什么是新能源？
有舊才有新，新能源是相對舊能源（傳統(tǒng)能源）來定義的。
從大的宏觀角度來看，我們經(jīng)歷了三次工業(yè)革命，正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命。
第一次工業(yè)革命的機器是蒸汽機，它的能源是煤。
第二次工業(yè)革命的機器是內(nèi)燃機和電力機器，它的能源是石油和電力。
自從內(nèi)燃機發(fā)明、取代蒸汽機之后，作為能源的煤主要用來燃煤發(fā)電，其次用在鋼鐵、建材、化工行業(yè)。
比如2019年，我國煤炭消費3930Mt（百萬噸），其中用于發(fā)電2040Mt，用于鋼鐵行業(yè)670Mt、建材行業(yè)510Mt、化工行業(yè)280Mt。
數(shù)據(jù)來源：能源基金會《2020能源數(shù)據(jù)》。
除了煤，天然氣也是一種常見能源，主要用作發(fā)電燃料、城鎮(zhèn)燃氣和工業(yè)燃料。
比如2020年，我國消費天然氣3200億m，發(fā)電占比18%、城鎮(zhèn)燃氣占比38%、工業(yè)燃料占比34%，其余化工占比10%。
在美國，天然氣是發(fā)電的主要能源，美國能源信息署（EIA）數(shù)據(jù)，2020年天然氣發(fā)電占總發(fā)電量39%。
從第二次工業(yè)革命至今，煤、石油、天然氣是全球主要的一次能源，是不可再生的化石能源，煤電和天然氣電是全球主要的二次能源（經(jīng)一次能源加工），以上統(tǒng)稱是傳統(tǒng)能源。
第三次工業(yè)革命主要是信息技術(shù)的發(fā)展，能源上沒有大的變化。
現(xiàn)在我們正在經(jīng)歷第四次工業(yè)革命，從2000年開始，全球科技創(chuàng)新進入空前密集期，主要集中在五個領(lǐng)域。
一是以人工智能、量子信息、移動通信、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈為代表的新一代信息技術(shù)加速突破應用。
二是以合成生物學、基因編輯、腦科學、再生醫(yī)學為代表的生命科學領(lǐng)域發(fā)生新的變革。
三是融合機器人、數(shù)字化、新材料的先進制造技術(shù)正在加速推進制造業(yè)向智能化、服務化、綠色化轉(zhuǎn)型。
四是以清潔高效可持續(xù)為目標的能源技術(shù)加速發(fā)展將引發(fā)全球能源變革。
五是空間和海洋技術(shù)正在拓展人類生存發(fā)展新疆域。
區(qū)別于傳統(tǒng)能源，新能源的特點就在于清潔（低碳）和可持續(xù)（可再生）。
為什么是新能源？
1、傳統(tǒng)能源是全球氣候變暖和大氣污染的主因。
在20世紀80年代，南極臭氧層空洞曾經(jīng)是個全球性大問題，應對全球氣候變暖、減少碳排放，成為國際社會的共識。
2021年，《巴黎協(xié)定》實施細則通過決議，國際社會開始全面落實協(xié)定內(nèi)容。
《協(xié)定》主要內(nèi)容是把全球平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上低于2°C之內(nèi)，并努力將氣溫升幅限制在工業(yè)化前水平以上1.5°C之內(nèi)。
應對全球氣候變暖、減少碳排放的關(guān)鍵在于減少傳統(tǒng)化石能源的消費。
單說我國。
2020年12月在氣候雄心峰會上，我國宣布到2030年非化石能源占一次能源消費比重將達到25%左右，風電、光伏發(fā)電（本文簡稱光伏）總裝機容量將達到12億千瓦以上。
2021年10月，我國發(fā)布《2030年前碳達峰行動方案》，具體內(nèi)容下文再說。
然后是大氣污染。
在十年前，霧霾和PM2.5曾經(jīng)是我國的大問題，現(xiàn)在的空氣質(zhì)量比過去好太多了。
排放到空氣中的大量工業(yè)廢氣、燃煤煙塵以及逐漸增加的汽車尾氣是大氣污染物的主要來源，2015年燃煤對全國PM2.5排放量貢獻率達62%，是霧霾的元兇。
綜上，新能源作為清潔能源，是取代傳統(tǒng)化石能源的一個原因。
2、 傳統(tǒng)能源是不可再生資源。
