10年前，全球太陽能電池板需求開始飆升，中國憑借低廉的價格擊敗西方競爭對手，主導(dǎo)了太陽能制造業(yè)。10年后，在氫能領(lǐng)域，美國和歐洲決心不再重蹈覆轍。

隨著全世界都在加速脫碳，下一輪競賽將圍繞一種名為電解槽的設(shè)備展開。將電解槽接入太陽能等清潔電力，就可以從水中提取氫氣，而且不產(chǎn)生任何溫室氣體。要創(chuàng)造一種能為鋼鐵、水泥或航運(yùn)等行業(yè)脫碳的綠色燃料，這是關(guān)鍵一步。

世界各地的公司已經(jīng)加快電解槽的生產(chǎn)，綠氫工廠也在籌建中，氫能行業(yè)終于實現(xiàn)從試點項目到工業(yè)規(guī)模的飛躍。清潔能源研究集團(tuán)BloombergNEF估計，到2030年，全球電解槽產(chǎn)量需要增長91倍才能滿足需求。但是，許多西方清潔技術(shù)老手，還在以一種似曾相識的嫌惡態(tài)度看待新興的競爭。據(jù)BNEF數(shù)據(jù)，目前全球40%以上的電解槽來自中國。

雖然中國生產(chǎn)的電解槽效率不及歐美，但成本卻低得多，約為西方企業(yè)價格的四分之一。中國電解槽企業(yè)仍主要服務(wù)于中國國內(nèi)市場，但已經(jīng)開始擴(kuò)大海外銷售。

BNEF氫能分析師王曉亭（音譯）表示：“我聽過太多政府官員說，我們不能再重復(fù)太陽能的經(jīng)歷?！?/span>

在中國占據(jù)太陽能制造業(yè)領(lǐng)先地位的關(guān)鍵年份，喬·拜登（Joe Biden）當(dāng)時擔(dān)任美國副總統(tǒng)。當(dāng)選總統(tǒng)之后，他把中國視為競爭對手，而不是供應(yīng)商，他準(zhǔn)備把清潔技術(shù)制造業(yè)帶回美國，作為他氣候政策的一個支柱。美國決心不讓中國控制這一新的能源熱潮，拜登去年簽署的《削減通脹法案》（IRA）將大量資金用于鼓勵美國國內(nèi)的氫氣生產(chǎn)。

“美國將提供非?？犊难a(bǔ)貼，以確保當(dāng)?shù)毓?yīng)商生存下去?！蓖鯐酝ふf。

歐洲當(dāng)然也要在這個新興產(chǎn)業(yè)中分一杯羹。

俄烏戰(zhàn)爭爆發(fā)以來，歐洲生產(chǎn)的燃料價值縮水，也加大了歐洲大陸對氫能的雄心。然而，一些氫能倡導(dǎo)者認(rèn)為，歐盟沒有將雄心貫徹到底，這使它在與美國和中國的競爭中處于不利地位。歐盟已經(jīng)設(shè)定了綠氫生產(chǎn)的目標(biāo)——到2030年每年1000萬噸，但尚未決定哪種方法符合“綠色”標(biāo)準(zhǔn)。這使得企業(yè)很難致力于推動電解槽訂單的大型制氫項目。

作為游說組織氫能歐洲（Hydrogen Europe）首席執(zhí)行官，約爾戈·查齊馬卡基斯（Jorgo Chatzimarkakis）表示：“我擔(dān)心電解槽業(yè)務(wù)的市場份額將從歐洲轉(zhuǎn)移到其他地區(qū)。歐盟這是在搬起石頭砸自己的腳——不，不是腳，而是頭?！?/span>

與此同時，許多分析師預(yù)計中國電解槽的效率將會提高，繼而削弱歐美企業(yè)目前擁有的技術(shù)優(yōu)勢?！拔液敛粦岩芍袊谘邪l(fā)更好的電解槽，”伍德麥肯茲研究咨詢公司（Wood Mackenzie）高級氫氣分析師布里吉特·范·多斯滕（Bridget van Dorsten）說，“中國決定不再當(dāng)落后者的那一天，就是他們不再落后的開端。”

