本文核心觀點
·氫能是新能源領域少有的兼具確定性與顛覆性的萬億級賽道，亦有可能是最大的能源變革機遇
·但作為一個新的能源品類，氫能的生產、流轉和應用需要全新的基礎設施
· 現階段，氫能產業鏈最值得關注的環節是上游制氫與下游的燃料電池，其中的主要機會會落在電解槽、燃料電池系統與關鍵材料上
· 電解槽設備公司與燃料電池系統公司都應形成產業鏈一體化能力
· 制加氫一體站會是未來的重要趨勢
· 燃料電池上游的關鍵材料技術壁壘高，屬于“卡脖子”技術，存在國產替代的機會
行至2022年，新能源早已不是一個新概念。
15年前，光伏領域便迎來了第一波熱潮；5年前，電池領域迎來第一波上市投資熱。作為一個內涵非常豐富的詞語，“新能源”包含大量獨立的細分行業：氫能、光伏、電池、儲能等等，它們的技術差異大，設備、場景、運營邏輯各不相同而又彼此交叉。
新能源賽道熱度高、涵蓋廣，其投資機會可以從以下兩個維度來拆解：
?按流程：能源的生產、流轉（傳輸、儲存和轉化）、應用；
?按結構：新的能源品類（一次能源、二次能源）、原有能源品類技術迭代帶來的效率提升。
新能源領域當前跑得最快、市值最高的公司/細分板塊，都是上述兩個維度疊加而成的：
?光伏=新的一次能源品類+能源生產環節，孕育出了隆基這樣的行業巨頭；
?電池=原有能源品類的技術迭代+能源流轉與應用環節，電池本不是一種“新能源”，只是電能存儲、轉化和使用的媒介。但在過去十年中，電池技術不斷迭代，使得電力這種本來最難存儲的二次能源能夠以非常高效的形式進行靈活應用，不受時間、空間的限制，一下子打開了廣闊的應用空間——電動車，也因此讓寧德時代的市值一騎絕塵。
本篇文章的觀察重點是氫能。氫能是一個新的二次能源品類，且毫無疑問會在未來占據能源結構的重要比例；但作為一個新的能源品類，它的生產、流轉和應用都需要全新的基礎設施。
光伏公司不擔心光伏發電后電力的去向，電池公司也不用擔心電力從何而來，但氫能產業鏈還有很多現成的問題需要解決：氫氣本身從何而來？如何流轉？如何使用？每個環節都需要相應的產業集群和基礎設施。這一定是一條很長的路，但也有可能孕育出更偉大的公司。
雖然當前的氫能行業還處在起步階段，但氫能本身的特性為它未來的發展增添了很多確定性：
1）綠色低碳：高能量密度、零碳排放、相對安全，是很好的綠色低碳轉型載體；
2）能源安全：氫是幫助我國實現能源獨立的重要路徑。目前中國有70%的石油、84%的鋰礦依靠進口，而氫的制取可實現全國產化。氫能是制造型能源，而非資源型能源，對我國這樣的制造大國更有優勢；
3）能源耦合：氫是連接一次能源與二次能源很好的載體。氫氣能和電、熱之間實現高效的雙向轉化，加上本身的可儲存形態，未來的氫能網絡將和現有的電力網絡、熱力網絡高度耦合。
外部環境亦對氫能發展非常友好。在“雙碳”目標下，氫能是改變能源結構的重要技術革命。尤其在2030年碳達峰目標實現后的減碳周期，氫能將發揮更重要的作用。否則，僅依賴現有技術路線無法實現2060年碳中和的目標。
由于可再生能源具有不可控性、不連續性，想要在實現未來更大規模的應用，必須大量配合類似氫能的儲能手段，才能確保電網的穩定與安全。長周期來看，氫能會是化學儲能的重要路線。
