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燃料電池最初由威爾士科學家威廉羅伯特格羅夫爵士發明于1839年，但在當時并沒能產出足夠的電力證明該項發明的可用性。

此后的179年中，燃料電池技術一直致力于被主流社會接受，而越來越多的研究也顯示燃料電池和其他基于氫的能源技術，將成為持續推動脫碳和減少污染的重要手段。

近年來，隨著政府和企業們減排力度的不斷加大，太陽能電池板、風力發電和電池電動汽車等技術已成為社會生活中持續增長的部分，但它們均有其局限性。

對于商用電動車輛而言，鋰離子電池是最常見的能源。但近期的調查顯示，全球大多數汽車業高管都認為，到2025年，燃料電池電動汽車的崛起將成為汽車行業的最大趨勢。能源傳輸委員會的一份報告也認為，燃料電池等氫能技術可以發揮作用。

由于對化肥、采礦等重污染行業脫碳具有“重要”影響，本世紀中葉，全球氫需求增加了11倍。本月，英國上市燃料電池集團Ceres Power（CWR）宣布接收中國能源集團濰柴動力對其追加的投資，而這僅是在世界崛起的超級大國對氫能行業加大籌碼的一瞥。

但這看起來卻像是氫技術層面的虛假繁榮，數據顯示，加拿大燃料電池公司Ballard Power的股價在2000年曾超過100美元，但現在低于3美元。究竟是什么推動資本對氫能產生了新興趣？這一行業是否真的值得投資？

氫燃料電池如何工作？

燃料電池通過吸收氧氣和氫體，通過電化學反應將二者結合在一起，在不進行燃燒和釋放污染的情況下。

大量不同類型的燃料電池各具優點，如Ceres Power生產的燃料柔性電池可使用天然氣、沼氣、氫氣或其他燃料。AFC Energy（AFC）制造的堿性燃料電池使用成本較低的元件，并滿足在較低溫度下運行的需求。

事實上氫燃料電池具有良好的經濟性，如英國ITM Power（ITM）制造的電解槽，將水分解為氧氣和氫氣，使其能夠為燃料電池車輛提供加氫站。當然，它還可以將多余的電能轉化為氫氣和甲烷，并儲存在現有的天然氣網絡中。

部分優于電池的性能

由于電動汽車的續航要求和可再生能源的間歇性特點，燃料電池蓄電成為解決上述兩個緊迫問題的關鍵部分。

對電動車來說，一款便宜、有效、可保持電荷且重量較輕的儲能產品具有重要意義。即使當前基于鋰離子的儲能產品已在廣受市場歡迎的電動汽車中使用，但在能量密度層面，消費者提出了更多的需求，尤其是重型和長距離行駛車輛。而燃料電池產品可以很好的解決這一問題。

同樣，對許多最有效的可再生能源形式，如太陽能和風能均有間歇性特征，當沒有太陽照射或無風的時刻，這些清潔一次能源所產生的電量將減少。因此，燃料電池安全、高效的儲存性能在這一領域也有望受到歡迎。

此外，燃料電池不需要再充電，可以加注氫氣，其方式與傳統汽車使用汽油的概念大致相同。但更重要的是，它們不會面臨重量限制，因此燃料電池和氫能源可能更適合需要更長距離行駛，重量更重或加油更快的車輛，如卡車、公共汽車甚至是諸如Ubers等使用的車型。

基礎設施需求

當前氫經濟發展的主要障礙是缺乏基礎設施，尤其是加氫站方面。國際氫能委員會的一份報告稱，過去的18個月中，全球加氫站規模已經翻了兩番，預計從現在到2030年，建立氫經濟網絡所需成本約2800億美元，其中800億美元將用于儲存、運輸和分配氫氣的基礎設施。

但是，全球各國的發展勢頭已經開啟。ITM Power和荷蘭皇家殼牌公司（RDSB）于2017年初在M25的服務站開設了英國第一個前庭加氫站；來自中國的企業大量投資了Ceres、Ballard及Hydrogenics等公司，在英國，燃料電池公共汽車已經展開成熟的示范運營，并計劃在短時間內開通國內第一列氫氣列車。

除了運輸領域，氫技術還將在供熱脫碳方面發揮重要作用。目前，英國約40％的溫室氣體排放來自供暖，大規模的季節性需求變化成為電加熱供暖的主要障礙。氫氣理事會在其報告中表示，基于氫的解決方案可以將現有天然氣基礎設施納入儲存，幫助政府在無需安裝新設備或改變加熱模式的情況下，實現加熱系統脫碳。

投資是否安全？

盡管支持氫氣發展的驅動力很強，吸引了一些投資者的感興趣，但相關行業人事指出，當前產業所涉及的公司仍處于早期階段，“存在執行風險”。

也有分析人士認為，雖然燃料電池看起來不太可能取代電動汽車作為電動汽車的主導技術，但它仍然有許多潛在且具有吸引力的應用，如長途貨運、船舶和在數據中心等。

與此同時，上述人士認為過去燃料電池公司面臨的競爭和淘汰問題可能是一件好事，將為現有競爭對手掃清領域，使市場上存留下來的公司能夠更清晰地明確運行方向和路線。

但不可否認的是，當前氫在大多數潛在應用中不具有商業競爭力，除非成本降低，實現大規模部署，否則這種情況可能在一定時間段內持續下去。繼續采用孤立、零碎的示范項目實現增量的方式，將可能導致氫氣永遠成為“未來”的選擇。

要克服氫需求和基礎設施之間的“雞與蛋”障礙，不僅供需雙方都要面臨一系列政策杠桿調整，同時需要大量發展資金，因此預計這項矛盾的解決需要由政府領導，并采取高度協調的方式來實現。

如果不在近期就采取行動部署氫氣，長期以來面臨的氫基礎設施和成本挑戰將很難得到有效解決，以至于氫可能無法在2050年脫碳中發揮重要作用。