在20世紀80年代，石油枯竭曾經(jīng)是個全球性大問題，近年似乎提得不多了，但是可再生仍然是新能源與傳統(tǒng)能源的重要差異。
尤其是我國，傳統(tǒng)能源資源匱乏，石油、天然氣對外依存度極高。
煤資源，我國儲量和產(chǎn)量位居世界第一，2019年產(chǎn)量達38.5億噸，算入未統(tǒng)計的部分，實際產(chǎn)量高達42.5億噸。
但是消費大、需求大，年年都要進口，2019年進口3億噸。
并且，我國煤資源開采條件差、生產(chǎn)成本高。
2018年，礦井平均開采深度已達510米，最深1450米，開采成本高，因此價格高，煤炭出礦價66.1美元/噸，是美國的1.7倍。
而且我國的煤炭儲量并不是很足，相比美國煤炭儲存量高達390年來說，我國僅僅只有37年，40年之后我國就會面臨煤炭資源不足的局面，儲產(chǎn)比非常低。
恰恰煤是我國的主要消費能源，因此也是減碳的主力，最重要的手段就是減少煤電發(fā)電量，增加綠電（清潔電力）發(fā)電量。
石油資源，我國儲量和產(chǎn)量都比較小，2021年進口原油5.1億噸，對外依存度72%。
并且，我國石油資源開采條件差、成本高，單井平均日產(chǎn)2噸，中東地區(qū)高達685噸。
2018年，開采成本50美元/噸，是中東地區(qū)的10倍。
天然氣資源，情況和石油資源差不多，2016年我國管道天然氣市場價2.04元/m，是美國的3.5倍。
簡單說一下儲產(chǎn)比概念。
儲產(chǎn)比是剩余可采儲量和當年產(chǎn)量的比值，數(shù)字越大越好，從上表看，我國石油和天然氣能源儲產(chǎn)比都比較小。
綜上，從國家能源安全和可持續(xù)角度看，新能源作為可再生能源，是取代傳統(tǒng)不可再生能源的又一個原因。
經(jīng)過以上分析，不難發(fā)現(xiàn)，全球能源變革尤其是我國能源變革的主因是國際政治、環(huán)保主義、國家能源安全，和能源產(chǎn)業(yè)本身的發(fā)展規(guī)律關(guān)系不大。
因此，國家產(chǎn)業(yè)政策是推動能源產(chǎn)業(yè)變革、推廣新能源的主動力。
現(xiàn)行的國家能源產(chǎn)業(yè)政策有2個最為重要。
一是2021年發(fā)布的《2030年前碳達峰行動方案》，規(guī)定到2025年非化石能源消費比重達到20%左右，到2030年非化石能源消費比重達到25%左右。
在該文件中，有一段叫“大力發(fā)展新能源”，主要內(nèi)容是全面推進風電、光伏大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，探索地熱能、海洋能開發(fā)利用，規(guī)定到2030年風電、光伏總裝機容量達到12億千瓦以上。
注意措詞，全面推進風電、光伏大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展。
另外，文件中的新能源指風電、光伏、地熱能、海洋能，其它清潔能源并沒有歸入新能源，這一點我們在下文具體討論。
二是2022年發(fā)布的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，規(guī)定到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達到39%左右，電能占終端用能比重達到30%左右。
在該文件中，有一段叫“加快發(fā)展風電、太陽能發(fā)電”，主要內(nèi)容是全面推進風電和光伏大規(guī)模開發(fā)和高質(zhì)量發(fā)展，優(yōu)先就地就近開發(fā)利用，加快用電側(cè)分散式風電和光伏建設。
有序推進集中式開發(fā)，加快推進以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地建設，積極推進黃河上游、新疆、冀北等多能互補清潔能源基地建設。
積極推動屋頂光伏開發(fā)利用，推廣光伏發(fā)電與建筑一體化應用。
開展風電光伏制氫示范。
鼓勵建設海上風電基地，推進海上風電向深水遠岸區(qū)域布局。