一些中國公司已經(jīng)領(lǐng)先一步。中國的化學(xué)設(shè)備制造商多年來一直在生產(chǎn)電解槽，為太陽能電池多晶硅生產(chǎn)等各種制造業(yè)安裝大型水電解系統(tǒng)。

電解槽利用電力將水分解成氫氣和氧氣，自1920年代以來，各種電解槽就已經(jīng)上市了。對于那些不容易依靠電力運(yùn)行的行業(yè)來說，氫能成為許多國家脫碳的最佳選擇。如果電解槽的電力來自太陽能或風(fēng)能設(shè)施，或核反應(yīng)堆，那么生產(chǎn)氫能的過程也是無碳的。

電解槽有好幾個種類，各有優(yōu)缺點。中國企業(yè)大多生產(chǎn)堿性電解槽，這種電解槽的前期成本較低，但生產(chǎn)每公斤氫氣所需的電力比其他技術(shù)更多。美國和歐洲的公司專注于固體氧化物電解槽和質(zhì)子交換膜(PEM)電解槽，這兩種電解槽的初始成本較高，但用電量較少——這在電力昂貴的地區(qū)是一大賣點。

目前，中國制造商正在開發(fā)PEM電解槽并精煉其堿性電解槽。他們正著眼于海外市場以尋求增長。

總部位于西安的隆基綠能是世界上最大的太陽能設(shè)備制造商，該公司于2021年3月建立了一個氫能裝置，并已在中國建造了1.5吉瓦的電解槽制造能力。隆基綠能副總裁王英歌表示，該公司正在開發(fā)PEM電解槽，但預(yù)計堿性電解槽將在未來5年主導(dǎo)行業(yè)。該公司預(yù)計在3年內(nèi)，海外市場將占其銷售額的一半以上。

“歐洲和美國對氫能產(chǎn)業(yè)有最積極的激勵政策，而中東和非洲擁有規(guī)模最大、最經(jīng)濟(jì)的可再生能源，”王英歌分析道，“因此上述區(qū)域的綠色氫能項目具有良好的盈利能力?！?/span>

與此同時，據(jù)BNEF報道，中船派瑞氫能科技有限公司在2022年收到了來自澳大利亞、美國和韓國等7個國家的訂單。山東賽克賽斯氫能是少數(shù)幾家專門從事PEM技術(shù)的中國制造商之一，其項目總監(jiān)黃方表示，該公司目前約有10%至15%的銷售額來自海外。公司目標(biāo)是增加歐洲和澳大利亞的需求，從而提高海外銷售比例。

雖然電解槽對于綠色氫能的重要性，就像太陽能電池對于太陽能的重要性一樣，但兩者之間存在一些關(guān)鍵的區(qū)別。

太陽能電池板本質(zhì)上是一種成品技術(shù)。無論它們是安裝在屋頂上，還是組裝在巨大的沙漠陣列上，面板以及連接到它們的系統(tǒng)都沒有太大的變化。但氫能的生產(chǎn)卻不是這樣。電解槽只是制氫裝置的一部分，其規(guī)格和設(shè)計將由其能源來源和客戶需求決定。普拉格能源（Plug Power）首席執(zhí)行官安迪·馬什（Andy Marsh）透露，該公司正在美國建造一批綠色氫氣生產(chǎn)工廠，每個工廠都是獨一無二的。

馬什說：“德克薩斯州的工廠不同于紐約州的工廠，紐約州的工廠又不同于佐治亞州的工廠。這一切都非常本地化。”普拉格能源總部位于紐約萊瑟姆，也生產(chǎn)和銷售PEM電解槽。

本地化生產(chǎn)電解槽是有優(yōu)勢的。比利時John Cockerill集團(tuán)在中國成立了一家合資企業(yè)考克利爾競立，為中國市場生產(chǎn)電解槽，而非為其他國家。該公司還在歐洲以及美國和印度投資了兩家工廠。

John Cockerill的氫主管拉斐爾·泰樂特（Rapha?l Tilot）表示，該設(shè)備復(fù)雜且笨重，需要為每個客戶進(jìn)行大量的現(xiàn)場定制。“把這些東西從中國運(yùn)到世界其他地方并不是那么簡單，現(xiàn)場工作水平與客戶的訴求相融合，是非常重要的?！?/span>

