氫能的果子，眼看就要熟了

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時間 2022-08-17 08:22:48 錦緞

主題: 氫能源新能源

本文系基於公開資料撰寫，僅作為資訊交流之用，不構成任何投資建議。作者：愚老頭，在雪球設有同名專欄。

2022年的當下，光伏和新能源汽車已經不再需要補貼，可以自我造血之後，未雨綢繆，政策還是需要找一個未來的經濟增長點進行培育。

在此之後，氫能可能成為各項政策支援的重點方向。

因為在新能源的降本過程中，氫能的果子，眼看就要熟了。

為什麼是能源？

開門見山的說，人類文明或者說物質財富最大的約束，是能源。

能源的總量，或者說能源利用水平的高低，決定了經濟增長的上限。

當今經濟學課堂上講的經濟增長理論，無論加上再多的數學公式，本質上還是圍繞著資本、勞動力和技術三個要素打轉。

比如上面這個模型，經濟增長f，是由K（資本）、L（勞動力）和T（技術進步）三個要素決定的。

在這個簡版模型的基礎上，現有的經濟學家基本把你能想到的因素，比如技術擴散、移民、生育率、教育、儲蓄等等，通過中間指標包含了進去。結果是，經濟學家真的就是越來越象牙塔了。

我當然不敢說經濟增長理論是錯的，但考慮到從設立諾貝爾經濟學獎的1968年到現在，既沒有一箇中國經濟學家獲獎，也沒有一個經濟學家因為解釋中國經濟獲獎。

中國的人均GDP從2000年的不到世界平均水平的18%，到2019年超過世界平均水平的90%，10多億人脫離絕對貧困，GDP總量也從2000的世界第六躍升至第二，離美國僅僅一步之遙。

你要說物理獎、化學獎這些，還好理解，沒什麼可說的，努力的時間還不夠。而經濟學這麼一個解釋現實的社會科學，居然對世界經濟這麼大的變革視而不見。

所以，這些經濟學獎評委們，要麼得去看看愛爾眼科，要麼就是這個學科跟科學真的沒關係。

傳統經濟增長理論是二維空間裡作畫，能源才是獨立的第三維。

升維思考才能更好理解當前我們所處的變革大時代。

從第一性的角度，核心的能源利用形式決定了一個時代經濟增長的上限。

在英國工業革命之前，人類主要利用的能源是生物質能，說白了就是靠上山砍柴。

英國工業革命推動了煤炭的開採使用，人類突破自然桎梏開始進入工業化。

煤炭之後是石油，液態的石油解決了運輸的問題，內燃機取代蒸汽機，讓技術進步能夠更進一步向全球擴散。

每一次核心能源的變革都會帶來社會面貌的巨大變化和物質財富的極大增加。

化石能源的侷限性

最近幾年，或者說進入21世紀以來，我們觀察到下面的一些現象：

2008年全球GDP為63.72萬億美元，2020年為84.68萬億美元，增長了20.96萬億美元。同期中國GDP從4.59萬億美元增長到14.73萬億美元，增加了10.14萬億美元。即2008年以來，中國經濟增長佔全球GDP增長的48.38%，將近一半。同期美國GDP增長了6.24萬億美元，中美兩個國家佔到了世界GDP增長的78%，這代表剩下一百九十多個國家，在這12年裡，幾乎是沒有增長的。

如果我們再把時間拉長一點，單看美國的情況。羅伯特·J.巴羅的教材《經濟增長》中有這麼一組資料：如果以1996年的美元計，美國實際人均國內生產總值（GDP）從1870年的3340美元增加到2000年的33330美元，增長了9倍，對應著就是每年1.8%的增長率。美國算是除中國之外所有國家中表現非常好的，也只能保持每年1.8%的增速。

