预过深，不利于技术的自主发展；另一方认为政策催熟操之过急，容易引起泡沫。

以美、日、德三个国家各自在左右两端上的抉择为例：日本是 " 保守派 " 代表。政府早早选择氢能作为主攻路线，却徐图缓进。推进政策的原动力，是一次次被动接受的能源危机和天灾人祸。虽然技术积累深厚，却无法转化成巨大的产业。

德国是 " 激进派 " 代表。抛弃有技术优势的核电时，可再生能源发电还未稳定，造成电力供应不足，不得不高价从法国进口电力。过快 " 自废武功 "，让煤电成为新的能源支柱，在碳排上得不偿失。

美国是 " 反复横跳派 " 代表。一朝天子一朝臣的特色下，在国际上：反复 " 退群 " 气候协定。在其国内：利好新能源的政策和利好化石能源的政策频繁 " 两极反转 "，地区和企业之间互相拉帮结派，整个能源产业难以协同作战。

中国的光伏反卡国外脖子，锂电池技术超越美、日。这其中，固然与后发优势、本土制造、庞大市场等客观因素密不可分。但本着 " 只搞发展不搞偏袒 " 的务实精神，反复切换胡萝卜和大棒的 " 看得见的手 "，才是整合配置优势资源，进而成功收获 " 新国运 " 的关键力量。

文章来源：立方知造局，国资小新，光明网