此外，國家與地方層面都在不斷出臺支持政策。今年3月，國家能源局、國家發改委聯合印發《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035年）》，國家層面對氫能的戰略定位進一步明確；燃料電池城市示范群也出臺了各自的地方政策。當前，各級政府的氫能補貼政策相對謹慎，但參考光伏、鋰電等產業通過政府的大力政策扶持實現快速發展的經驗，我們對氫能產業的發展抱有充分信心。
長遠來看，氫能是新能源領域少有的兼具確定性與顛覆性的萬億級賽道，亦有可能是最大的能源變革機遇。
現階段提起氫能，市場往往最關注氫燃料電池，包括其下游的電堆、系統。這一方面是因為汽車產業鏈有強帶動作用，政府補貼明確、產業政策落地，帶動著整個行業的發展；另一方面，電堆和系統公司商業化較快、收入規模較大，二級市場上也有表現不錯的公司，如億華通。據不完全統計，2021年氫能行業共發生40起融資，約70%投資在氫燃料電池車產業鏈。
但氫燃料電池車只是氫能龐大產業鏈的一部分。氫能產業鏈包括上游的制氫，中游的儲運、加氫，下游應用環節包括交通運輸、工業、建筑、發電與電網平衡等等，每個環節都具備一定的投資機會。
沿著產業鏈，我們逐一來看。
目前，中國已是全球第一制氫大國，年產氫超3000萬噸。預計到2060年，中國氫氣需求量將有接近4倍的增長，達到1.3億噸，其中最上游的制氫環節將受益于此，率先迎來爆發增長。制氫環節的經濟性更成熟、商業化可能比需要補貼的燃料電池車產業鏈更早到來，是現階段就十分值得關注的領域。
中游的加儲運環節也是氫能產業鏈整體發展的重要環節，市場空間廣闊、是目前限制終端氫氣平價應用的重要因素之一。想讓整個氫氣綜合運營成本下降，中游環節也需要共同降本。按照當前的氫氣成本結構來推算，加儲運環節的成本占比在50%-80%之間。
但目前加儲運環節的各種技術路線在發展早期、主流路線尚未明確，更適合長期關注。
下游的終端應用非常豐富，包括交通運輸、工業、建筑、發電與電網平衡等等。以發電為例，可再生能源制氫用于規模發電（P2G）將是未來最理想的燃機氫能發電模式。規模燃氫的核心設備是燃氣輪機——這也是新能源行業未來的關鍵基礎設施。比如泰合服務的華天動力，作為國內領先的工業級燃氣輪機研發制造商，正在積極推動能源高端設備攻關。但終端應用的蓬勃發展，還需要中間環節的管理、技術成本相應地下降。
因此，如果要問當下的氫能產業鏈最值得關注哪些環節，我們認為上游制氫和下游的燃料電池產業鏈都可以優先關注，其中的主要機會會落地在電解槽、燃料電池系統與關鍵材料上。
中國雖是氫氣制造大國，但目前仍以灰氫為主，綠氫的占比幾乎可以忽略不計。灰氫是通過化石燃料制取的氫氣，成本低、技術較為簡單；而綠氫則是利用太陽能、風能等可再生能源，通過電解工序制成，其碳排放可達到凈零，但當前的制取成本太高。
不過，我們相信未來的綠氫占比可以達到70%以上，原因包括：
1）“3060”的目標之下，脫碳減排是強需求，只有綠氫制備才能從根本上改善能源端的碳排放結構；
2）綠氫可以與風光電實現協同發展。現階段電解制氫成本高，其中75%-85%都是電價，如果未來綠電成本快速下降，綠氫的經濟性也會變好。
想要讓綠氫變得平價，有以下幾種途徑：
?1）電解設備成本下降：在綠氫項目建設的一次性投入中，約有40%-50%來自電解槽，平均都是數千萬級的投入。如果電解槽設備技術進步，比如關鍵材料的突破以及量產帶來的規模效應，都可以使初始設備投入成本+維護成本下降；