盡管中國太陽能行業(yè)多年來一直享受著政府的慷慨補(bǔ)貼，幫助太陽能設(shè)備制造商主導(dǎo)了全球供應(yīng)鏈，但氫能尚未得到同樣水平的政策支持。2022年年初，中國首次出臺了氫能開發(fā)國家計劃，但沒有出臺補(bǔ)貼等財政支持政策。

與此同時，丹麥Topsoe A/S的首席執(zhí)行官Roeland Baan指出，美國的激勵制度現(xiàn)在比歐盟的更容易操作。他的公司正在開發(fā)一個500兆瓦的工廠，生產(chǎn)固體氧化物電解槽，這種電解槽在高溫下工作，比堿性電解槽或PEM電解槽效率更高?！拔覀儧Q定把工廠建在丹麥，至于第二家工廠，我們得走著看，估計是在美國?！盉aan說。

▍歐洲倒退？

烏克蘭是天然氣的主要出口國，烏克蘭戰(zhàn)爭給歐洲能源市場造成了嚴(yán)重破壞。面對迫在眉睫的能源短缺，各國政府增加了煤炭使用量，并擴(kuò)大了從其他國家進(jìn)口液化天然氣的規(guī)模。國際能源署估計，歐洲的煤炭使用量在2021年增長14%后，到2022年可能增加7%。

這是一個問題。正當(dāng)歐洲需要大步前進(jìn)的時候，它卻在氣候目標(biāo)上倒退。

2019年，歐盟宣布了到2050年成為第一個氣候中和大陸的雄心。這就需要迅速淘汰化石燃料。2020年代是能源轉(zhuǎn)型的決定性十年。然而現(xiàn)在卻是增加骯臟煤炭的最糟糕時刻。對能源系統(tǒng)的任何投資，都必須與完全脫碳經(jīng)濟(jì)的目標(biāo)相一致。

歐洲將如何做到這一點？從家庭取暖到汽車，來自可再生能源的電力可以很容易地取代燃料。好消息是，風(fēng)能和太陽能發(fā)電的成本已經(jīng)大幅下降：自2010年以來，太陽能光伏發(fā)電的價格下降了驚人的88%，陸上風(fēng)能下降了68%。目前，全球三分之二的人口生活在太陽能或風(fēng)能是最便宜電力來源的國家。

然而，有些東西——比如飛機(jī)、貨船和煉鋼等一些工業(yè)過程——很難實現(xiàn)電氣化，有時需要化石資源作為原料。

對于這些領(lǐng)域來說，綠色氫氣提供了一個很有前途的替代方案：用可再生電力分解水來制氫。綠色氫氣可以直接使用，也可以作為氨等替代燃料的基礎(chǔ)。

與化石資源不同的是，綠色氫氣可以在任何擁有大量土地和水，加上風(fēng)能或陽光的國家生產(chǎn)，同時擁有完善的基礎(chǔ)設(shè)施和穩(wěn)定的投資環(huán)境。歐洲國家通常不會排在榜單前列，人口密度較低的國家情況較好，包括智利、澳大利亞、加拿大和肯尼亞。歐洲可能需要進(jìn)口大約四分之三的氫，但擴(kuò)大供應(yīng)商名單仍能增加其能源安全。

2020年5月之前，歐盟還沒有獨立的氫戰(zhàn)略。在歐盟委員會的“綠色協(xié)議”計劃中，氫氣只是作為推廣可再生能源和更好的電網(wǎng)連接的補(bǔ)充。

氫能歐洲的約爾戈·查齊馬卡基斯表示，直到2020年初，當(dāng)新冠疫情有可能破壞其綠色夢想時，歐盟委員會才迅速采取行動，把氫能作為優(yōu)先考慮項。

查齊馬卡基斯回憶說:“危機(jī)爆發(fā)后，政策制定者面臨壓力，要求他們立即采取行動，動員綠色復(fù)蘇所需的資金。我們對歐盟委員會的需求做出了非常、非?？斓姆磻?yīng)……我們在（2020年）5月份帶著一個具體的計劃給到他們。”

