摘要
本期产业观察聚焦氢能源，2019年全国政协十三届二次会议（两会）首次将氢能写入《政府工作报告》，与会代表提出健全行业标准，推进加氢站、燃料电池汽车购置补贴等声音的出现使得资本市场再次聚焦氢能源产业。日本作为氢能应用最早，技术最领先的国度，其能源发展思路，从氢能开发利用到终端的燃料电池汽车、家用燃料电池系统的推广应用都为国内产业发展提供借鉴。
基于国情，日本一直将寻找新型替代能源作为能源发展的出路。日本一直致力于方向上从高碳到低碳，从低效到高效、从局部到平衡，方式上在逐步去核化，降低化石能源依赖，加快可再生能源的开发的能源发展路径。氢能源作为最清洁、能量密度最高的能源在日本尤为重视，构筑“氢能社会”已成为日本未来能源发展战略之一。
日本氢能源产业化路径已十分明朗。在氢气的来源方面，目前日本氢气的主要来源是副产氢和天然气重整制氢。关于未来无碳氢的生产方式，日本做了两条并行的计划路线：一是海外进口廉价氢气；二是国内大力发展风、电水电和太阳能等可再生能源制氢,。在储运氢技术上,日本在高压气态储氢和液氢储氢技术已规模应用, 固态储氢和有机氢化物液态储氢等技术仍处研发阶段。另一方面，通过高额补贴，联合开发的方式加快加氢站战略性布局，提高加氢站数量，降低加氢成本，提高应用便利度。
日本在应用端构筑以家用燃料电池联产系统，燃料电池汽车为主的场景。家用热电联产系统ENE-FARM截止2017年5月已经安装20万套，成本较上市初期降幅超过一半，规模效应致使其降本明显。日本燃料电池乘用车全球领先，以丰田、本田为代表的燃料电池车辆产品性能不断提升，内外部协同下技术进步与规模效应推动下成本不断下行，未来销售规模大概率继续高增长。
我国发展氢能源产业链具有必然性与可行性。作为全球最大的能源消费国，我国资源禀赋较差，能源结构失衡，环境问题严重是发展氢能的必然性。氢能源参与产业链长，众多传统产业转型升级致其技术延续性好，易于结成利益同盟的特性又使得氢能源的发展具备可行性。同时我国又具备巨大的氢能源需求市场。但相比日本，我国发展氢能也要结合自身特色，例如先商后乘，增程优先，先规模化降本，再提高国产化率的思路或许是我们的选择。伴随2019年两会氢能被写入政府工作报告， 2019年有望成为国内氢能发展新阶段，未来5年有望看到氢能在能源史上的一席之地。
风险提示：政策补贴滑坡、技术发展不及预期。
本文节选了部分内容供大家阅读：
1. 日本在氢能利用处于领先
日本在氢能源和燃料电池发展方面一直处于领先地位，在日本，制氢技术主要包括 化石燃料制氢、工业副产氢、电解水制氢（火电和可再生能源发电）和处于实验室阶段但潜力大的有光催化分解水、高温裂解和微生物催化等先进制氢技术。
化石燃料重整和工业副产氢是现阶段氢气的主要来源，可再生能源制氢是未来的发展方向。储运氢技术主要有高压气态、液态和固态储氢, 其中高压气态储氢和液氢储氢技术 已规模应用, 固态储氢和有机氢化物液态储氢等技术仍处研发阶段。燃料电池技术已进入产业化阶段, 成本在下降, 寿命和可靠性等性能仍在提升。燃料电池的应用方面，家庭燃料电池供电联系统（ENE-FARM）已实现大规模推广应用，燃料电车也处于产业化阶段。
2. 日本能源革命与氢能源的“兴起”
人口密集、能源消费量大、资源匮乏、灾难频发，为保证能源安全，寻找新型替代能源成为日本能源发展的唯一出路。日本国土面积狭小、人口密度是世界平均水平的7.5倍，一直以来都是一个资源极度匮乏的国家，国内煤炭、石油储量很少，但日本自身的能源消费量却居于世界前列，石油、天然气的进口均在世界前三位。
能源是推动人类文明发展的重要动力，能源经历了从高碳到低碳、从低效到高效、从局部到平衡到大范围配置的深刻变革。日本的能源发展战略，遵循着能源发展的规律。自二战结束年至今日本能源发展经历了大致5个阶段。
1945-1955年，战后恢复期：受战后国际形势的影响，日本不得不发展自身煤炭资源，国产煤在日本能源消费结构中占据主导；
1955-1973年，经济快速增长期：日本形成以煤炭为主，向以石油能源为主的能源战略转变；
1973-2000年，能源多元化变革期：石油危机爆发，为保证能源安全，日本推行石油替代战略；