該文件對傳統(tǒng)能源和新能源都有規(guī)劃，是投資能源產(chǎn)業(yè)的必讀文件。
上面這張圖是我在西北拍的，我每年都會出去走動走動，美其名曰“放空”，其實就是貪玩。
我發(fā)現(xiàn)西北最大的變化就是多了很多漫山遍野的“大風車”，像上面這種場面，西北到處都是，太陽能板反而沒那么多。
兩個文件之中的概念大家應該都不陌生，我簡單介紹一下什么叫多能互補。
受光照和氣候影響，風電、光伏的輸出電壓和發(fā)電量不穩(wěn)定，解決的辦法之一是和水電互補，從而向電網(wǎng)輸送穩(wěn)定電壓和穩(wěn)定電量的電力。
比如我國的龍羊峽水光互補電站、雅礱江水風光互補綠色清潔可再生能源基地。
其它配套文件也不少，我挑幾個重要的說一下。
《以沙漠、戈壁、荒漠地區(qū)為重點的大型風電光伏基地規(guī)劃布局方案》，規(guī)劃到2030年，總裝機容量達到4.55億千瓦。
《關(guān)于2021年可再生能源電力消納責任權(quán)重及有關(guān)事項的通知》，規(guī)定自2021年，每年印發(fā)當年和次年消納責任權(quán)重，當年權(quán)重為約束性考核指標，各省能源主管部門負責。
以上兩個配套文件極為清楚的說明，我國能源改革是政策推動的，新能源建設的規(guī)模是政策規(guī)定的，新能源的消納列入地方政府考核。
總結(jié)一下，我國能源變革是政策推動的，主要方向是減少煤、石油、天然氣化石能源消費，增加非化石能源消費，尤其是增加電力在終端的消費。
非化石能源主要是電力和氫能，電力指清潔電力，主要是可再生的風電、光伏、水電和不可再生的核電。
地熱能、海洋能、生物質(zhì)能等其它新能源還在探索階段，而且資源儲量小，這里先略過。
可再生能源之中，水電資源開發(fā)殆盡，這里也先略過。
從資源端看，我國水電技術(shù)可開發(fā)資源量542GW，其中有經(jīng)濟效益的經(jīng)濟可開發(fā)資源量402GW。
從開發(fā)端看，2021年水電已開發(fā)利用量391GW，接近402GW的極值。
從可持續(xù)角度看，可再生能源發(fā)展優(yōu)先級大于不可再生能源。
下面，我們具體談一談新能源細分產(chǎn)業(yè)，主要是風電、光伏、核電、氫能。
1、風電
2021年，風電總裝機容量3.3億千瓦，同比新增47.57GW（100GW=1億千瓦）。
2020年、2021年，風電有肉眼可見的巨大增長，原因在于新能源產(chǎn)業(yè)是政策推動的，政策是根本。
2019年5月，發(fā)改委發(fā)布《關(guān)于完善風電上網(wǎng)電價政策通知》，主要內(nèi)容有2塊。
一是關(guān)于陸上風電的上網(wǎng)電價。
2018年底之前核準的陸上風電項目，2020年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補貼；
2019年1月1日至2020年底前核準的陸上風電項目，2021年底前仍未完成并網(wǎng)的，國家不再補貼。
自2021年1月1日開始，新核準的陸上風電項目全面實現(xiàn)平價上網(wǎng)，國家不再補貼。
最重要的內(nèi)容是上一句，文件規(guī)定陸上風電項目自2021年取消國家補貼，因此2020年有一波陸上風電的搶裝潮。
比如2020年，我國陸上風電新增裝機68.6GW，是海上風電新增裝機3GW的近23倍。
二是關(guān)于海上風電的上網(wǎng)電價。
2018年底前已核準的海上風電項目，如在2021年底前全部機組完成并網(wǎng)的，執(zhí)行核準時的上網(wǎng)電價。
2022年及以后全部機組完成并網(wǎng)的，執(zhí)行并網(wǎng)年份的指導價。
文件規(guī)定2021年底前并網(wǎng)的海上風電項目有國家補貼，自2022年取消國家補貼，因此2021年有一波海上風電的搶裝潮。
比如2021年，我國陸上風電新增裝機41.4GW，同比大幅減少，海上風電新增裝機14.5GW，同比增長近3倍。
補貼的力量從來都是“巨大的”。
自2022年開始，新增風電項目不再有國家補貼，增長率不如前兩年是必然的，不過仍然是市場最為看好的賽道之一。
