本文内容均为市场公开消息，并不包含投资建议。
MIRAI，取自于日语みらい，意为“未来”。
我仍然记得在两年多前第一次来到UCL主校区的时候，门口摆着的丰田MIRAI的宣传物料使我对这所学校的多样性与对前端技术的追求感慨万千。UCL在几年前与丰田的这次合作旨在进一步研究如何将燃料电池与新电池技术相结合，而MIRAI也正是全世界第一款投入商用的氢燃料电池轿车。根据野村的研究分析师预估，丰田的氢能源车在2030年的销量将占其纯电汽车的一成左右。
丰田MIRAI在UCL 来源：UCL 官网
UCL也与IC合作，于2016年创办了燃料电池公司Bramble Energy。该公司是由IC化学系教授Anthony Kucernak，UCL的Dan Brett教授和UCL博士毕业生Tom Mason创立的。在今年2月，Bramble Energy也吸纳了一轮高达 3500万英镑的投资。这个公司的发展，无疑展现出UCL在可持续发展领域的不懈努力与决心。
Bramble Energy 来源：UCL官网
早在1992年，丰田就开始研究燃料电池混合动力汽车，距今已有整整30年的历史。相比较而言，一众“造车新势力”的历史便显得相形见绌。国内最早的能查询到的氢能研究项目是上汽在2001年与通用合资启动的“凤凰一号燃料电池项目”，于2003年生产成功，距今也有近20年的历史。
虽说汽车工业不是王八，不能拿历史来话高低，但不可否认的是，由于氢气产生的排放物只有水，它被称为“最清洁的燃料”也不为过；而氢能源汽车加氢3分钟后更是可以获得500km以上的续航，这个充能速度相较于锂电汽车来讲，更不知道快到哪里去了。既然氢能的优势如此明显，为什么时至今日，锂电成了主流，而在规模上相形见绌的氢能源，又会有什么未来？
氢能源车为什么无法成为主流？
1. 购车成本高
由于燃料电池当前的生产规模较小，生产成本也就较高。根据国内燃料电池龙头企业的亿华通招股说明书，2019年，60kw的燃料电池价格为122万/套，120kw价格为230万/套。用于大客车的单套均价在100万元左右。而商用大客车的均价一般都为50万元，如此悬殊的成本差异，造就了氢能源车“高价低能”的尴尬地位。
2. 用车体验差：
一方面，加氢站在国内乃至全世界的数量仍然很少，加氢不方便是制约氢能源汽车发展的一大问题；另一方面，氢价格非常昂贵，补贴前售价高达60-80元/公斤，即便补贴后也有40元/公斤。而以每公斤氢能发电15度计算，用在乘用车上跑不到100公里，平均用车成本高达0.5元/公里，与燃油车相当，而和电动车比，更是贵上不少（电动车用车成本大概0.2元/公里）。而且氢能车比起燃油车和电动车，加速能力也相当堪忧，丰田MIRAI的百公里加速仅仅为10秒左右，是特斯拉model3百公里加速的三倍之多。而丰田MIRAI在英国的售价甚至高达55000英镑。谁愿意为了一个“未来”的美好愿景，去买一台加氢不方便，加速不给力的丰田呢？
信息来源：丰田官网
3. 技术不成熟
氢气存储罐体积较大
继续用MIRAI举例，其车身长度4890mm，轴距2780mm，2只70MPa的储氢罐容纳122.4L氢气，可提供500km的续航里程。但是它的后排乘坐空间和后备箱空间就会相当鸡肋。很明显，虽然氢气的能量密度很高，但是受制于整套燃料电池系统庞大的体积，圆柱状的储氢罐塞进车内严重侵占乘坐和储物空间，使燃料电池乘用车的实用性大打折扣。
氢燃料反应堆栈的材料经济性、耐用性差
氢燃料电池的核心部件之一的质子交换膜工作时对温度和含水量要求很高，工作温度为70~90℃，超过此温度后，其含水量急剧降低，导电性迅速下降，甚至损坏质子交换膜。
氢燃料电池也广泛使用铂作为催化剂，其最大的问题就是铂原材极为稀有也昂贵。每一辆丰田MIRAI上需要15克铂，但目前，全球铂的年产量仅为黄金的1/30，为90吨左右，价格也高达近250元每克。
但氢能源，在未来，仍会一无是处吗？事实上，氢能源在国内已经受到多方注视，在冬奥会上更是一举成为了顶流。与东京奥运会部分火炬使用氢燃料相比，北京冬奥会将火炬燃料全替换为氢能，相较于半年多前的东京奥运会是一次质的飞跃，而张家口赛区的火炬还在全球首次使用了绿氢。打开车辆的“油箱盖”，向内加注氢燃料，几分钟后，拔枪、启动，车辆缓缓开走，这也是在2022年北京冬奥会配套加氢站里的日常一幕；延庆、张家口也投入了700余辆氢燃料公交车，全程为赛事提供交通服务保障。
