寻找氢的能源定位——从日本和马斯克的分歧说起

五矿证券电气设备行业跟踪：寻找氢的能源定位——从日本和马斯克的分歧说起

日本是在氢能源的方向上走的最早、最坚定的国家之一，是全世界第一个把氢能作为国家战略的国家。然而，马斯克则表示“氢气是我能想象到的能源存储最愚蠢的事情”。如何看待日本和马斯克的分歧？如何理解氢在能源体系中的定位？我们试着结合氢的物理属性和应用场景，提出我们的思考。

针对氢在能源体系中的定位，我们构建了四维指标：热值价格、体积能量密度、质量能量密度、能量效率。氢的在质量能量密度方面有优势，在体积能量密度、能量效率方面存在劣势。从热值价格角度，氢并没有贵的离谱：以20元/kg的氢气价格计算，氢的热值处于中游水平。如果氢能价格下降到10元/kg，则氢的热值价格接近天然气。

氢能主要应用场景将集中于“难电气化”领域，重卡、长时储能、热电联动等场景构成补充。“电-氢-电”循环的不足40%的能量效率确实有很大劣势。但我们认为，除了能量效率外，还要考虑到质量能量密度和体积能量密度，并结合具体的应用场景。1）在水泥、玻璃、钢铁等难以电气化的领域，氢能是最可行的减碳路径。2）在重卡等对重量敏感的领域，氢能可以发挥高质量能量密度优势；3）即使在“电-氢-电”的循环中，两个“电”的时间、空间可能发生的变化，其内含的经济价值也是不一样的，在跨季节长时储能场景，氢能依然可以发挥经济价值。4）如果考虑热电联动，氢能源依然是一种经济高效的能源。

天然气和氢气具有天然的联系，氢能的定位可以类比天然气，看好天然气和氢气的融合发展。天然气的主要成分甲烷是含氢量最高的烃类，天然气和氢能有着天然的联系。天然气和氢都是绿色清洁的能源，都具有较高的质量能量密度，但在体积能量密度上存在短板。从储运方式来看，天然气和氢气的储运有相似之处，天然气的存量基础设施可以重复利用于氢能。从应用场景来看，天然气和氢能的应用场景亦有相似之处。天然气的消费结构以工业燃料和城市燃气需求为主，其次为天然气发电、化工用气。在这些领域中，氢气同样可以扮演角色。

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