随着环保意识的增强，新能源近几年成为人们最常接触的话题。以锂电为代表的新能源汽车，销量不断攀升，逐渐取代传统燃油车。各国陆续推出停售燃油车时间表，在我国很多大城市电动车不限号不限行，新能源成为最火热的赛道之一，新能源板块托起半个股市。

今年7月，国家发布了3条氢能相关文件，地方18省市发布了33条政策。总体来看，在“双碳”背景下，除了锂电，氢能也是另一种新能源的代表，最近也乘着政策的东风，后起直追。

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锂电和氢能目前均发展较快

2022年6月，新能源乘用车产量56.4万辆，销量53.2万辆，同比增长130.8%，环比增长47.6%。2022年上半年，锂电新能源汽车合计渗透率超20%，动力电池装车量同比翻番。

据中国汽车工业协会数据，2022年上半年，新能源汽车销量259.15万辆，同比增长117%。新能源汽车产量265.36万辆，同比增长118%。新能源汽车渗透率21.5%，同比增长12.2%。动力电池装车量110.12GWh，同比增长110%。动力电池产量206.45GWh，同比增长176%。

相比锂电，氢能目前市场很小。截至2021年，全球主要国家氢燃料电池汽车保有量约5万辆，中国占比约18%，保有量约9000辆。2022年上半年，我国氢燃料电池汽车增长较快。2022年6月，氢燃料电池汽车产量为527辆，销量为455辆，同比分别增长18.7%和67.3%，环比增长117％、342％。今年1-6月，中国氢燃料电池汽车产量超过1500辆，销量接近1400辆。

7月25日，国内首款氢燃料电池轿车长安深蓝SL03正式上市。作为国内首款量产的氢燃料电池轿车，续航里程达730km，可实现3分钟超快补能。之前，广汽集团发布了全新的氢能源动力系统，并发布全新的氢能源MPV概念车绿境SPACE。据悉长城汽车已完成对燃料电池乘用车的产品规划，并计划以独立品牌推出。

北京冬奥会期间共运行了超过1000辆氢能源汽车，车辆由丰田、北汽集团、福田汽车、宇通客车等车企提供，车型包括大巴、公交、轿车、特种车等。这是氢燃料电池汽车第一次在超低温、长距离、高频率的环境下大规模使用。


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二者工作原理简介

氢燃料电池是将氢气和氧气的化学能直接转换成电能的发电装置。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。

氢能源车是将氢燃料储存在储能罐，通过与外部空气中的氧气发生反应，产生电力并通过电驱动电动机，再驱动汽车。例如，丰田Mirai就是用上述氢燃料电池的技术驱动。氢能源燃料电池对环境无污染，如果氢是通过可再生能源产生的，整个循环不产生有害物质排放。

锂电池是一种充电电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。充电时，锂离子从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。充电时，负极嵌入的锂离子越多，充电容量越高；放电时，嵌在负极碳层中的锂离子脱出，又运动回正极。回正极的锂离子越多，放电容量越高。

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锂电和氢能的比较

能量利用效率

锂电池和燃料电池都是利用电，但锂电池是直接用电，而氢还需要通过电转化而来，因此氢作为二次能源，能量利用效率低于锂电池。马斯克看不上氢燃料电池，也是因为这个。

能量密度

能量密度越高，续航里程潜力越大，负重的潜力也越高。常用能源中，能量密度（比能）大致为：氢燃料（142Mj/Kg）>天然气（55Mj/Kg）>汽油（46Mj/Kg）>煤（30Mj/Kg）>锂电池（一般不超过1.8Mj/Kg）。

氢燃料电池能量密度大，重量轻，续航里程普遍更远。比如丰田Mirai第二代，可以做到充氢3分钟，续航850千米。锂电池纯电动汽车则根据电池容量的大小决定，随着技术进步，续航里程不断提高。氢气加注比充电快，乘用车加氢一般需要3-10分钟，锂电池充电一般需要半小时以上。

环保节能

氢燃料电池在使用寿命结束后，并不会对环境造成污染。氢燃料电池中催化剂使用贵金属铂，其存在于整车的氢燃料电池中，且因铂的化学属性，相对容易回收。

锂电池含有重金属镍、钴、砷等有毒污染物，必须要进行回收处理，如果回收不当，会造成环境污染。废旧锂电池的资源化回收工艺复杂，流程长，能耗高，在资源化回收过程中会产生较多的污染物。并且锂电池相对分散，大家对废旧电池回收意识比较薄弱，所以目前锂回收还处于产业化的早期阶段。