那么，我们就借冬奥会的风，拿氢能源在中国国内的未来发展，来看看它的未来。
未来展望
1. 燃料电池堆的成本将显著降低
从长期来看，技术进步及规模化是燃料电池降本的主要驱动力，目前我国商用车燃料电池电堆成本处于 3000-4000 元/kw 左右水平，产业生产规模处于 1K 套水平，我们预计到 2025 年，在为期 4 年的“以奖代补”补贴新政驱动下（上方的结果不含补贴），国内燃料池电堆生产规模将突破 10K 套水平，届时电堆生产成本在规模化生产、技术进步共同推动下，将迎来快速下降，且核心部件的国产化推进也将贡献成本端下降。
从技术进步角度看：
技术进步条件下燃料电池成本下降情况（美元/kw）
从规模效应来看：
规模化条件下燃料电池成本下降情况（美元/KW）
我国车用燃料电池系统成本以及电堆材料成本下降目标（元/KW）
2. 氢能使用成本将被有效削减
很多人觉得氢气，尤其是其储运成本非常贵。从当前角度来看，这个观点是对的，但从动态的观点来看，氢气储运的成本正在快速的下降。以前氢气贵的原因是，氢气用在电子、医疗等小场景，需求量和使用量都非常小，因此以前的氢气每吨价格会达到10万以上。但时至今日，氢气要被作为一种能源而使用，这个价格就如同天方夜谭。
随着燃料电池汽车的增加，氢气的需求也随之增加。2020年，国家的双碳目标的提出后，一众能源巨头都进入到氢气产业，氢气的规模和成本将会得到显著进步。就拿油来举例，如果中国现在只有几万台汽油车，油的价格波动必然非常大。产油地的油会相当便宜；但经过长途运输后，价格就会蹭蹭蹭往上涨。但是现在中国有几亿台车，经过长期发展，单位油的运输成本显著降低，地域间价格也会相对统一。氢气也一样，如果燃料电池车基数小，氢气地域间价格差异就会很大；但从长远看，随着用氢需求的扩大，结合可再生能源的分布式制氢加氢一体站，结合集中式制氢与液氢储运的一众方案，将会是降低氢气成本、规范完善氢能源市场主要的发展方向。
而石油及化工领域是我国氢能发展的又一催化剂。一方面是因为用氢需求大，能够以规模效益来降低氢气供应链成本，另一方面是企业相对集中，可在基础设施等方面率先行动，并带动全社会氢能发展。未来随着工业脱碳要求的提高，配备CCUS技术生产的蓝氢将作为向绿氢过渡阶段的主要氢源，后续随着可再生能源制氢成本的下降，传统炼化、化工生产用氢气将逐步替代为绿氢，实现化工领域的深度脱碳。
结合节能路线图发展规划，预计到 2025 年及 2030年，我国氢气终端销售价格将分别降低至 40 元/kg、25 元/kg。而中国氢能联盟预测，在2030年碳达峰情景下，氢能在中国终端能源体系的占比将从2019年的2.7%提高到6%，与之相对应的氢气年需求，将从2020年的3342万吨，分别增长至2030年的3715万吨和2060年的1.3亿吨，年均增速约为3.5%。
3. 燃料电池技术持续高速发展
下面我们用一张图，来了解一下燃料电池技术在重卡上面与锂电池技术的横向表现对比。为什么是重卡呢？回到之前的话题，一是氢能发动机的加速度相较于传统发动机没有优势；二是储氢罐的体积较大，若运用在小型乘用车上会占据大量空间；三是由于目前加氢仍是一件难题，氢能车家用会略显麻烦；但如果是将氢能车用于商用固定线路，“加氢难”的问题就显得不太重要。
氢燃料电池汽车与纯电动汽车对比：以重卡为例
氢能源在未来，或将以大规模商用为基础，再往民用方向加速发展。在商用领域，未来有望实现氢燃料重卡与柴油重卡平价。有关研究人士对载重大于 31 吨氢燃料电池重卡全生命周期成本拆解及预测后发现，燃料电池系统及储氢系统成本的降低，可以显著降低氢燃料电池重卡的初次车辆购置成本。在不考虑政府补贴情况下，氢燃料电池重卡车辆购置成本将从 2020 年的 141 万/辆分别降至 2025 年的 98 万元/辆及 2030 年 76 万元/辆；而在能源使用成本端，终端氢气销售价格以及氢耗水平的降低，将大幅提升氢燃料电池重卡的燃油经济性。
设想有一天，所有的车的排气管中冒的不是尾气，而是纯净水，那这个未来，这个属于UCL，属于丰田，属于氢能，属于全人类的未来，将会是一个绿色的、美好的未来。
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