這份行業(yè)路線圖要求，到2030年，整個歐盟將建設(shè)40吉瓦的電解能力，利用可再生電力從水中提取氫氣。另外，還有40吉瓦的產(chǎn)能將在國外建設(shè)，屆時將進(jìn)口到歐盟。這些計劃在未來10年將耗資4300億歐元。

“但是，當(dāng)我們把這個數(shù)字提交給歐盟委員會時，你沒看到他們的眼睛，他們的反應(yīng)。'這太瘋狂了?！瘑栴}是，'你怎么分解，你怎么計算?’”查齊馬卡基斯描述道。

一直到2020年7月，歐盟委員會創(chuàng)立了一項氫戰(zhàn)略、一個行業(yè)聯(lián)盟，并制定了未來10年在該地區(qū)生產(chǎn)1000萬噸可再生氫的目標(biāo)。

2021年，氫能占世界最終能源需求的2.5%，占全球二氧化碳排放量的2.5%。

歐盟委員會的目標(biāo)是到2050年將氫在歐盟最終能源需求中的份額提高到14%，并出資用新興的二氧化碳捕獲技術(shù)，緩解現(xiàn)有的污染生產(chǎn)方法，然后再用水電解法取代。這是一個有爭議的選擇。

針對最近的能源供應(yīng)危機(jī)，歐盟委員會采取了更多的行業(yè)計劃:2022年早些時候發(fā)布的REPowerEU戰(zhàn)略提出，到2030年，歐盟不僅要自己生產(chǎn)氫，還要從全球“可靠的供應(yīng)商”那里再進(jìn)口1000萬噸氫，從而擺脫對俄羅斯石油和天然氣的依賴。

此外，氫的綠色氣候認(rèn)證面臨一個新的威脅:歐盟委員會正在考慮立法草案，該草案在2027年之前，不要求嚴(yán)格證明用于從水中提取氫的機(jī)器完全由新的可再生能源設(shè)施提供動力。

這意味著，在陰天或沒有風(fēng)的時候，接入當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電解設(shè)備可能會使用來自天然氣或煤炭的電力。

國際能源署在2022年9月的《全球氫評估》報告中寫道:“根據(jù)目前的項目情況，到2030年，歐洲電解槽的低排放制氫產(chǎn)量可能達(dá)到近500萬噸?！?/span>

氫的國際市場才剛剛開始形成。2022年2月，第一艘液氫油輪將氫從澳大利亞運(yùn)往日本。咨詢公司麥肯錫（McKinsey）估計，到本世紀(jì)中葉，全球氫氣需求可能會增加7倍以上，達(dá)到6.6億噸，其中4億噸可能會在國際上進(jìn)行交易。目前，很多氫是“灰色的”，由煤制成。未來大部分或全部都是“綠色”的。

作為未來的主要買家，歐洲完全有能力發(fā)揮帶頭作用，現(xiàn)在就開始為這個新興市場制定規(guī)章制度。

在過去的幾個月里，目前化石能源系統(tǒng)的缺點已經(jīng)非常明顯?，F(xiàn)在我們有機(jī)會——也有挑戰(zhàn)——從一開始就建立一個新的市場。

綠色氫可以是一個好消息:有了它，氣候雄心和能源安全可以結(jié)合起來，并以合理的成本實現(xiàn)。如果處理得當(dāng)，新的綠色氫市場將服務(wù)于大多數(shù)人而不是少數(shù)人的利益。

▍美國IRA為氫能鋪路

隨著拜登政府試圖結(jié)束化石燃料污染導(dǎo)致的氣候變化，提高氫燃料的產(chǎn)量現(xiàn)在是拜登政府的一項高度優(yōu)先事項。根據(jù)2022年9月發(fā)布的國家清潔氫戰(zhàn)略和路線圖草案，美國能源部希望到2030年生產(chǎn)1000萬噸“綠色”氫。

美國每年已經(jīng)生產(chǎn)大約1000萬噸氫氣，但其中大部分是由骯臟的天然氣制成的“灰色”氫氣，并排放溫室氣體。

為了制造灰色氫氣，甲烷氣體在高壓下與高溫蒸汽反應(yīng)，在制造氫氣的過程中釋放二氧化碳。現(xiàn)在，拜登政府希望依靠從煙囪排放物中去除二氧化碳的技術(shù)，試圖使灰色的氫變得干凈。

