之所以讨论绿氢的经济性，是因为氢气本身是一种大量应用的工业气体，有着非常成熟的一套价格体系。在双碳目标的要求下，传统化石能源制氢（所谓的灰氢）会受到碳排放的限制，氢能要想继续往前发展就必须得充分考察绿氢的一系列特点。

判断一个行业是否具有前景，经济性是一个极其核心的因素。这个行业可以在三年、五年、十年甚至更久的时间里存在高昂的成本，但只要其在未来的某一个时间点达到预期的经济性，那么这个行业就能存活下去，反之这个行业就会慢慢衰退，逐步被掩埋在历史的潮流之下。

可再生能源的发展充分印证了经济性的强大推动力，曾几何时可再生能源发电的成本非常高昂，以至于国家曾给出4元/kWh的高位补贴金额，时至今日仍然有不少地区享受0.2-0.4元每度电的补贴。大家不要小看这个补贴基准，电力是现代社会的能源基础，我国2019年的总用电量超过7万亿度，假设有5%的电力是通过可再生能源发出也就是3500亿度电，平均每度电假设补贴0.3元，则每年仅仅可再生能源电力的补贴就需要1050亿元，这一大笔钱可是实打实真金白银的财政支出。

那么国家为什么不惜血本也要持续重金投入，就是因为可再生能源的未来成本会远远低于传统能源发电。传统能源发电的产业非常成熟，几乎找不到继续大幅度降成本的可能性，经济性水平大概在0.3~0.4元/kWh这个水平，而可再生能源未来的预期是0.1元/kWh甚至是更低，假设两者的经济性差距为0.2元/kWh，即使投入1万亿用于现阶段的补贴，未来的某个时间点一年就可以节省回来，而这就是可再生能源快速发展最核心的逻辑之一。

绿氢作为未来能源的一种形式，同样存在经济性的问题。目前主流的制氢方式是通过化石能源制氢（灰氢），成本大概在9-12元/公斤，如果以现阶段的技术和电价去电解水制氢，则绿氢成本在25-40元/公斤，经济性劣势非常明显。那么未来的绿氢处于什么样的价格叫贵，什么样的价格叫便宜，这个问题不是一个标准答案，需要具体情况具体分析。按照牛顿老爷子的说法对比之前要先找好参照物，也就是说分析绿氢的经济性要先明确应用的场景，再具体的分析双方的对标参数。

根据氢气的应用场景，本文主要分析绿氢在两个行业内的经济性，即汽车行业与化工领域。

汽车行业

按照能量守恒定律，看物质的热值是最根本的办法。在各种介质中，电是一种特殊的存在，他不像汽油和天然气那样以看得见摸得着的物质形态出现，但他也是能量，电能的能量值为1度电=3.6MJ。从热值上来看一公斤的氢气能量大致相当于3公斤汽油、柴油，40度电。除去物质的热值之外，物质利用的效率也需要被考虑进去，汽油发动机、柴油发动机、氢燃料电池、电机对各自能源的利用效率有很大差异。

最严谨的经济性分析方法是我们需要先定义好统一的汽车行驶条件，比如同样的公里数、同样的载重量、同样的路况等，这样就可以算出来同样的路程氢燃料电池汽车与柴油车或者汽油车需要消耗多少各自的燃料，然后再根据当前的汽油或者柴油价格就可以很容易的反算出绿氢的价格。但由于这种方法比较复杂，涉及到很多模型和计算方法，因此本文主要采用经验的方法来分析经济性，对技术感兴趣的读者可以多关注我们的公众号，后续会有文章专门讨论。

我们平时开的家用小汽车百公里的油耗大概是7升，汽油价格假设是8元/升，则每公里的汽油成本是0.56元。如果同样的工况换成电动车，实际跑下来电耗在15-20度电/百公里，如果司机在晚上充电，电费0.35元/度，则每公里司机只需要付出0.06元的费用，几乎是汽油消耗成本的十分之一。对于大部分人来说，不要去讨论美好的未来，把握住当下最重要，电动车这么低的能量使用成本，换谁不心动？在汽油价格日益上涨的形势下，电动车的渗透率在以一个令人不可思议的速度加快增加。

