氢能到底是不是伪命题?
这是困扰大家很多年的问题,也是个很有意思的问题。氢能发展到现在,跌宕起伏也快15年了,那么氢能到底是不是“伪命题”,我们结合这些年的经验,再来回顾下? 要从不同角度看:
为什么有人觉得氢能是伪命题
效率问题:氢气的制取、储运和利用过程中损失很大(电解水制氢→压缩/液化→运输→燃料电池发电,全链条效率可能只有 25–35%),远低于“电直接用电”的效率。 成本高:目前绿氢(可再生电力电解水)成本大约是 20–40 元/kg,而化石燃料氢(灰氢)只要 8–12 元/kg,经济性差距大。 基础设施不足:加氢站、运输管网、储氢材料还不完善,建设成本高。 竞争路线多:电池、电气化、甲醇、氨等能源载体都在抢赛道,氢能的独特性是否足够强备受质疑。
为什么氢能又被认为是未来关键能源
可再生能源的“储能媒介”:风光电波动大,氢能可以作为长周期、大规模储能的手段。 难以电气化的行业需要氢:如钢铁(直接还原铁 DRI)、化工(氨、甲醇)、水泥、航运、航空,这些行业几乎没有电气化替代方案。 脱碳需求驱动:全球“碳中和”目标让氢气有了政策加持,欧美、日韩都在砸钱推动氢能战略。 技术进步在加速:电解槽、液态有机储氢(LOHC)、固态储氢、氢燃料电池车等技术近几年成本下降明显。
总结
如果把氢能理解为“像电池一样,全面替代电”,那确实有点伪命题,因为效率和成本都不划算。 但如果把氢能看成“能源体系中的补充角色”,尤其是长周期储能 + 工业原料 + 难电气化领域的脱碳,它就是必需的,而不是伪命题。
一句话总结:氢能不是万能的,但在特定场景是不可替代的。
氢能是伪命题吗?
1) 能效(chain efficiency)
正方要点:
氢作为能量载体,便于跨季节、大规模储能;在需要高能量密度/远距离输送时有优势。 某些流程(如工业高温供热、化学原料)本身不适合直接电气化,使用氢或合成气可避免效率陷阱。
反方要点:
从可再生电→电解→压缩/液化→运输→终端(燃料电池/燃烧)全链路的往返效率较低(常见估计链路效率在 20–40% 区间),相比直接用电损失大。
2) 成本
正方要点:
随着电解槽/电池/可再生电力规模化,绿氢的长期成本有显著下降潜力。 在政策补贴、碳价或碳边界调整下,氢的相对经济性会提升。
反方要点:
当前“绿氢”单位成本普遍高于化石氢与直接使用化石燃料,短期内商业化规模化应用受限。 氢的储运和加注网络需要巨额前期投资,回收期长。
3) 基础设施与物流
正方要点:
可通过现有天然气管网改造、氨/LOHC 中转、液化运输等多路径缓解分发问题。 海运与陆运在长距离场景已有试点(氨、液态氢运输概念)。
反方要点:
全球加氢站数量和管网覆盖远低于电网或加油网络,短期内无法支撑大规模应用。 液氢储运有低温/高压安全与损耗问题(蒸发损失)。
4) 应用场景(哪里适合氢)
正方要点:
难以电气化的行业:钢铁(DRI)、重工业高温热源、化工原料(合成氨、甲醇)、重载航运、部分航运与航空燃料中和路径。 在这些领域,氢/氨/合成燃料是可行的脱碳替代方案。
反方要点:
乘用车与多数轻型运输可以用电池解决;在这些大规模需求端氢竞争力不足,可能造成资源错配。
5) 技术成熟度
正方要点:
PEM/碱性电解/固体氧化物等电解技术和燃料电池在近十年有显著进步,部分已商业化。 制备、储运与催化材料的研发持续推进,成本曲线向下。
反方要点:
某些关键材料(如铱、铂)价格与供应制约仍存在;长寿命、低成本电解槽与大规模电解产线仍在扩展期。
6) 环境影响与生命周期排放
正方要点:
使用可再生电力制氢(绿氢)几乎可以实现零碳氢供应链,是实现深度脱碳的工具之一。 氢作为化工原料可替代化石原料,减少下游碳排放。
反方要点:
若电力来自化石能源(灰氢/蓝氢伴随CCS),整体减排效果会大打折扣;此外甲烷泄漏等上游问题也可能抵消部分减排。
7) 政策、监管与投资环境
正方要点:
多国将氢列为国家战略方向(补贴、研发资助、示范项目、碳价)。 政策推动可显著降低市场门槛并促进规模化。
反方要点:
高度依赖政策支持,若政策方向改变或补贴收紧,经济模型可能崩坏;存在“政策驱动的泡沫”风险。
8) 产业链与供应链
正方要点:
氢经济可以催生新的制造业和就业(电解槽制造、燃料电池、储运设备)。 本地化生产有助于能源安全与产业升级。
反方要点:
关键材料(催化剂、隔膜、压缩机等)供应集中,短期内可能出现瓶颈与成本上行。
9) 风险与挑战
正方要点(对冲策略):
可通过多技术路线并行(如:氨、LOHC、甲醇中转)分散风险;政府可提供长期合约与贷款保证。
反方要点:
技术风险、市场需求不确定、巨额前期资本与安全风险(高压/低温)都是现实障碍;若商业化不成功,会造成资产搁浅。
10) 可扩展性与时间窗口
正方要点:
长期看,随着可再生电力扩容与电解规模化,氢可大幅扩展以服务工业、运输与能源存储。
反方要点:
在短中期(5–15 年),可再生电力的优先级可能更适合直接电气化,有限的可再生电用于制氢会与其他脱碳需求产生竞争。
总结
中立:氢不是万能钥匙,但在“高温/化工/难电气化运输/长期储能”这些特定场景几乎不可替代;对乘用车与短途运输,优先发展电气化更有成本与效率优势。 乐观:在强政策驱动、快速降本与可再生电力过剩的情境下,氢将成为关键的零碳能源载体,尤其在工业与长距离运输领域。 谨慎:在补贴撤回或碳价不足的情形下,氢投资风险高,需谨慎选择先导示范项目并强调灵活性。
当然话说回来,现阶段还讨论这些是没有意义的。最有意义的莫过于将绿氢真正的利用起来,行动起来才是现阶段要做的!