為什麼會出現這種情況呢？

這是由化石能源的侷限性所造成的。

煤炭和石油，包括天然氣，本質上都是化石能源。既然是化石能源，就有繞不過去的資源約束，化石能源不可再生，利用的邊際成本很高，這個邊際成本鎖死了生產力的上限。美國費了好大勁研發了頁岩氣，可架不住中東國家們沙漠裡直接插根管子石油就向外噴。化石能源本質上還是受制於自然稟賦，地裡沒有就沒有，而開發就需要成本，需要的量越大，邊際成本就越高，因為邊際成本低的會優先開發，後期的開發條件會越來越惡劣，成本也越來越高。

簡單的說，就是能源供給靠挖礦太費勁了，財富增長的速度不夠給力。

這也能解釋我們常說的康波週期的問題。大家公認新週期也就是第五次康波從1991年開始，到現在為止30多年過去了大家還找不出來這個康波週期的代表性產業，只能說明一點，這次康波週期在技術進步上真的是乏善可陳。

化石能源作為一次能源的主力來源極大的約束了整個社會創造財富的能力。哪怕是新能源發展迅速的中國，2021年非化石能源在全部一次能源中也佔不到17%。

關於能源的例子

很多人不理解為什麼能源是經濟增長最重要的第三維，因為我們絕大部分人都不瞭解現代工業世界的執行邏輯。

事實就是，我們這個世界的根基，過去是，現在是，未來還是由碳氫兩種元素搭起來的，這其中，骨架材料靠碳，燃料則用氫。

化工行業有油頭、煤頭和氣頭的劃分，就是從碳氫來源的角度，劃分化工的工藝和流程。石油、煤炭和天然氣，除了作為我們能源的來源之外，還是構成現代社會的合成化工產品的基石。

石油、煤炭和天然氣，歸根結底都是碳氫化合物。這其中，煤炭是純碳，所以煤化工需要水（H2O），石油近似一個碳兩個氫，天然氣則是一個碳四個氫。

能源對工業的影響之深遠大家往往體會不到。舉個例子，我們知道石油輸出國組織OPEC。至於中國，富煤、缺油、少氣，是我們常說的能源稟賦，讓我們感覺我們國家貌似是一個資源匱乏的國家，實際上呢？

2022年5月，世界貿易出現了一個前所未有的現象，那就是全球前10大工業國除了中國，全都出現了貿易逆差。其中德國5月份貿易逆差10.4億美元，這是德國1991年以來的30多年間，第一次出現月度貿易逆差。順差方是那些資源出口國，包括中東產油國、俄羅斯、澳大利亞、加拿大、巴西等。

同為工業國的中國5月份貿易卻是順差，並且順差高達788億美元。

中國真的是例外麼？直接出口能源，跟能源以原材料和燃料形式生產出成品出口，中間的區別大麼？

秦皇島的動力煤與澳大利亞的FOB離岸港口價，在過去的很長一段時間內，雖說差值不大，每噸100美元以內，但都是負值，國外煤炭價格相對便宜，這也是中國煤炭進口的動力。

這個差值從2021年7月以後就轉正了，海外動力煤價格一路看漲，國內價格在調控下則幾乎一條直線。進入2022年之後，這個數值拉大到每噸200美元以上。

這個差價代表什麼意義呢？2021年世界煤炭產量80億噸，中國佔一半40億噸。我們假設2022年5月份中國煤炭消耗了3億噸，這3億噸如果出口，按照這個價差，就是600億美元，基本上相當於6月份全部的順差。這相當於國家人為壓低了能源價格，為中游和下游產業讓利。

儘管我們的計算方法過於簡單粗暴，但掩蓋不了這其中的事實，那就是建立在煤炭這種資源稟賦上的中國，本質上也是一個能源出口大國，這才是我們在最近能源價格大漲時保持鉅額貿易順差的根本原因。

