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　　作者 | 快言慢說

　　順應科技革命和產業變革的大趨勢，在綠色轉型發展機遇下，物流動力正在發生新的遞變，除了鋰電，一種新能源正被人們熱議，這就是氫能，本文就此談幾點看法，錯漏之處，敬請指正。

　　一、雙碳目標下的物流動力選擇

　　國家擬定的“雙碳”目標，有兩個時間節點，一個是2030年實現碳達峰，一個是2060年實現碳中和，2030年距離我們并不遙遠，2060年也只是彈指一揮間。中國作為最大的二氧化碳排放國，在達成碳中和的道路上挑戰重重。

　　在生產活動中，產品從投產到出售，制造加工時間僅占10%，而90%的時間處于存儲、裝卸、信息處理等物流過程中，因此，綠色物流，或者稱低碳物流，成為實現雙碳目標的關鍵因素。

　　物流活動全過程采取與環境和諧相處的清潔能源成為減碳的重要手段，也是國家資源戰略和環境戰略的重要組成部分。

　　物流行業的能源結構必須在“雙碳”進程下進一步優化與提升，新能源化成為物流行業發展的必然選擇，《新能源汽車產業發展規劃（2021～2035年）》中就明確提出，未來幾年，物流配送等車輛中，新能源汽車比例不低于80％。

　　未來物流一定是新能源的，這是毫無疑問的，但是，新能源不等于純電動，實際上，生物燃料、甚至于太陽能、核能都可能是未來物流運輸的動力驅動形式。物流動力的選擇，關系到物流的綠色價值，關系到物流系統的整體優化。

　　目前，新能源動力的技術路徑是兩條，一是鋰電，一是氫能，物流中涉及的運輸、搬運、包裝等環節碳排放量相對而言較高，鋰與氫都是減碳的重要途徑，但誰與雙碳的目標更近？

　　氫能和鋰電池本質上都是幾乎零排放的清潔能源，但鋰電池更加成熟。

　　在鋰電池進入新能源汽車行業之前，我們的手機電腦等就已經在大規模的使用了。目前，鋰電池保持良性穩健發展態勢，新能源車（鋰電）車，正處于高光時刻，在物流場景中，鋰電池開發和應用也比較廣泛，突出的如鋰電叉車，無人配送車等，因此，鋰電池是物流動力目前最理想的選擇。

　　鋰電從產品結構到基礎設施都相對比較簡單。從成本和基礎建設的角度來看，鋰電顯然更加合適。鋰電依托于數十年來國家電網的投入，只需要配套和升級充電終端即可，這給鋰電的推廣提供了先天條件。鋰電的充電樁，可以基于一切現有供電基礎設施，而加氫站則要重打鼓，另升堂，從零做起。

但鋰電池存在三大結構性應用缺陷：

　　一是能量密度小，電池重量重。壓縮氫能的能量密度接近每公斤40kWh，而鋰電池只有每公斤0.278kWh，氫能的能量密度是鋰電池的239倍，國內的三元鋰電池能量密度約為 240Wh/kg，磷酸鐵鋰電池能量密度僅為180Wh/kg。

　　二是全世界鋰儲量有限，如果各國在物流上都發展鋰電池，鋰資源明顯是不夠，近幾年，鋰價的瘋漲證明這一點。鋰電池中鋰、鈷等金屬材料成本，在電池總體成本中占據了絕大比例，其相對稀缺的供需格局，在挖掘、生產加工等過程均有大量能量消耗及碳排放。

　　三是從生態鏈減碳效果看，鋰電現在用的是網電，而網電還有70%來自煤電，而煤電并沒有減少碳減排。廢舊鋰電池的處理，在環保和經濟上都存在巨大的挑戰，而氫能可以與風電和光伏形成內循環的生態體系，氫能源車也不用考慮電池衰減、電池報廢處理等問題。