這是一個有爭議的主張，因為批評人士認(rèn)為，這將延長而不是逐步淘汰化石燃料的統(tǒng)治地位。捕獲二氧化碳并不能解決甲烷泄漏問題，而甲烷泄漏對天然氣基礎(chǔ)設(shè)施來說是一個巨大的問題。還有人擔(dān)心，一個新的氫工業(yè)可能會產(chǎn)生其他意料之外的問題。

盡管如此，拜登政府似乎準(zhǔn)備大力推進(jìn)其氫燃料計劃。2022年9月發(fā)布的路線圖包括，隨著時間的推移而增長的清潔氫生產(chǎn)目標(biāo)：到2040年清潔氫生產(chǎn)2000萬噸，到2050年清潔氫生產(chǎn)5000萬噸。美國能源部認(rèn)為，到2050年，這將最終使美國的溫室氣體排放量減少10%。

清潔氫能源經(jīng)濟(jì)是一個夢想。而《削減通脹法案》可能會在十年內(nèi)助其成為現(xiàn)實。

美國去年夏天出臺的《削減通脹法案》，明確而簡單地為清潔氫生產(chǎn)規(guī)定了最高每公斤3美元的補(bǔ)貼。

《削減通脹法案》的稅收抵免有效期為10年，規(guī)模取決于氫氣生產(chǎn)的清潔程度。如果生產(chǎn)氫氣時不排放任何碳，那么每生產(chǎn)一公斤氫氣，稅收抵免的上限為3美元。然后，它會根據(jù)排放量按比例縮小，只要排放量低于當(dāng)前的生產(chǎn)技術(shù)。

如果生產(chǎn)氫氣時排放了一些碳，但比目前生產(chǎn)技術(shù)排放的碳要少，稅收抵免就會逐漸減少，與排放量減少成正比。

安永美國可持續(xù)稅收部門負(fù)責(zé)人阿克謝·霍納蒂（Akshay Honnatti）在接受CNBC采訪時表示，稅收抵免是“絕對的游戲規(guī)則改變者”。

“以前沒有措施推動氫氣更清潔，讓氫變得更清潔需要成本?！被艏{蒂補(bǔ)充道?！艾F(xiàn)在，對于那些進(jìn)行額外投資的人來說，他們可以獲得補(bǔ)貼，并能夠向他們的利益相關(guān)者和股東證明這一投資水平是合理的?！?/span>

每公斤3美元的補(bǔ)貼使得核能制氫與化石燃料制氫相比極具競爭力。美國能源部的目標(biāo)之一是在十年內(nèi)將清潔氫的成本降低到每公斤1美元。

對于這些新興的清潔氫使用案例，氣候法案中包含的稅收抵免，將使公司有機(jī)會進(jìn)入清潔氫生產(chǎn)市場而不賠錢。“他們可以回到他們的股東面前，他們可以說，'看，我們可以，我們今天就可以在經(jīng)濟(jì)上做到這一點。為了進(jìn)入這個市場，我們不需要預(yù)測未來五年的虧損。我們可以進(jìn)入這個領(lǐng)域，讓它變得經(jīng)濟(jì)，或者至少在不久的將來成為一個盈虧平衡的項目。'”霍納蒂進(jìn)一步解釋說。

去年11月通過的兩黨基礎(chǔ)設(shè)施法，還包括80億美元用于在美國發(fā)展區(qū)域性清潔氫樞紐。氫核能倡議組織（Nuclear Hydrogen Initiative）發(fā)言人伊琳娜·提普林斯（Elina Teplinsky）預(yù)測，美國應(yīng)該能夠在七到八年內(nèi)發(fā)展清潔氫經(jīng)濟(jì)。

不過，提普林斯認(rèn)為，與歐洲相比，美國的項目起步較晚，這不是一場零和博弈。

提普林斯表示:“在歐洲、美國、亞洲和其他地區(qū)，有很多人有興趣去世界各地啟動項目。你必須記住，直到去年，美國還落后大約5年，所以在項目提案和項目開發(fā)方面將有一定程度的追趕?！?/span>