為什麼是氫能？

為什麼氫能在未來能源規劃中有著非常核心的地位？

因為氫能的存在，打破了新能源的不可能三角。為新能源徹底取代化學能源撐起了最重要的那根支柱。

資本市場上一直講新能源這個名詞，以至於我們都有些模糊和神化了新能源的本來面目。

無論新能源還是化石能源這些舊能源，本質上都是能源，都要經過市場的檢驗。

關於能源，有一個不可能三角理論，這個理論由中國人民大學的鄭新業提出。

總結下來，就是一種能源，在一定的技術條件下，不可能滿足環境友好、便宜和保證供給三個條件。引申到一次能源上，就是不存在既環保又便宜還能保證供給的能源。煤電便宜穩定但是實在不環保，水電便宜還算環保就是不穩定，冬季有枯水期，風電太陽能這些新能源環保但是既不便宜又不穩定。

本來吧，這個三角問題確實是無解的。但是沒想到的是，中國光伏行業實在是太內捲了，新能源的發電成本以令人髮指的速度下降，光伏發電做到了與煤電同價，首先甩掉了對政府補貼的依賴，便宜這個條件終於實現了。

擺在光伏等新能源面前的，還剩下一個條件需要滿足，那就是穩定可靠。

光伏、風電之所以被稱為垃圾電，就是因為電力發電側實在太隨心所欲，需求側表示壓力山大。

以風力發電為例，冬季、夜晚風大，發電量也大，但這個時刻都對應著電力需求的低谷期。至於光伏，不提白天夜晚的問題，一朵飄來的雲就瞬間就可以讓電站功率掉下來60%，這種大保健和ICU之間的無縫對接，電網要是不得心臟病就奇怪了。

擺在光伏風電這些新能源面前的，就是如何做到能源的平滑輸出，也就是我們所說的儲能。

我們通常把光伏平價上網稱為上半場，這個階段光伏擺脫了對補貼的依賴。對應的還有一個下半場，那就是解決電網排程的問題，光伏發電價格需要進一步下降，當光伏+儲能的成本低於煤電的時候，穩定可靠這個條件就通過增加一道儲能，或者講能源的載體，解決掉了。

換言之，穩定可靠這個條件，可以通過光伏風電等新能源不斷的降本來解決。當光伏風電足夠的便宜，為儲能留出可勁造的空間的時候，我們就突破了能源問題的不可能三角。

那個時候，我們會迎來歷史上增速最快、價格最便宜的能源供給，我們也將跳出化石能源的束縛，迎來歷史上最快的經濟增長和財富積累，這將惠及世界上現有的所有國家。

這個關鍵的儲能工具，我們可以叫做能源的載體，也有人稱作能源路由器，就是氫能。

氫能不是能源，但它是新能源在人間的代言人。

氫能之所以能夠成為這個中間工具，是因為他是一個適用性最廣的能量載體。

氫元素的質量佔到宇宙的75%，在地球上也不算稀缺。不稀缺，這是作為能量載體的基礎要求。從這個意義上講，鋰電池的上限基本就是被鎖定了，鈉離子電池的空間倒是很大。

氫能最關鍵的是他的廣譜適用性，可以作為燃料、化工原料和單純的儲能裝置，就像原油時代的海上超級油輪和遍佈世界的加油站，將廉價的新能源之光灑滿全世界的每一個角落。

我們總結一下就是，光伏、風電這些新能源負責降本，氫能則負責讓世界煥然一新。

如果這還不夠形象的話，我們可以參考中國氫能聯盟研究院的資料。上圖是在零碳狀態下，終極的能源來源。在化工原料、化工、鋼鐵、重型交通運輸等行業，氫能都是絕對的第一主力。即使在那些電力絕對主導的行業，氫能可能也是其電力的重要來源。

氫能發展路線圖

氫能推廣的前提是光伏、風電等新能源足夠的便宜，而不是倒過來。

所謂一力降十會，便宜就是最硬的道理。所謂的環保、減碳，都是新能源名義上的副產品，沒有裡子，長遠看面子終將保不住，就像現在的德國，還是要將煤炭撿起來。

光伏、風電降本的節奏，決定了氫能帝國的疆域。

新能源的度電價格，有兩個重要的標誌性門檻，分別代表了氫能利用的兩個階梯。

當前的光伏的度電價格剛剛邁過煤電平價階段，也就是0.33-0.36元/KWh。

第一個門檻是0.18-0.20元/KWh，這是一個氫能初步解鎖燃料技能的門檻。 0.18-0.2元每度電，對應著是每公斤氫氣20元人民幣，這個價格仍然高於成本最低的褐煤制氫，但相對於汽柴油已經形成了平價。此時的氫能已經可以作為燃料廣泛的替代現有的汽柴油，這個階段典型的應用就是氫燃料重卡。

