管清友：冒险的奖赏——氢能源汽车产业深度研究

本文来自微信公众号“清友会”，贝壳投研经授权发布。

“730”政治局会议中首次强调“挖掘国内市场潜力，支持新能源汽车加快发展”——如今的新能源汽车行业正在从政策驱动转向市场驱动发展。从总量上来看，根据工信部、中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图》规划，至2035年新能源汽车市场份额占比将超50%，以此测算未来新能源汽车年销量规模将达到千万辆。从技术路径来看，关于节能、电能与氢能三大新能源发展方向的争论一直没有停止。在石油和天然气占主导地位的能源形势下，发展氢能源如同下一场“世纪豪赌”。但中国若能在未来国际可再生能源市场上占有一席之地，下一场赌注又何妨？背景：“双碳”战略之下，能源革命势在必行1、高碳排放引发气候危机，“碳达峰”、“碳中和”计划迫在眉睫（1）温室气体的过度排放，导致全球气候问题泛滥工业革命以来，由于世界各国工业的快速发展，全球温室气体放量明显增加。过高的温室气体排放为地球带来了各种各样的自然灾害，气候问题频发。

根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）测量数据，全球年平均气温相较于半个世纪前，增长已经超过1摄氏度。如今相关科学研究也已经证实，全球气温上升与温室气体排放有密切关系。其中，二氧化碳占温室气体排放的84%，是解决气候问题的重中之重，近半个世纪以来，全球二氧化碳平均浓度从250ppm上升到400ppm左右。包括联合国在内的各大国际组织都为全球变暖表达了忧虑，并采取了具体行动，各国齐心减排，达成了《京都议定书》等协议，致力于减少全球二氧化碳排放量，已解决如今严峻的气候问题。（2）多国已将“碳达峰”、“碳中和”提上日程“碳达峰”是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点，“碳中和”是实现二氧化碳“净零排放”。

碳达峰与碳中和紧密相连，前者是后者的基础和前提，达峰时间的早晚和峰值的高低直接影响碳中和实现的时长和实现的难度。后者是对前者的紧约束，要求达峰行动方案必须要在实现碳中和的引领下制定。碳中和与碳达峰时间点则代表了一国减排的时间点与决心，也将间接反映该国及减少二氧化碳排放的整体路径。如今世界各国正在积极响应碳达峰、碳中和号召，全球已经有54个国家的碳排放实现达峰，各国碳中和也均已提上日程。根据OCED数据，1990年、2000年、2010年和2020年以前碳排放达峰国家的数量分别为18、31、50和54个。2020年，排名前十五位的碳排放国家中，美国、俄罗斯、日本、巴西、印度尼西亚、德国、加拿大、韩国、英国和法国已经实现碳排放达峰。中国、马绍尔群岛、墨西哥、新加坡等国家承诺在2030年以前实现达峰。

中国“30·60”减排目标确认，减排目标任重而道远。2021年两会“碳中和”、“碳达峰”上升成为国家重要战略，我国要力争二氧化碳排放2030年前达到峰值，力争2060年前实现碳中和。对中国来说，“碳中和”、“碳达峰”的“30·60”目标时间紧，任务重，必须要技术政策多管齐下，多个行业共同配合，才能完成这一艰巨的战略目标。2、汽车行业是我国实现“碳达峰”、“碳中和”的攻坚高地（1）中国碳排放峰值仅剩约20%空间，交运汽车是我国碳排放大部门我国已经是全球碳排放第一大国，总量超美国两倍。自2006年我国二氧化碳排放量超过美国，连续13年成为全球最大的温室气体排放国。我国承诺到2030我国单位国内生产总值二氧化碳排放将比2005年下降65%以上。

根据测算，我国二氧化碳排放峰值约为120亿吨，仅有约20%空间。如果自2010年起算，我国到2030年达到二氧化碳排放峰值120亿吨年均增速仅为2%左右，减排压力较大。交通运输是我国二氧化碳碳排放的最大部门之一，是实现碳达峰与碳中和的关键。汽车行业作为传统燃料使用重地，在碳达峰与碳中和过程中至关重要。根据中国碳核算数据库(CEADs)统计的我国分部门二氧化碳排放量（千吨）数据，交通运输行业二氧化碳排放量在我国各产业中位列第四，约占二氧化碳总排量的7%。对于汽车行业，大幅提高低能耗与新能源汽车的比重将势在必行。(2）三大技术路径博弈，电动汽车已经成为主流汽车行业作为传统燃料使用重地，是我国实现减碳整体目标的重点攻坚方向。当前汽车行业实现减排的主要技术路径有三：一是生产更加节能的汽车，直接减少碳排放；二是通过电动汽车来实现碳排放的集中管理，再管理发电方式实现减排；三是氢能源汽车，通过技术革新实现理论上的绝对清洁。技术路径1——节能汽车：从技术上实现单辆汽车的能耗降低，减少每辆汽车的二氧化碳排放量。

这一路径下汽车技术有两大发展方向：一是提升内燃机的运转效率，但实现目标技术难度较高，人类内燃机技术经过如此多年的发展已经接近技术瓶颈；二是在发动机上串联或并联电机（即HEV车型），通过发动机与电动机间的协同工作，弥补内燃机工作循环中低效率工况，使得汽车发动机在绝大多数工况下都能保持较高效率，最终大幅降低车辆单位公里数油耗，从而实现减排。节能技术路线相对成熟、易于实践，但仍不能彻底解决碳排放问题。一方面当前HEV混合动力技术已经相当成熟，丰田、本田等日系品牌已专注于此项技术多年并已经研发出多款高效混动汽车，畅销市场。另一方面节能汽车并未直接使用电能驱动，不需要进行长时间电力补给，因此消费者没有电动车的里程焦虑，使用习惯并未改变，体验更佳。但与此同时，节能汽车的本质是传统能源到新能源过渡的产物，并未彻底解决二氧化碳排放问题。