?2）制氫電價下降：如前文所言，電解水制氫的成本有75%-85%是電價。過去十年，中國光伏度電成本已經下降了約85%，隨著風光電產業進一步發展，發電成本在未來十年仍有40-55%的下降空間；
?3）碳價上升的正外部性：在碳配額交易形成后，企業有動力為了避免購買碳排放指標而降低碳排放。以外國為參考，在過去十年里發達國家的碳價普遍上升了4-5倍；
?4）配套政策完善、模糊政策成熟，比如制氫用電性質認定、制氫突破化工園限制等等；
?5）制加氫一體的商業化運營，在市場未完全成熟時，通過內部化降低交易成本。
那么，綠氫具體是怎么制取的呢？
目前最主流的兩種技術路線是堿性水電解與PEM電解，它們分別適用于不同階段與場景需求。短期內，在灰氫、藍氫等綠氫替代場景中，堿性設備可能會有更快的收益；長期來看，PEM設備如果能夠降低成本，就會在和風光電耦合的市場上有更多應用。
隨著未來技術上的不斷突破，還可能會出現同時能滿足低成本、高電流密度、寬負荷調節、大規模制氫的技術路線出現。但多種路線也將會長期共存。
從創投視角來看，制氫環節最大的機會是電解槽設備公司。電解槽在制氫系統總成本的占比約為50%，其成本的降低是整個綠氫制取發展的關鍵。目前行業內有能力做好電解槽的玩家不多，也有非常多的跨界巨頭優先選擇電解槽這一賽道進入氫能領域，比如隆基、陽光電源等。
電解槽技術壁壘深厚，需要長時間的積累。以挪威的百年氫能公司NEL為例，其本身在堿性技術路線上的積累時間長達90年，由于堿性與PEM技術路線差異較大，NEL通過收購全球PEM技術的領先者普頓來完成了技術路線的拓展。
NEL還在加氫環節收購了H2 Logic，進行氫能一體化布局，讓自己不單單是設備商，還成為了解決方案服務商甚至是平臺。由此也可以看出電解槽設備的可延展性強，對創業公司來說，是一個切入制氫環節的好切口。
我們認為，制加氫一體站會是未來很重要的趨勢，即加氫站同時配備光伏相關設置、電解槽制氫，省去了儲運環節，能節約很多成本。而這正是電解槽公司的極大優勢和機會。
資本市場對燃料電池車產業鏈始終非常關注。燃料電池車是政府補貼的直接受益者，市場大、離商業化近，全產業帶動效應強。燃料電池的應用場景也不止商用車，在儲能、甚至乘用車領域也都有應用可能，市場規模會循序漸進地擴大。
目前，行業正從野蠻式發展逐步演進到政策驅動+商業化驅動的過程中。類似鋰電行業在2010年-2015年所處的階段，燃料電池行業正處于強政策引導期。政府為了避免此前出現的部分補貼亂象，在氫能領域的補貼會更克制、實施以獎代補，且地方政府的參與度更高。在2025年退補之后，商業化的落地、整個產業的格局才會變得更清晰。
在燃料電池的產業鏈上，燃料電池系統大概占到終端車輛成本的60%。對這條產業鏈來說，系統公司無疑是最重要的一環——商業化最成熟、產業鏈主導權最大。
但面臨的問題同樣殘酷：系統本身成本和氫氣使用成本都高，如果拿不到補貼，公司的經濟賬目前是算不過來的。但想要拿補貼，需要車先跑上一段時間。對公司來說，核心是要在客戶的商業訴求和政策的引導訴求中找到交叉的突破口。
現階段，能生產出“可用”的產品+強資源的公司會暫時領跑。但2025年之后，行業補貼會逐漸退坡，系統公司們必定迎來一波洗牌。我們的建議是，系統公司向上游電堆、膜電極進行產業鏈一體化延展是很重要的，否則未來電堆公司向下游系統拓展、或主機廠親自入局，都會對系統公司產生擠壓，生存空間會越來越小。
