【原创】物流终极“动力”猜想

  日期：2024-01-01 作者: 新闻中心

  顺应科技革命和产业变革的大趋势，在绿色转型发展机遇下，物流动力正在发生新的递变，除了锂电，一种新能源正被人们热议，这就是氢能，本文就此谈几点看法，错漏之处，敬请指正。

  国家拟定的“双碳”目标，有两个时间节点，一个是2030年实现碳达峰，一个是2060年实现碳中和，2030年距离我们并不遥远，2060年也只是弹指一挥间。中国作为最大的二氧化碳排放国，在达成碳中和的道路上挑战重重。

  在生产活动中，产品从投产到出售，制造加工时间仅占10%，而90%的时间处于存储、装卸、信息处理等物流过程中，因此，绿色物流，或者称低碳物流，成为实现双碳目标的关键因素。

  物流活动全过程采取与环境和谐相处的清洁能源成为减碳的重要手段，也是国家资源战略和环境战略的重要组成部分。

  物流行业的能源结构必须在“双碳”进程下逐步优化与提升，新能源化成为物流行业发展的必然选择，《新能源汽车产业高质量发展规划（2021～2035年）》中就明白准确地提出，未来几年，物流配送等车辆中，新能源汽车比例不低于80％。

  未来物流一定是新能源的，这是毫无疑问的，但是，新能源不等于纯电动，实际上，生物燃料、甚至于太阳能、核能都可能是未来物流运输的动力驱动形式。物流动力的选择，关系到物流的绿色价值，关系到物流系统的整体优化。

  目前，新能源动力的技术路径是两条，一是锂电，一是氢能，物流中涉及的运输、搬运、包装等环节碳排放量相对而言较高，锂与氢都是减碳的重要方法，但谁与双碳的目标更近？

  在锂电池进入新能源汽车行业之前，我们的手机电脑等就已经在大规模的使用了。目前，锂电池保持良性稳健发展形态趋势，新能源车（锂电）车，正处于高光时刻，在物流场景中，锂电池开发和应用也较为广泛，突出的如锂电叉车，无人配送车等，因此，锂电池是物流动力目前最理想的选择。

  锂电从产品结构到基础设施都相对来说还是比较简单。从成本和基本的建设的角度来看，锂电显然更加合适。锂电依托于数十年来国家电网的投入，只需要配套和升级充电终端即可，这给锂电的推广提供了先天条件。锂电的充电桩，可以基于一切现有供电基础设施，而加氢站则要重打鼓，另升堂，从零做起。

  一是单位体积内的包含的能量小，电池重量重。压缩氢能的单位体积内的包含的能量接近每公斤40kWh，而锂电池只有每公斤0.278kWh，氢能的单位体积内的包含的能量是锂电池的239倍，国内的三元锂电池单位体积内的包含的能量约为 240Wh/kg，磷酸铁锂电池单位体积内的包含的能量仅为180Wh/kg。

  二是全世界锂储量有限，如果各国在物流上都发展锂电池，锂资源明显是不够，近几年，锂价的疯涨证明这一点。锂电池中锂、钴等金属材料成本，在电池总体成本中占据了绝大比例，其相对稀缺的供需格局，在挖掘、生产加工等过程均有大量能量消耗及碳排放。

  三是从生态链减碳效果看，锂电现在用的是网电，而网电还有70%来自煤电，而煤电并没有减少碳减排。废旧锂电池的处理，在环保和经济上都存在巨大的挑战，而氢能可以与风电和光伏形成内循环的生态体系，氢能源车也不用考虑电池衰减、电池报废处理等问题。