　　制約新能源驅動的是電池和充電效率，氫電池的一大優勢是能量密度高，從而演生另一個優勢是份量輕，續航能力強，還有一個顯著優勢是補充燃料快，只需要3-5分鐘。

　　其實，氫燃料電池與鋰電池的工作原理也不盡相同，鋰電池是外接電網充電并儲存在電池里，整個過程是“先存、再放”，而氫能電池是現發、現放。

　　正如人們所說，氫能源的根據地是商用車，鋰電池的主舞臺是乘用車，作為物流運輸等場景，氫能源更適宜。

　　二、誰將成為物流的終極動力？

　　氫氣直接燃燒或通過燃料電池發電的產物為水，能夠實現真正的零碳排放，對環境不造成任何污染，故而被譽為終極能源。

　　在新一輪科技革命和產業變革推動下，當今世界能源格局正在深刻調整，從全球的視角來看，氫能作為終極清潔能源，將在未來成為能源結構中的支柱。

　　全球的戰略競爭本質上是能源競爭，能源技術路線的選擇不僅關乎物流運輸行業的未來，更關乎整個社會的能源結構，很多國家都在氫能和電能之間做出了選擇，積極布局氫能產業發展。

　　美國、日本、韓國、歐盟均采取了較大的政策力度加碼氫能源產業，力爭領跑該賽道。安倍晉三曾鄭重宣布：日本要領先于全世界，到2050年全面建成氫能源社會；美國政府對氫能進行數十億美元的投資補貼；而歐洲以補貼方式促進氫能高速發展。

　　在我國，氫能已正式出現在十四五規劃“前瞻謀劃未來產業”中，從2019年以來，國家已頒布了多達25項的氫能政策，北京市牽頭申報的京津冀氫燃料電池汽車示范城市群也已獲批。

　　北京冬奧會中，氫能發揮了“科技名片”的作用，奧運火炬，以氫燃料“微火”傳遞著綠色發展的理念，1000輛氫能源汽車，30多個加氫站，是全球最大的一次氫能源汽車使用示范。無論從國外，還是國內，氫氣正從非主流動力轉變為主流動力。

　　從儲量上來看，氫是宇宙中含量最多的元素；從熱值上看，氫氣的熱值約為140MJ/kg，高達煤炭、汽油等傳統燃料的3倍以上。

　　氫氣的應用方式主要有兩種，一是以燃燒產生熱量，二是送入燃料電池發電。

　　前者是作為可燃氣體，通過內燃機燃燒使用，充分利用了氫氣熱值極高還環保的特點，但氫氣易爆，此種方式危險性大，具體應用并不廣泛。

　　后者是以氫燃料電池方式進行應用，是讓氫氣和氧氣以一種非燃燒的形式，發生氧化還原反應釋放出電能，然后通過電動機來實現車輛的驅動，安全性高應用場景廣泛。

　　國際氫能委員會預測，到2050年，氫能將占全球能源需求的18%，市場規模將達到2.5萬億美元。

　　氫從來源上可分為三種：藍氫，灰氫、綠氫。化石能源制氫通過裂解煤炭或者天然氣獲得氫氣，稱為“藍氫”；工業副產品制氫，是對焦炭、純堿等行業的副產物進行提純獲取氫氣，稱為“灰氫”；利用風能、太陽能等可再生能源或者核能產生的電力，電解水產生的氫氣被稱為“綠氫”。

　　以電解水為主要制取方式的綠氫能源則更為環保，而且氫能源車輛在使用中也只會排放水，所以不論是制取還是使用對環境的污染都幾乎為0。  “綠氫”才能實現真正的零碳排放。但目前，全球僅有 4%的氫氣來自電解水制氫，但專家預測，隨著技術的進步，未來，生產廉價的綠氫沒有“技術障礙”。

　　氫能源車作為深度脫碳的使者，未來的終極動力，正向我們快步走來。“氫能源藍海”、“十萬億賽道”，不僅僅是口號。

　　央企和龍頭企業已經認識到發展氫能的重要性。豐田、現代、長安、長城、寶馬、紅旗、上汽等國內外車企都在發展氫能源，未來，氫能源產業也能走出來多個象寧德時代，比亞迪那樣的企業。

　　氫能，具有綠色、持續、永恒的生命力，是可持續的二次能源，是真正未來動力，是未來資本市場最關注的新能源細分賽道之一。但這一新能源要更深入物流視野成為物流主流新動力，將涉及到了頂層戰略、核心技術、應用場景等諸多關鍵環節，任重而道遠。