现在很多观点认为，纯电动汽车只是在使用周期阶段是零排放的，但是整个生命周期中并非零排放。

基于我国现有的煤电为主的结构，上游原材料供应链环节中碳排放占到70%以上。从原材料和整个产业链看，锂电和氢能都不是零排放。从整体产业链角度来看，氢燃料电池可以实现接近零排放。目前氢的来源主要分为绿氢、蓝氢、灰氢，如果实现绿氢，则可以接近零排放。但燃料电池和锂电池的污染均主要集中在上游，比起处理分散的汽油车尾气排放，上游的集中治污更容易。

资源依赖

锂资源的总量分布有限，地壳丰度为0.006%。根据美国地质调查局统计，全球的锂资源分布不均，主要分布在智利、中国、阿根廷、澳大利亚、玻利维亚等国。中国的锂资源储量虽然相对丰富，但受限于开采技术和成本仍高度依赖进口。锂资源短缺的局面让动力电池厂商面临着考验。随着盐湖提锂技术，以及钠电池、固态电池等技术的发展，这一情况将得到改善。

氢气在整个工业体系里面很丰富，包括工业副产氢、煤制氢、天然气制氢等，足以支持早期的氢能源供给。水通过光分解可制得氢，水的储量大且低廉，氢燃料燃烧后又生成水，是一种燃烧无害的清洁能源。随着光伏电解水制氢、太阳能制氢等技术的突破，制氢成本越来越低，氢的来源也会愈加环保。

但氢燃料电池需用贵金属铂做催化剂，铂的全球储量有限，我国储量并不丰富，这一定程度提高了氢能源电池的价格。随着技术进步，铂的使用量减少，催化剂中铂的替代品不断被研发出来，这一问题亦将得到改善。

安全性

今年7月22日，艺人林志颖驾驶一辆特斯拉发生车祸。林志颖驾驶特斯时突然右偏撞上路边隔离带，车辆起火。姑且不论是否为车辆缺陷问题导致，实际上随着新能源汽车销量不断攀升，电动车碰撞后起火事件时有发生。锂电池作为封闭的能量体系，从原理上高能量密度和安全性很难兼容。

锂电池是一个高能量体，其安全性问题主要集中在燃烧或爆炸。在运行过程中如果出现一些小故障，小故障不断积累导致安全风险变大，因此运行中的安全监测很重要。当锂电池因故短路时，内部温度升高，电池正负极、电解液、隔膜间将发生化学反应，产生大量的热量与气体，到一定程度就会引起电池着火。电动汽车起火主要原因之一即外部碰撞，碰撞后容易起火是新能源电动车的特征。比如工信部组织制定的《电动汽车用动力蓄电池安全要求》中规定，电池单体发生热失控后，电池系统在5分钟内不起火不爆炸，为乘员预留安全逃生时间。

氢气的安全性也一直被人们关注。虽然研究表明，氢气的安全系数比汽油高，但在很多人眼中，储氢罐就像一个炸弹。在氢燃料汽车和汽油车的对比试验中，由于氢气的密度很低，溢出后会迅速上升并扩散，即使着火，也会发生在气源上方，远离车内乘员。

对于氢燃料来说，泄露与控制是其电池系统安全隐患的主要来源，锂离子电池的安全隐患则主要来自于不易控制的化学反应。锂电池的化学反应速度快，控制难度要高于燃料电池。但如果遇到极端剧烈碰撞，燃料电池的危害程度可能会更大。任何能源都有一定的安全性问题，随着技术进步，高安全性会不断提高。

性价比

买车成本方面，传统汽油车主要为发动机，纯电汽车主要为锂电池，氢能源汽车主要为电池组和高压储氢罐。用车成本方面，主要为油价、电价和制氢成本。

配套建设和用车便利性方面，加氢站建设成本远高于加油站和充电站。充电站现阶段依托现成的电网系统，只要铺好充电桩就可以获得能源，配套成本很低。但如果大规模推广，现有电网的容量冗余用尽后，亦需要配套投入和扩容。充电站要提高利用率和用户便利性，必须快充，那么需要同步建设变电站等配套，对现有电网负荷造成一定冲击。充电站将配套成本部分外部化给了电网，这是其优势。

就目前的技术程度，无论是氢燃料电池还是锂电池，价格都要高于传统的汽油车。特别是氢气的来源、存储以及安全使用等条件的复杂，导致氢燃料电池成本居高不下，短期内难以取得优势。但结合氢燃料电池和锂电池发展的阶段来看，未来随着技术进步和商用化规模扩大，氢能成本下降空间可能更大。

这些年，锂电池的价格在技术和商业规模的驱使下，价格实现了成倍下降。常识告诉我们，氢气比电易于储存，这是其属性决定的。这种特性决定了大规模生产和使用时，氢能的成本下降空间更大。规模越大，储氢越具有经济性。氢燃料电池是适合进行大工业生产的产品，只要产量达到一定规模，成本下降会很快。过去三年间，氢燃料电池的发动机成本已经处在一个快速下降的状态。

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