  制约新能源驱动的是电池和充电效率，氢电池的一大优势是能量密度高，从而演生另一个优势是份量轻，续航能力强，还有一个显著优势是补充燃料快，只需要3-5分钟。

  其实，氢燃料电池与锂电池的工作原理也不完全一样，锂电池是外接电网充电并储存在电池里，整一个完整的过程是“先存、再放”，而氢能电池是现发、现放。

  正如人们所说，氢能源的根据地是商用车，锂电池的主舞台是乘用车，作为物流运输等场景，氢能源更适宜。

  氢气直接燃烧或通过燃料电池发电的产物为水，可以在一定程度上完成真正的零碳排放，对环境不造成任何污染，故而被誉为终极能源。

  在新一轮科技革命和产业变革推动下，当今世界能源格局正在深刻调整，从全球的视角来看，氢能作为终极清洁能源，将在未来成为能源结构中的支柱。

  全球的战略竞争本质上是能源竞争，能源技术路线的选择不仅关乎物流运输行业的未来，更关乎整个社会的能源结构，很多国家都在氢能和电能之间做出了选择，积极布局氢能产业发展。

  美国、日本、韩国、欧盟均采取了较大的政策力度加码氢能源产业，力争领跑该赛道。安倍晋三曾郑重宣布：日本要领先于全世界，到2050年全面建成氢能源社会；美国政府对氢能进行数十亿美元的投资补贴；而欧洲以补贴方式促进氢能高速发展。

  在我国，氢能已正式出现在十四五规划“前瞻谋划未来产业”中，从2019年以来，国家已颁布了多达25项的氢能政策，北京市牵头申报的京津冀氢燃料电池汽车示范城市群也已获批。

  北京冬奥会中，氢能发挥了“科技名片”的作用，奥运火炬，以氢燃料“微火”传递着绿色发展的理念，1000辆氢能源汽车，30多个加氢站，是全球最大的一次氢能源汽车使用示范。无论从国外，还是国内，氢气正从非主流动力转变为主流动力。

  从储量上来看，氢是宇宙中含量最多的元素；从热值上看，氢气的热值约为140MJ/kg，高达煤炭、汽油等传统燃料的3倍以上。

  前者是作为可燃气体，通过内燃机燃烧使用，充分的利用了氢气热值极高还环保的特点，但氢气易爆，此种方式危险性大，具体应用并不广泛。

  后者是以氢燃料电池方式来进行应用，是让氢气和氧气以一种非燃烧的形式，发生氧化还原反应释放出电能，然后通过电动机来实现车辆的驱动，安全性高应用场景广泛。

  国际氢能委员会预测，到2050年，氢能将占全球能源需求的18%，市场规模将达到2.5万亿美元。

  氢从来源上可分为三种：蓝氢，灰氢、绿氢。化石能源制氢通过裂解煤炭或天然气获得氢气，称为“蓝氢”；工业副产品制氢，是对焦炭、纯碱等行业的副产物进行提纯获取氢气，称为“灰氢”；利用风能、太阳能等可再次生产的能源或者核能产生的电力，电解水产生的氢气被称为“绿氢”。

  以电解水为主要制取方式的绿氢能源则更为环保，而且氢能源车辆在使用中也只会排放水，所以不论是制取还是用对环境的污染都几乎为0。 “绿氢”才能实现真正的零碳排放。但目前，全球仅有 4%的氢气来自电解水制氢，但专家预测，随技术的进步，未来，生产廉价的绿氢没有“技术障碍”。

  氢能源车作为深度脱碳的使者，未来的终极动力，正向我们快步走来。“氢能源蓝海”、“十万亿赛道”，不单单是口号。

  央企和有突出贡献的公司已经认识到发展氢能的重要性。丰田、现代、长安、长城、宝马、红旗、上汽等国内外车企都在发展氢能源，未来，氢能源产业也能走出来多个象宁德时代，比亚迪那样的企业。

  氢能，具有绿色、持续、永恒的生命力，是可持续的二次能源，是真正未来动力，是未来长期资金市场最关注的新能源细分赛道之一。但这一新能源要更深入物流视野成为物流主流新动力，将涉及到了顶层战略、核心技术、应用场景等诸多关键环节，任重而道远。

