这几年氢能和燃料电池的发展比较快，但是工业界、投资界、学术界都还有很多争议，各种观点都在碰撞，好不热闹！今天，咱也来凑个热闹，聊一聊氢能和燃料电池未来30年的发展路线。

大家都很想知道，未来30年，氢能和燃料电池先在哪里大范围应用，然后又在哪里大范围应用，最后会是怎么样。

首先，我们必须要看看全社会的能耗结构。

根据发改委的数据【1】：农、林、牧、渔业（1.84%），工业（67.09%），建筑业（1.37%），交通运输、仓储和邮政业（2.43%），信息传输、软件和信息技术服务业（1.29%），批发和零售业（3.27%），住宿和餐饮业（1.14%），金融业（0.26%），房地产业（1.84%），租赁和商务服务业（0.77%），公共服务及管理组织（4.53%）。

由此可见，交通运输、仓储和邮政业只有2.43%，而工业是67.09%。如果，氢能和燃料电池只是盯着交通运输，那么志向就太小了。

所以我们也许可以看到，30年后理想状态应该是支撑相当比例的全社会用电，当然包括工业用电和交通运输。

第二，凭什么说氢能和燃料电池有潜力支撑相当比例的全社会用电，这就不得不提氢能和燃料电池实际上一种电能的化学能存储和释放。而目前人类的主体能源仍然是化学能形式，该形式有众多优点，比如储存时间长，储存成本低，能量密度高等。广义的氢能可能还包括太阳能制氨气，制甲醇等含氢化合物。氢能的发展实际上是化学能的发展，与现有的主体能源性质保持一致，潜力已经都到多年的验证。氢能或者广义的氢能和燃料电池完全有潜力支撑相当比例的全社会用电。

第三，那20年后氢能和燃料电池最广泛的应用领域在哪里呢？未来20年，相当于从2003年到今年的2023年，我们有哪些变化呢？变化很大，但是也没那么大！但是氢能和燃料电池可能会有天翻地覆的变化，走进每个角落。

* 最大的应用可能是北方，或者大西北的季节储能和热电联供。毕竟未来的光伏发电和风电会呈指数级发展，北方，或者大西北的光电和风电必将大幅过剩，到时候氢能可以起到夏储冬用的目的，而且冬天的燃料电池发电可以把废热供给居民取暖，这样整体能量效率将大幅提升。这么大规模，长时间的储能非氢能莫属，电化学难度比较大。

* 氢能和燃料电池在交通运输业具有一定规模，而且跟地域有很大关系。在北方，或者大西北氢能基础比较厚的地区会有较高比例，东南沿海可能也会有较高比例，但是其氢源主要来自海上，从中东、撒哈拉等船运过来。如果把这些氢能或者广义的氢能发电再供应给纯电动车，就不如直接用在燃料电池车上了。中部地区比较尴尬了，两头都够不着，可能比例最低。所以，燃料电池和锂电、钠电很可能长期友好共存。

* 前面两个问题实际上涉及到燃料电池效率这个一直被诟病的问题。如果算上电能--》化学能--》电能这整个流程，那么燃料电池的能量效率一般低于40%，跟锂电池的80%比简直就是弱爆了。但是如果考虑到化学能是在某些条件下的必选项，比如跨季节、跨地区、跨国，那么能量效率就可以只是燃料电池的效率，一般大于60%，也可以达到80%以上。如果加上热电联用，90%也是可以做到的。这样，效率问题就没那么尖锐了。

第四，那5-10年，氢能和燃料电池最广泛的应用领域在哪里呢？从丰田Mirai第一代燃料电池汽车推出已经有好几年了，燃料电池行业的确发生了翻天覆地的变化，成本从1-2万/千瓦，一直跌倒目前的1-2千/千瓦。但是即使这样，成本依然偏贵，寿命也有待提高。更严重的问题是加氢很难，加氢站很少，且贵，5-10年大范围在普通城市推广燃料电池难度极大。很多城市搞示范，单就氢气成本一项，运营就会一直亏。

因此，5-10年发展路线的重点应该是因地制宜，重点突破。因地制宜主要体现在氢源要便宜、应用场景要刚性。氢源要便宜，就要去新能源丰富的各个地域，包括西部和北方等；应用场景要刚性包括示范项目、重卡、长途卡车等。重点突破主要体现在技术进步带动成本大幅下降，重点应用要盈利等。

另外，北方的季节储能可以做示范。这个领域的规模对目前的燃料电池产业就足够大了。这可以带来一系列好处，包括北方冬季的大气环境改善，燃料电池的能量效率提高。而且由于该燃料电池的功率较大，功率调整范围宽，可以起到整个电网的稳定基石作用。

第五，那近5年，氢能和燃料电池最广泛的应用领域在哪里呢？去年的燃料电池卡车包括重卡的上路数量明显大幅增加，这也带来了各个燃料电池厂家的单电池功率屡创新高，从100千瓦，一直到300千瓦，大有攀科技树不亦乐乎的节奏。可以相信，兆瓦级的燃料电池不久就可以越过技术上的门槛，这对下一步的季节储能奠定了初步的基础，使得季节储能在技术上具有可行性。

而且，未来5年更重要的是成本控制。各个基础材料将逐步实现国产替代，使得成本大幅降低，成本可以做到低于200元/千瓦。而且燃料电池的性能和寿命都将会稳步而显著的提高。而且两者相辅相成。燃料电池电堆的成本大致估算，电堆的成本约140元/千瓦。

对于燃料电池发动机，成本应该可以做到低于200元/千瓦。

未来5年将是燃料电池发展的最关键5年，也就是2029年之前，建国80年前，燃料电池将会打开一个全新的局面，整个行业将会大范围的盈利。

最后，总结一下。

短期内，氢能和燃料电池主要任务还是技术迭代和原材料国产化，即使有些应用，也是为主要任务服务的。通过技术进步和原材料国产化逐步实现盈利。

中长期，应该是因地制宜，重点突破，大西北和北方先发展，东南沿海借助国外氢源逐步发展。形成大能源为主体，交通运输为辅的结构。

【1】https://www.sohu.com/a/423053217_120157922