如果使用氢燃料电池汽车，按照丰田公开的数据，我们取个整数即每百公里耗氢一公斤，则绿氢的价格只要是低于56元/公斤就比汽油有使用上的经济性，现在的绿氢就很有优势了。

在中重型货车领域，我们取两种主流的车型即18吨物流车和49吨牵引车作为比较的对象，这两类车型均是以柴油为能量来源，柴油价格假设为8元/升。

假设18吨物流车的百公里油耗为23升，则这类车每公里的柴油成本为1.84元，如果采用同等车型的氢耗水平7公斤/百公里估算，则绿氢的价格要做到26元/公斤以下。

假设49吨牵引车的百公里油耗为35升，则每公里的柴油成本为2.8元，如果采用同等车型的氢耗水平11公斤/百公里估算，则绿氢的价格需要做到25元/公斤以下。

当然由于现阶段氢燃料电池汽车的样本还很少，车况和运行的工况也有很多局限性，比如装机功率、高速里程等，氢耗无法像柴油车辆有一个大家都认可的经验数值，但目前国内大部分地区的柴油价格已超过8.5元/升，并且仍然处在上行空间，因此以上数据仍然非常具有参考意义。

以上可以看到汽车行业对绿氢的价格容忍度还是很高的，现有的技术水平完全可以满足经济性的要求。至于为什么氢燃料电池汽车没有大规模推广，则是另外的因素导致，感兴趣的读者可以关注我们的公众号获取更多的信息。

化工行业

化工行业中绿氢的经济性将是一个非常严峻的问题，本质原因是氢气在化工领域中不作为动力的来源而是作为一种物质参与到化学反应中。无论是合成氨还是合成甲醇工业，氢气都是一种重要的工业原料，然而目前这些行业中的氢气绝大多数都来自于化石能源，制氢成本约在9-12元/公斤，而这意味着绿氢必须也要至少达到这个数量级附近才有大规模使用的可能。

我们假设目前的化石能源制氢价格为10元/公斤，这意味着至少需要有一个以50度电制造一公斤氢气的电解槽在0.2元/度电的条件下稳定工作，如果考虑设备投入、原料使用和人工费用等额外因素，这个条件会提高到50度电制造一公斤氢气的电解槽在0.15元/度电的条件下稳定工作甚至更高，因此绿氢在化工上的应用现阶段存在巨大的困难。

之所以汽车行业对氢气的容忍价格远高于化工行业，是因为氢气在汽车行业属于全新的应用，这种应用要求需要额外全新建设一系列基础设施，包括全新的储存设备、运输设备、加氢站等，这些基础设施与原有的传统燃油系列的基础设施一样推高了能量载体的使用价格。而氢气在化工领域的应用是已经存在的市场，绿氢可以复用原先的基础设施无须增加过多的额外成本。

换一个角度分析，氢应用面向化工行业，本质上是化工原料，不是氢能，是2B 应用模式：

在化工园区，与可再生能源发电共建基于绿电和绿氢的化工园区，对电网基础设施依赖度低，可以节约上网费用

相较于灰氢，2B模式的绿氢有正外部性，方便按照碳税及环保条例让让政府来补贴，更容易落地。

氢应用面向汽车行业，是能源载体，是2C应用模式

面向移动应用，可以承担更高的价格，但有车载储氢、加氢站、氢能运输、氢安全规范等一系列问题，需要建立氢能基础设施网络：

存在纯电动、混合动力等多种技术路线的竞争，定位不准确

凡事都存在两面性，巨大的困难意味着巨大的机遇，我国每年的氢气用量超过3000万吨，巨大的市场需求为绿氢提供了足够的时间想办法解决成本问题。在可再生能源迅速发展的今天，光伏、风电等发电成本已经越过0.3元/度的关口朝着0.2元/度努力，而电解槽的技术也随着氢燃料电池汽车的推广不断进步，其效率、寿命、可靠性正在稳步提升并且成本在不断下降。如果在不远的将来克服氢气储运的难题，则以化工为成本基准参考的绿色氢气不仅会迅速取代煤炭等化石能源，而且会以更快的速度替代内燃机在汽车行业的发展。

假使不远的将来可以实现10元/公斤以下的绿氢价格，那么现阶段的投入又能算的了什么呢。