　　三、氫能，在物流上的應用猜想

　　氫能以其無以比擬的優勢，充當著液態火箭燃料，潛艇固態燃料，制成液氨驅動著集裝箱船，但對于相對普通的，大眾化的物流適用嗎？

　　氫能以高能源密度、高燃燒熱值、長續航里程，短充氣時間，最清潔能源等完美動力標簽，在物流場景中的應用將極為廣泛，尤其是在重卡長途運輸上。

　　在公路運輸、鐵路運輸、航空運輸和海運水運中，公路運輸的碳排放占比77%，而脫碳最關鍵的一環是重卡，重卡造成的碳排放和環境污染遠遠高于其他車型。

　　氫能源車這幾年的落地，更多在重卡上，長途重載的重型汽車，才是氫能源比電動車優勢明顯的領域。液氫技術逐步成熟，氫燃料電池汽車將在貨運的應用上克服了重載長續航等挑戰，氫燃料電池重卡的動力性能和續航能力將在干線或支線重載長途物流領域發揮極大的優勢。

　　目前國內已推出多款氫能源重卡車型，2020年9月，北汽福田32T氫燃料電池重卡車型發布，搭載了109KW大功率氫燃料電池發動機；江鈴重汽在2020年3月向上海智迪交付首批10臺江鈴威龍氫燃料電池重卡，采用了95KW燃料電池系統。

　　冷鏈配送是氫燃料電池車應用場景中很重要的一個場景，氫氣產生能量的過程是和氧氣發生化學反應，這個過程只產生水，所以它的碳排放是零。冷鏈物流的倉儲搬運環節的物流設備，為保證“鮮活如初”需要無污染、無排放的能源動力，氫能最為合適。

　　此外，氫燃料電池、在港口、礦區運輸，鐵路運輸、船運和航空領域都擁有先天優勢，將逐步得到推廣。

　　目前，氫能在物流上的應用，主要有兩大痛點：一是成本高，二是配套設施不健全。

　　目前，獲取氫能源的方法大多是太陽能超級電容裂解水。這種方式獲取氫氣所需時間較長且設備成本較高，但專家預測，未來十年，在擁有廉價可再生能源的國家，綠色氫的價格將下降 70%。

　　氫燃料電池電堆和核心零部件技術門檻較高，氫燃料電池汽車的八大關鍵零部件——電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空壓機和氫氣循環系統的企業都需有較大的技術發展。

　　氫氣的性質十分活躍，爆炸性是汽油的20倍，難以儲存，運輸困難。需要極高壓力、極低溫度才能以液態存在，氫氣會滲入金屬，造成金屬氫脆現象，儲氫罐投入的安全設計、存量設計成本很高。

　　氫能應用廣泛與否與配套設施建設相關聯的，從制氫到運氫，從儲氫到加氫，需要完善的配套設施。

　　氫能源的商業化應用一定是基礎建設先行，四五百公里的間隔有一座加氫站，才能支持氫能社會的落地。但加氫站安全要求要遠高于普通的加油/充電站，建設一座35MPa加氫站成本在1200萬元，比充電站貴3倍以上。

　　但我們認為，隨著技術的進步，各國對氫能的重視，氫能的一些致命弊端，例如，運輸，儲存……等等技術難題，將會一一得到緩解，規模化后降本空間巨大。站在未來角度看，氫能，是獲取最便利和成本最低的能源之一。

　　企業的認知的變化，助力加氫站的布局。冬奧會前，中國石油、中國石化等企業相繼建成30多個加氫站投入使用。

　　在氫氣應用的兩大痛點得到緩解后，氫氣的運用環節也將朝多層次、體系化的方向演進，氫能在物流上的應用也必然是多層次的，氫電池在儲能方面的能力提高，將更廣范地應用于廠區、倉儲、運輸等物流多環節中。

　　我們將看到，從燃料電池汽車切入的氫能產業，已經由原來的“新能源”產業演變成氫能源生態建設，將融入到物流產業鏈中的各個環節。