原因當然在于政策。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》，規(guī)定到2025年，非化石能源消費比重達到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達到39%左右。
前一個目標已經(jīng)實現(xiàn)，國家能源局數(shù)據(jù)，2021年我國清潔能源消費比重達到25.3%。
后一個目標還有差距，中電聯(lián)數(shù)據(jù)，2021年我國非化石能源發(fā)電量比重達到34.6%，距離目標還有4.4個百分點。
這個差距很大程度上必須指望風電和光伏的增量來追平。
在國家補貼退出、新能源消納責任落在地方政府之后，風電項目的經(jīng)濟效益成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
風電項目的經(jīng)濟效益，顯而易見，取決于上網(wǎng)電價和度電成本。
大體上，風電項目經(jīng)濟效益=發(fā)電量×（上網(wǎng)電價-度電成本）。
上網(wǎng)電價，發(fā)改委《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價政策有關(guān)事項的通知》規(guī)定，2021年起，新核準陸上風電項目國家不再補貼，平價上網(wǎng)；
2021年起，新核準海上風電項目上網(wǎng)電價由地方政府制定，在燃煤發(fā)電基準價內(nèi)的部分由電網(wǎng)企業(yè)結(jié)算。
在燃煤發(fā)電基準價外的部分，當然由地方政府財政補貼了。
簡而言之，風電上網(wǎng)電價與煤電基準價掛鉤，一般不會超過煤電市場價，大約在0.35-0.45元之間。
度電成本，具體計算方法這里不展開了，我們會在之后分析上市公司的文章里詳細說明。
現(xiàn)在，我們只需要知道，陸上風電度電成本基本控制在0.2-0.3元，海上風電度電成本基本控制在0.4-0.5元之間。
也就是說，陸上風電項目已經(jīng)實現(xiàn)了正收益，海上風電項目還需要地方政府財政補貼，不過已經(jīng)非常接近正收益門檻。
在總裝機容量和新增裝機容量方面，陸上風電比海上風電多得多，經(jīng)濟性是主要原因。
未來，隨著風電度電成本進一步下降（幾乎是必然事件），風電項目的經(jīng)濟效益進一步提升，產(chǎn)業(yè)前景很好。
以上是風電產(chǎn)業(yè)大的層面，其實還有很多內(nèi)容沒有講到，比如集中式和分布式的比較，比如陸上風電和海上風電的比較，比如全產(chǎn)業(yè)鏈，比如技術(shù)發(fā)展趨勢，比如全球市場……
本文沒有展開的內(nèi)容，有可能的話會在之后的分析文章里盡量講到，請保持關(guān)注。
2、光伏
2021年，國際可再生能源署（IRENA）數(shù)據(jù)，全球光伏總裝機容量846GW，同比增長19%，新增133GW。
2021年，國家能源局數(shù)據(jù)，我國光伏總裝機容量3.06億千瓦，同比新增54.9GW。
我國光伏總裝機容量略低于風電，但是新增裝機容量略高于風電。
之所以光伏產(chǎn)業(yè)提及全球市場，是因為在全球光伏產(chǎn)業(yè)鏈中，我國占主導地位。
2021年，全球新增裝機容量133GW，我國新增裝機容量54.9GW，占比41.3%。
2021年，全球總裝機容量846GW，我國總裝機容量306GW，占比36.2%。
無論是累計裝機規(guī)模，還是新增裝機規(guī)模，我國都是絕對主力，至少有兩點原因。
一是我國新能源改革的決心和政策力度更大。
這一點請回看本文開篇“為什么是新能源？”部分。
二是我國光伏產(chǎn)業(yè)在全球產(chǎn)業(yè)鏈中優(yōu)勢巨大。
我國光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進程這里不展開了，離主線太遠，等下內(nèi)容過多。
我們以投資的眼光看，全球光伏市場幾乎是中國企業(yè)的天下。
比如2021年，我國出口光伏組件88.8GW，國外新增裝機容量才78.1GW，部分出口組件會在下一年裝機。