第二個門檻是0.10元/KWh，這是氫能正式登上歷史舞臺的一刻。這個電力價格，對應的是每公斤氫氣10元人民幣，這已經實現了與最便宜的煤制氫平價。此時的氫能，在化工和冶金上已經具備了價效比，可以在工業上大量應用，尤其是鍊鋼，可以替代焦炭和煤粉作為還原劑，實現徹底無碳排放。在儲能上，從電變為氫能儲存起來，再從氫能變為電，中間的效率大約在30%-40%之間，0.10元/KWh的度電價格，代表加上儲能的新能源價格，已經實現與煤電平價，化石能源統治世界的時代將成為歷史。

在一個新興產業的發展方向上，往往存在著無數種可能，但成功的道路最後只有一條，氫能也是一樣。

在新能源的走向上，新能源（光伏、風電）+電解水制氫+燃料電池發電是最符合邏輯的主線，其他都只能是一段時間的輔助。這條邏輯主線也是我們穿越當前各種市場概念和噪音的指引。

首先，關於灰氫、藍氫和綠氫。這是制氫方法的一種分類標準，純化石能源制氫被稱為灰氫，化石能源制氫+二氧化碳捕捉和封存被稱為藍氫，純粹的新能源電解水制氫被稱作綠氫。市場上有很多的氫能概念股，這其中大部分其實都是化石能源制氫，也就是灰氫。並不是因為化石能源制氫就沒有前途，而是化石能源制氫受制於化石能源的供給曲線，邊際成本是上升的，降本空間實在有限。氫氣最終的製備方法只能是來自於電解水，因為只有電解水才有降本空間。

其次，氫能作為燃料可能是一種過渡，燃料電池才是終極工具。在很長一段時間內，氫氣可能會被用作燃料，由於現有的天然氣車用發動機和電站用燃氣輪機已經比較成熟，氫氣可以部分利用現有的天然氣基礎設施而減少裝置投資，但從中長期看，氫氣燃料電池才是終極工具。

燃料燃燒做功溫度要到3000度，餘熱很難利用，按照熱力學中的卡諾定律，效率到40%就基本停滯了，而燃料電池的溫度只需要到80度左右，理論上的最高效率在80%以上。這種效率上巨大的差別就決定了燃料電池註定將是氫能利用的主線。

再次，氫能在交通上的應用是以重型為主。這是氫能到目前為止所面臨的最大的爭議。馬斯克曾經在推特上表示：“氫是我能想象到的最愚蠢的儲能方式。”，早在2020年，他就已經表達了他的觀點，那就是氫燃料電池是一種傻瓜式的銷售。馬斯克在汽車行業最大的粉絲，前大眾CEO迪斯也支援了自己偶像的觀點：“應該尊重科學，鋼鐵、化工等領域都需要氫能，不應該把綠氫用在交通運輸的領域。”

這屬於誤解，乘用車本來就不是氫能的主戰場，商用車尤其是重卡才是氫能的主場。氫氣屬於易燃易爆品，爆炸極限是4.0%～75.6%（體積濃度），而天然氣的極限範圍顯然小的多，只有5%-15%，氫氣瓶的壓力也比一般的儲氣瓶壓力要大，讓一輛氫能乘用車進入地下車庫顯然會讓整棟樓都比較有壓力。

乘用車將來就是純電的天下，因為從效率上講，鋰電池儲能放電的效率要高於氫燃料電池系統，並且乘用車對空間以及操控和乘坐舒適性的要求更高。

商用車尤其是重卡傾向於採用氫燃料電池系統，因為商用車更加重視價效比，如果採用純電模式其電池系統的成本就會昂貴到失去經濟價值，並且工作場所在室外，安全性問題也相對弱化。從這個角度上說，日本選擇氫能車作為方向並沒有問題，只是重點應該在商用車上。