2000-2010年，新能源发展期：为应对全球变暖，日本继续推进核能产业，同时致力于可再生能源的发展；
2011-2016年，后福岛时代的去核期：福岛核电事故后，日本开启了零核电时代，为缓解能源不足，可再生能源得到了快速发展；
2016〜2030年，能源情景展望：降低化石能源依赖度，日本政府加快发展可再生能源，推进日本能源转型。
从日本能源发展历史的角度去分析，氢能源将是未来能源的主角。
3. 日本氢能源与燃料电池发展现状
日本目前氢气的主要来源仍然是副产氢和天然气重整制氢等方法，但是为了构建氢能社会，获得零碳、低成本的氢燃料。根据日本氢能源发展战略，日本计划了两种并行的制氢路线：一是海外进口廉价氢气；二是国内可再生能源制氢。
国内资源禀赋较差，海外制氢将成为日本氢燃料的重要来源，实施海外制氢的首要目标就是建立国际供应链氢能供给体系。
2018年8月9日，NEDO、东芝、东北电力和岩谷产业宣布在福岛开始建立全球最大的可再生能源点解装置（太阳能电解水制氢）——福岛氢能源研究站（FH2R），预计2020年开始营业，该设备拥有世界上最大的10MW最大电力输出能力，最大产量2000Nm³/小时，（平均1200Nm³/小时），每年将生产并储存约900吨氢气。世界规模最大的可再生能源制氢示范基地已经开始建立。利用该系统制造的氢预定用于燃料电池发电用途及燃料电池车和燃料电池巴士等交通用途，或者作为工厂的燃料等使用。
日本一直都以构建氢能社会为国家发展目标，其加氢站密度目前世界排名第一。
4. 国内发展氢能源产业链具有必然性与可行性
4.1. 氢能源发展的必然性
中国是全球最大的能源消费国；我国的资源禀赋相对较差，其中石油、天然气等优质能源短缺；与全球平均水平相比，我国过度依赖煤炭，石油天然气支柱作用不足，核能发展相对滞后，可再生能源发展态势较好，高于世界平均水平，能源结构失衡；相比日美这些发达国家来说，我国CO2排放量巨大，且仍在呈上升趋势，环境问题日益严重。
4.2.2 氢能源发展的可行性
在制氢方面，我国是第一产氢大国，具有丰富的氢能源基础，当前每年化工厂副产氢气超过300万吨。在氢能源的利用方面，以交通运输和储能为主的应用场景潜在市场需求大，而中国具有世界最大的新能源汽车产业基础。我国政府高度重视发展氢能源产业。
目前由国家能源集团牵头，国家电网、东方电气、航天科技、中船重工、宝武钢铁、中国中车、三峡集团、中国一汽、东风汽车、中国钢研等多家央企参与的氢能产业联盟已经正式成立。
日本结合燃料电池热电联供系统推广燃料电池汽车的方式显然不符合中国国情。目前我国已经探讨了几条适合国情的路线：
1. 先商后乘路线：采用在公交车辆，专用工程车辆等商用车率先推广燃料电池，规模化成本降低后再在乘用车领域推广的路线。一方面，商用车因为应用场景较乘用车辆集中，行驶路径单一，在制定区域进行制氢、储氢、加氢完成度高，可操作性较强。另一方面，燃料电池具备低温运行，大功率动力做功的特性，符合商用车在特定领域的需求。当商用车规模化的推广将带动产业链的完善，为后期乘用车的推进奠定基础。
2. 燃料电池（增程式）路径的提出：针对当前国内小功率燃料电池技术上难以满足中型、重型车辆驱动，大功率燃料电池成本过高的情况，采用燃料电池用作锂电池增程器的设计可以满足驱动条件。不同于乘用车辆，商用车辆较大的空间满足同时布局两种动力的条件，协同相比纯电动车辆增加续航里程，又能够弥补小功率燃料电池动力不足的缺陷。
2019年有望成为氢产业商业化之元年，虽然当前燃料电池车辆存量仅为千余辆，氢能相关基础设施仍远不完善。虽然是否把燃料电池当作推广类比于锂电池新能源车2009年十城千辆推广工程的阶段仍有争议，但在政策补贴叠加和技术进步支持下，未来数年氢能势必与内燃机、锂电池，氢能产业长期共存并占据一席之地，行业当前具备爆发潜质。
本文节选自微信公众号：国产研究
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时间：2019年4月19日13:30-17:00
地点：深圳南山
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