這里也有統(tǒng)計口徑的問題，比如infolink數(shù)據(jù)，2021年全球新增裝機容量172.6GW，非中國市場新增124.6GW，比國際可再生能源數(shù)據(jù)高出不少。
即便是以infolink數(shù)據(jù)計算，我國組件出口規(guī)模也占國外市場的70%以上。
國外能源改革也是政策推動。
不過就在前幾天，歐盟老大之一德國擬立法推遲2035年電力行業(yè)零排放的目標，可能重啟燃煤發(fā)電廠。
其它國家能源政策大差不差，基本在2035年先實現(xiàn)電力行業(yè)零排放。
我國能源政策請回看本文“現(xiàn)行的國家能源政策”部分。
此外，發(fā)改委《關(guān)于2021年新能源上網(wǎng)電價政策有關(guān)事項的通知》規(guī)定：
一、2021年起，對新備案集中式光伏電站、工商業(yè)分布式光伏項目和新核準陸上風電項目（以下簡稱“新建項目”），中央財政不再補貼，實行平價上網(wǎng)。
二、2021年新建項目上網(wǎng)電價，按當?shù)厝济喊l(fā)電基準價執(zhí)行。
光伏和陸上風電同一年取消國家補貼，平價上網(wǎng)，因此光伏項目的經(jīng)濟效益成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。
國外尤其是歐美地區(qū)，2021年底至今油氣大幅上漲，大概率會推動新能源快速增長，利好我國光伏企業(yè)。
比如2022年一季度，我國出口組件37.2GW，同比大幅增長112%。
國內(nèi)光伏項目的經(jīng)濟效益和風電項目一樣，取決于上網(wǎng)電價和度電成本。
上網(wǎng)電價，按照國家規(guī)定執(zhí)行燃煤基準價，一般在0.35-0.45元之間。
度電成本，光伏項目分集中式和分布式兩種，成本差不多。
集中式光伏項目初始成本，主要由組件、逆變器、支架、電纜、一次設備、二次設備等關(guān)鍵設備成本以及土地費用、電網(wǎng)接入、建安、管理費用等部分構(gòu)成。
2021 年，全投資模型下，集中式光伏電站在 1800 小時、1500 小時、1200 小時、1000 小時等效利用小時數(shù)的 LCOE 分別為 0.21、0.25、0.31、0.37 元/kWh。
全投資模型指不含融資成本。
LCOE（Levelized Cost of Energy），平準化度電成本，計算方法是項目全生命周期成本折現(xiàn)除以全發(fā)電量，折現(xiàn)率一般是5%。
工商業(yè)分布式光伏系統(tǒng)的初始投資主要由組件、逆變器、支架、電纜、建安費用、電網(wǎng)接入、屋頂租賃、屋頂加固以及一次設備、二次設備等部分構(gòu)成。
2021 年，全投資模型下分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)在 1800 小時、1500 小時、1200 小時、1000 小時等效利用小時數(shù)的 LCOE 分別為 0.19、0.22、0.28、0.33 元/kWh。
光伏項目已經(jīng)實現(xiàn)正收益，未來度電成本大概率會進一步下降，產(chǎn)業(yè)前景大好。
關(guān)于集中式和分布式光伏，還有許多可以說的。
此外，光伏全產(chǎn)業(yè)鏈、光伏技術(shù)迭代、光伏電池、光伏建筑一體化等等內(nèi)容這里也先不做展開，我會盡可能在之后的分析文章里談到。
3、核電
“我極其看好我國的核電”。
突然想起前幾天被“乾坤圈”刷屏了，大家應該都看到了吧，世界第一大圈非常高調(diào)的從世界人民眼前飄過，就是用在核電上的。
其實之前我國只有《中核》和《中廣核》兩家具備核電站的建設和運營資格，近幾年才放開新進入了不少公司。
截止2021年底，我國在運核電機組53臺，裝機容量5464.7萬千瓦。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》到2025年，核電運行裝機容量達到7000萬千瓦。
簡單計算一下，到2025年，核電裝機容量復合年增長率6.4%。