  氢能以其无以比拟的优势，充当着液态火箭燃料，潜艇固态燃料，制成液氨驱动着集装箱船，但对于相对普通的，大众化的物流适用吗？

  氢能以高能源密度、高燃烧热值、长续航能力，短充气时间，最清洁能源等完美动力标签，在物流场景中的应用将极为广泛，尤其是在重卡长途运输上。

  在公路运输、铁路运输、航空运输和海运水运中，公路运输的碳排放占比77%，而脱碳最关键的一环是重卡，重卡造成的碳排放和环境污染远高于其他车型。

  氢能源车这几年的落地，更多在重卡上，长途重载的重型汽车，才是氢能源比电动车优势显著的领域。液氢技术逐步成熟，氢燃料电池汽车将在货运的应用上克服了重载长续航等挑战，氢燃料电池重卡的动力性能和续航能力将在干线或支线重载长途物流领域发挥极大的优势。

  目前国内已推出多款氢能源重卡车型，2020年9月，北汽福田32T氢燃料电池重卡车型发布，搭载了109KW大功率氢燃料电池发动机；江铃重汽在2020年3月向上海智迪交付首批10台江铃威龙氢燃料电池重卡，采用了95KW燃料电池系统。

  冷链配送是氢燃料电池车应用场景中很重要的一个场景，氢气产生能量的过程是和氧气发生化学反应，这样的一个过程只产生水，所以它的碳排放是零。冷链物流的仓储搬运环节的物流设备，为保证“鲜活如初”需要无污染、无排放的能源动力，氢能最为合适。

  此外，氢燃料电池、在港口、矿区运输，铁路运输、船运和航空领域都拥有先天优势，将逐步得到推广。

  目前，氢能在物流上的应用，主要有两大痛点：一是成本高，二是配套设施不健全。

  目前，获取氢能源的方法大多是太阳能超级电容裂解水。这种方式获取氢气所需时间比较久且设备成本比较高，但专家预测，未来十年，在拥有廉价可再次生产的能源的国家，绿色氢的价格将下降 70%。

  氢燃料电池电堆和核心零部件技术门槛较高，氢燃料电池汽车的八大关键零部件——电堆、膜电极、双极板、质子交换膜、催化剂、碳纸、空压机和氢气循环系统的企业都需有较大的技术发展。

  氢气的性质十分活跃，爆炸性是汽油的20倍，难以储存，运输困难。需要极高压力、极低温度才能以液态存在，氢气会渗入金属，造成金属氢脆现象，储氢罐投入的安全设计、存量设计成本很高。

  氢能应用广泛与否与配套设施建设相关联的，从制氢到运氢，从储氢到加氢，需要完善的配套设施。

  氢能源的商业化应用一定是基本的建设先行，四五百公里的间隔有一座加氢站，才能支持氢能社会的落地。但加氢站安全要求要远高于普通的加油/充电站，建设一座35MPa加氢站成本在1200万元，比充电站贵3倍以上。

  但我们认为，随技术的进步，各国对氢能的重视，氢能的一些致命弊端，例如，运输，储存……等等技术难题，将会一一得到缓解，规模化后降本空间巨大。站在未来角度看，氢能，是获取最便利和成本最低的能源之一。

  企业的认知的变化，助力加氢站的布局。冬奥会前，中国石油、中国石化等企业相继建成30多个加氢站投入使用。

  在氢气应用的两大痛点得到缓解后，氢气的运用环节也将朝多层次、体系化的方向演进，氢能在物流上的应用也必然是多层次的，氢电池在储能方面的能力提高，将更广范地应用于厂区、仓储、运输等物流多环节中。

  我们将看到，从燃料电池汽车切入的氢能产业，已经由原来的“新能源”产业演变成氢能源生态建设，将融入到物流产业链中的所有的环节。返回搜狐，查看更加多