想要實現最終成本的降低是各環節的系統工程，并非單個部件性能突破就能實現的。因此，目前頭部公司也有了一體化的趨勢：
一部分領先的企業通過資本優勢在進行一體化的投資布局，如億華通；一些企業自己建立技術能力，除了電堆和系統，也開始做膜電極、雙極板等關鍵部件；一些企業則通過產業聯盟形成“膜電極/雙極板-電堆-系統”的一體化鏈條：氫能產業鏈因為強資源驅動、強技術驅動的特質，已圍繞清華、交大、同濟、大化所等學術高地和產業方形成圈層，在每個圈子內部，實際都已形成一條自己的的一體化鏈條。
海外的龍頭企業普拉格能源（Plug Power）也是如此，它掌握了從膜電極（MEA）到電堆、系統的一體化能力，還有各種應用類布局（比如叉車），甚至還在嘗試往上游制氫端開拓業務。擁有產業鏈一體化能力的電堆或系統公司在未來一定會更有優勢。
燃料電池的最上游，是組成膜電極的關鍵材料——質子交換膜、氣體擴散層和催化劑，它們涉及底層材料技術難度高、成本占比大，且在整體性能上非常重要，目前的國產化率都<10%。這三種關鍵材料的國產替代機會非常值得關注。
當前，國內能做這些關鍵材料的公司是非常少的，屬于真正的“卡脖子”環節。
突破不易，國產材料需要“耐得住寂寞”：實驗室研發材料周期漫長，即使有了實驗室產品，還要經歷生產線設計、開發、設備調試、產品多番迭代等環節，最快也需兩三年的時間。量產后的產品還需通過下游客戶的測試驗證后才能采購放量，車規級材料需要經歷漫長且嚴格的性能、壽命、穩定性/批次一致性測試，這又要耗費1-2年時間。
也正因此，國產材料領先企業的先發優勢會更明顯，并且可以通過批量化生產產品來不斷迭代技術，放量后會形成價格上的領先優勢。以泰合服務的國內稀缺的具備氣體擴散層（碳紙）批量生產能力的通用氫能為例，創始人前期研究相關材料的時間長達20余年，公司正式成立后又花費2年時間建立國內首條全自主設計、全國產化設備的卷對卷產線，量產產品又經歷了1-2年的測試驗證，最終才能得到下游客戶的認可：產品性能與海外產品相當，但售價僅為海外產品的50%。
關鍵材料國產化是必然的趨勢。以鋰電池的隔膜為參考：早期，濕法膜關鍵技術也是被日本和歐美壟斷，但這是大功率、高容量電池的關鍵技術。在鋰電池補貼政策剛落地的產業導入期（2012年左右），隔膜的國產化率大概只有5%。隨著國產技術突破，國產隔膜擁有巨大的成本優勢，當前隔膜國產化率已經超過90%，也誕生了超過千億市值的鋰電池隔膜絕對龍頭恩捷股份。
伴隨政策引導、技術突破，氫能領域的關鍵材料公司也可能會擁有非常類似的發展路徑：利用我們的制造業成本優勢，提供高性價比的產品，發展成為國際化的大公司。
對能源的探索，是人類對未來生活想象的探索。
從一種能源結構切換到另一種能源結構，不僅意味著人類生活方式的徹底改變，還往往蘊藏著資本機遇、產業前途和國家命運的急遽嬗變。
伴隨工業革命，煤炭在英國推動了資本主義的第一次飛躍；石油美元則塑造了今日的國際金融體系和政治格局。清潔能源的出現，開啟了能源行業從“資源導向”向“制造導向”的轉變——而這正是制造業大國中國的優勢所在。因此，我們相信氫能會和風光一樣在中國迎來巨大的發展機會。
此外，氫能尚處長周期大賽道的起步期，未來很長時間內都可能面臨較高的融資成本。對氫能產業鏈上的每家企業來說，如何定位氫能在投資回報、產業布局和國家戰略等不同維度的多重價值，吸引多元投資人助力，并制定前瞻的融資戰略和合理的配套方案，都是關鍵挑戰。