中國核能行業(yè)協(xié)會《中國核能發(fā)展報告（2021）》預計，到2025年在運核電裝機達到7000萬千瓦，在建核電裝機達到3000萬千瓦；
到2030年，在運核電裝機容量將達到1.2億千瓦，發(fā)電量占全國發(fā)電量8%。
核電的發(fā)展主要取決于2個因素：安全性和經(jīng)濟性。
這些年全世界都有點談核色變的感覺，當然法國除外，法國是世界第二大核電國，核電占比高達7成，而且法國人民對核安全這個問題，好像并沒那么在乎。
不像德國，極端到要關(guān)閉所有核電站，估計等俄烏戰(zhàn)爭結(jié)束真可能會放棄所有核電站。
美國是全球第一，雖然發(fā)電占比20%，看起來好像不是特別高，但是核電站非常多，
技術(shù)進步讓核電站的安全性和經(jīng)濟性大大提高。
任何事物我們都應當辯證的去看待，風險和問題只能說明難度，并不能說明就應該放棄，有問題解決問題就好了嘛。
2020年，我國自主第三代核電技術(shù)、抗震等級達9級、抗大飛機撞擊的“華龍一號”首臺核電機組投入運行。
“華龍一號”機組發(fā)電功率增加5-10%，采用世界最高安全要求和最新技術(shù)標準。
1臺“華龍一號”機組一年發(fā)電量達100億度，能夠滿足100萬城市人口一年的生產(chǎn)生活用電需求。
2021年，我國自主第四代核電技術(shù)的示范工程也成功并網(wǎng)發(fā)電，設備國產(chǎn)率90%以上。
在“多發(fā)滿發(fā)”的新能源政策下，核電發(fā)電量和經(jīng)濟效益同比提高。
2021年，核電發(fā)電量4000億度左右，同比增加11.2%，上網(wǎng)電量3800億度左右，同比增加11.4%。
以上市公司業(yè)績?yōu)槔?021年中廣核營收807億，同比增加14.3%，扣非凈利潤97億，同比增加3.4%。
我個人看好核電產(chǎn)業(yè)，核電作為唯一穩(wěn)定的非化石能源電力，有望替代煤電成為電力系統(tǒng)的基礎負荷電源。
目前核電發(fā)電量占全國發(fā)電量5%以上，中國核能協(xié)會預計到2030年發(fā)電量占比8%左右，長期來看上升空間很大。
短期來看，核電初始投資大、回收周期長、技術(shù)門檻高，不如風電、光伏產(chǎn)業(yè)容易上規(guī)模。
但是核電有一個任何新能源都眼紅的優(yōu)點，那就是對儲能要求沒那么高。
目前所有新能源的死穴都是儲能問題，儲能技術(shù)一直未能突破，而不管是太陽能還是風能，發(fā)電的穩(wěn)定性都不高，沒有儲能環(huán)節(jié)來緩沖的話，效率就始終無法很好的提升。
水電稍微好一丟丟，發(fā)出來的電用不完的時候，比如晚上發(fā)的電，不用就浪費了，這個時候就把這些要浪費的電來抽水，把水重新抽上去，白天用電高峰的時候，又把水放下來加大發(fā)電力度。
等于就是變相儲能，把多余的電換成高水位，不過這個操作目前也并不多。
太陽能發(fā)電和風力發(fā)電就沒這個特點，完全無法儲能。
而核電某種程度上跟火力發(fā)電有點像，可控、效率是最高的。
后面在單獨分析核電企業(yè)時，還會詳細的介紹。
4、氫能
說起氫能，不得不想起日本，在新能源汽車的方向選擇上，日本沒有選擇電動汽車，而是選擇了氫能汽車。
所以目前日本在電動汽車行業(yè)完全失去了先機和競爭力，但是氫能汽車日本是絕對的世界第一。
2021年，我國氫氣產(chǎn)量和消費量超過3340萬噸。
從供給側(cè)看，我國氫氣供給主要是煤制氫，2019年占比40%以上。
數(shù)據(jù)來源：中國氫能聯(lián)盟《中國氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告》
煤制氫、天然氣制氫、石油制氫，化石能源制氫合計占比64%，制氫過程會排放大量溫室氣體，稱之為灰氫。
工業(yè)副產(chǎn)品提純制氫占比32%，主要從焦爐煤氣、氯堿尾氣之類工業(yè)副產(chǎn)品中提純氫氣，稱之為藍氫。
電解水制氫占比4%，問題是電價太貴。
利用風電、光伏清潔電力制氫是未來的大方向，全程不排放溫室氣體，符合雙碳政策，稱之為綠氫。
2021年，我國棄水電量約175億度，棄風、棄光電量超過200億度。