道理是這麼一個道理，可問題是商用車天生沒有消費屬性，割不了韭菜啊。TO B的市場並不比TO C的市場難做，但TO B的市場長期看顯然智商稅要少很多。馬斯克的機器人概念最近在A股市場非常火爆，沒有人知道他的名字叫做“擎天柱”（Optimus）的人形機器人的應用場景是什麼。但我還是敢下結論，如果這個機器人針對的是工業方面的應用，那結果一定是非常慘烈的。

兵法上一直在強調一句話，那就是“求之於勢，不責於人”，簡單理解就是跟對市場大勢，而不是苛求人這樣那樣。

氫能首先是附著在光伏、風電這些新能源行業能夠絕對降本的基礎上的，皮之不存，毛將焉附，氫能是新能源發展到一定階段的產物，這句話反過來的意思就是，新能源如果不能把成本降到一定門檻，氫能就沒戲。

在氫能產業這條路上，核心的研發和投資方向就是電解水制氫和燃料電池，因為這是承擔新能源與實際應用的橋樑，也是最主要的降本方向。

事件催化劑和關於投資的思考

按照各個政府部門年初做出的決定，新能源汽車購置補貼將在2022年12月31日正式取消。

政府也可以像各類PE、VC一樣，人為的扶持幾個行業，培育未來的經濟增長點。實際上或多或少的，各個國家都是這麼做的。

中國對新能源汽車的促進政策始於2009年的“十城千輛”工程，耗資千億，目前新能源汽車已經能夠甩開補貼自我發展了。光伏也是如此，中國光伏電站市場的開端始於2009年的“ 金太陽 ”工程，多年的扶持，2020年中國光伏行業正式進入了平價上網階段。彼時的2009年，對於新能源汽車和光伏，哪怕是資深的從業人員，也並不認為這兩個行業會在有一天成為支柱產業。

新能源汽車和光伏行業的歷史表明，政府在新興行業前期的補貼和投入，雖然有可能造成巨大的浪費，但卻是一個新興行業能夠發展起來所必經的階段。

在光伏和新能源汽車已經不再需要補貼，可以自我造血之後，未雨綢繆，政策還是需要找一個未來的經濟增長點進行培育。

2022年的此刻之後，氫能可能成為各項政策支援的重點方向。

因為在新能源的降本過程中，氫能的果子，眼看就要熟了。

氫能的確定性，至少要遠遠高於2009年的光伏和新能源汽車。

我們這些老韭菜，一茬又一茬，股市裡被收割過好多年，碰到過無數的巨集大敘事。到最後，哪怕是專業的機構投資者，自己也很難對這些巨集大敘事免疫。真正免疫的只有部分遊資，無論基本面、技術面、巨集大敘事，都是他們主題投資的一部分。

最近有人從巨集觀的角度，給大家提出了21世紀的幾大戰略性機會，這些大的方向包括人工智慧、元宇宙、網際網路。

我當然認可這些方向的機會。只是對於機會的量級和影響程度，有不同的觀點。

網際網路、元宇宙和人工智慧，對於提高整個社會財富的上限，影響不大，但是對於提高個人社會財富的上限，貢獻非常大。因為這些行業本質上都是網際網路的變種，市場最後會剩下2-3家，全球通吃。投資這些行業，確實可以賺大錢。

所謂的資訊科技，所謂的互聯互通、萬物互聯，這幾十年的技術進步，你其實總結起來，進步最大的可能就是娛樂行業，真正的硬科技並不多。

真正的硬科技是在能源創造方式上的改進，哪怕這種改進是龜速的。

光伏、風電、氫能，這些都是真正的硬科技。網際網路、人工智慧、元宇宙這些都是軟科技，軟科技是建立在硬科技所創造的物質財富的基礎上的，而不是反過來。