這個時候，電解水制氫就是目前最有可行性的儲能手段之一，因為儲能技術(shù)瓶頸主要在物理結(jié)構(gòu)和化學特性，電解水制氫等于是繞開了這個瓶頸。
雖然繞開了儲能的難題，但是氫的儲存和運輸卻同樣存在難點。
從需求側(cè)看，我國氫氣需求主要是原油煉化和合成氨化肥，2019年合計占比90%。
供給和需求中間還有一個儲存和運輸?shù)沫h(huán)節(jié)。
儲氫有3種方式，氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)。
高壓氣態(tài)儲氫是目前主流的儲氫方式，低溫（-240℃以下）液態(tài)儲氫成本太高，主要用在航天領(lǐng)域。
液態(tài)儲氫還有一種方式，在液態(tài)有機物中加氫，成本較高，目前沒有規(guī)模商用。
固態(tài)儲氫是在金屬合金材料中加氫，形成金屬氫化物，技術(shù)尚在研發(fā)。
上述儲氫方式，低溫液態(tài)儲氫密度最大，但是技術(shù)難度最高、成本最高，液態(tài)有機物和固態(tài)儲氫是未來的主流。
數(shù)據(jù)來源：《全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的現(xiàn)狀與趨勢》。
高壓氣態(tài)運氫是目前主流的運氫方式，一般短途運輸采用儲氫罐拖車或者純氫管道，中長距離運輸采用天然氣管道混氫。
但是如果超過1500公里，不如在當?shù)仉娊馑茪鋭澋脕怼?/p>
目前全球純氫管道長度也就不到4500公里，我國純氫管道長度僅有100公里。
液態(tài)和固態(tài)運氫方式規(guī)模太小，先略過了。
儲氫罐拖車
在我國能源變革中，氫能作為一種新能源，近幾年上升到國家層面。
《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》提出，攻克可再生能源制氫和氫能儲運、應用及燃料電池等核心技術(shù)，力爭氫能全產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵技術(shù)取得突破，推動氫能技術(shù)發(fā)展和示范應用。
國家能源局《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035年）》提出，到2025年，基本掌握核心技術(shù)和制造工藝，初步建立較為完整的供應鏈和產(chǎn)業(yè)體系。
燃料電池汽車保有量約5萬輛，部署建設一批加氫站。
可再生能源制氫達到10-20萬噸/年。
到2030年，形成較為完備的創(chuàng)新體系、供應體系，可再生能源制氫廣泛應用。
到2035年，形成氫能產(chǎn)業(yè)體系，構(gòu)建涵蓋交通、儲能、工業(yè)等氫能應用生態(tài)，可再生能源制氫在終端消費中比重明顯提升。
由此可見，我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展處在初級階段。
站在初級階段看問題，氫能問題不少，比如制氫不環(huán)保、不經(jīng)濟，比如氫脆，比如氫氣單位體積能量密度低。
不過站在發(fā)展角度看問題，以上氫能問題都不是問題。
比如使用可再生能源電解水制氫，合理利用棄水、棄風、棄光電量，既制氫，又儲能，而且還環(huán)保。
比如使用常壓常溫的液態(tài)有機物儲氫和固態(tài)金屬合金儲氫，既解決氫脆問題，又解決高壓氣態(tài)距離短、低溫液態(tài)成本高的問題。
比如氫氣體積能量密度低，氫氣是氣體，自然比不上成品油的單位體積能量密度，可是氫氣單位質(zhì)量能量密度高，是除核燃料外熱值最高的燃料。
要知道單位熱值，氫能是汽油的3倍，是乙醇的4倍，是煤的5倍。
“發(fā)展是解決一切問題的基礎和關(guān)鍵。”
氫能所面臨的問題也必須由發(fā)展來解決。
比如制氫環(huán)節(jié)，可再生能源電解水制氫（綠氫）必須發(fā)展到電價足夠便宜，制氫有經(jīng)濟效益才行。
比如儲運環(huán)節(jié)，高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)儲運的缺陷都比較大，液態(tài)有機物、固態(tài)合金儲氫必須發(fā)展到技術(shù)成熟、成本低廉才行。
2019年，世界第一個液態(tài)有機物儲氫的全球氫供應鏈正式運營，從文萊到日本。
比如用氫環(huán)節(jié)，氫能必須發(fā)展到足夠便宜，需求側(cè)有經(jīng)濟效益才行。
關(guān)于用氫，氫燃料電池是當前資本市場關(guān)注的重點，投資人希望它成為第二個鋰電池，甚至替代鋰電池，從而獲取巨大收益。
豐田Mirai 2氫燃料電池汽車
什么是氫燃料電池？
首先，它不是電池，也不直接燃燒氫氣。
它的工作原理是，氫氣在催化劑作用下分解成氫質(zhì)子和電力，在質(zhì)子交換膜作用下，氫質(zhì)子和電子分離，氫質(zhì)子在催化劑作用下和氧氣（空氣）生成水，電子進入電路生成電力。
簡而言之，氫燃料電池實際上是個氫氣發(fā)電機，而不是先儲電再放電的電池。
分析工作原理，不難發(fā)現(xiàn)，氫燃料電池有2個關(guān)鍵的零部件：質(zhì)子交換膜和催化劑。
質(zhì)子交換膜占電池總成本16%左右，催化劑（貴金屬鉑催化劑）占電池總成本36%左右，合計50%以上，主要依賴進口。
上文有交代，我國氫能產(chǎn)業(yè)處在初級階段，距離世界先進水平還太遠。
為什么是氫燃料電池汽車？
鋰電池汽車的弊端顯而易見，全球鋰資源儲量有限，自從電動汽車大賣，鋰價格一路走高。尤其是三元鋰電池，鈷、鎳價格也大幅上漲。
氫燃料電池汽車的優(yōu)點在于，總有一天，可再生能源電解水制氫會具有經(jīng)濟效益，這是一件大概率事件。
缺點在于，催化劑太貴了。
美國地質(zhì)調(diào)查局數(shù)據(jù)，2018年全球鉑族金屬儲量6.9萬噸，南非6.3萬噸，俄羅斯0.39萬噸，津巴布韋0.12萬噸，美國900噸，加拿大310噸。
如果氫燃料電池汽車大賣，鉑價大幅上漲是必然的。
第二個缺點在于，氫氣爆炸范圍大、威力大。
氫氣一旦泄漏，如果是開放空間，氫氣會快速擴散，危害不算太大；如果是封閉空間，比如地下車庫、隧道，危害太大。
氫燃料電池汽車在車輛碰撞方面的安全性也是一個未知的潛在危險。
因此，我個人認為，短期內(nèi)氫燃料電池汽車應以公共交通為主，比如停放在開放空間的公交車、中重型卡車、工程機械。
長期待安全技術(shù)完備、法規(guī)制度完備后，再開發(fā)乘用車市場。
在國家能源局《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃》中，有一段叫“有序推進交通領(lǐng)域示范應用”。
主要內(nèi)容是重點推進氫燃料電池中重型車輛應用，有序拓展客貨汽車市場應用，探索船舶、航空器等領(lǐng)域應用。
奔馳GenH2氫燃料電池卡車
第三個缺點在于，加氫站投資巨大。
加氫站的作用是給氫燃料電池汽車加氫，類似加油站、充電樁。
不算土地成本，一座日加氫500kg的加氫站總投資超過1500萬元，導致新開加氫站數(shù)量增長緩慢，從而不利于氫燃料電池汽車銷售。
以上關(guān)于氫燃料電池的內(nèi)容十分簡略，尤其是工作原理、技術(shù)、零部件方面。
氫能產(chǎn)業(yè)沒有展開的內(nèi)容很多，比如產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢、全產(chǎn)業(yè)鏈、電解水制氫技術(shù)與成本、氫燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈……
沒有展開的內(nèi)容，會盡可能在之后的文章介紹。
新能源產(chǎn)業(yè)還有兩個非常重要的部分沒有講到，一是風電、光伏輸出電壓和發(fā)電量不穩(wěn)定，而且需要儲能；
二是集中式風電、光伏項目主要在“三北”地區(qū)，離用電側(cè)很遠，需要西電東送。
儲能和高壓輸電都是萬億級別的市場，產(chǎn)業(yè)鏈很長，值得說的內(nèi)容很多，估計再有個2萬字差不多。限于篇幅，不能在本文盡述，請持續(xù)關(guān)注。
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