很多研究认为可再生能源制氢的成本有望很快下降，美国能源部提出的hydrogen shot倡议想要在十年内把清洁制氢成本打掉八成，达到1美元1kg，复制过去十年的光伏神话。集合几篇最近发表的文章讨论一下这个技术进步的问题。

可再生能源氢能的成本正在下降，而且这一趋势会持续。问题是能下降到多少？

光伏和氢能成本有很多不同，光伏系统小，自身相对简单，标准化程度可以很高；光伏的运行成本很低，但绿氢电力则需要电力，而且绿氢成本的大头还在电力上；光伏的软成本已经在上升，但是光伏安全性高，争议少；氢能更为复杂，其软成本上升还是下降仍未可知。

此外，生产端的成本和消费端的价格是两回事。光伏电力越来越便宜的同时，整体来看1度电的价格仍在上涨（即使去掉通胀因素）。如果这个历史规律能够迁移到氢能，也就是1kg氢的价格也有可能长期不会下降，所以很难说绿氢有一天能比今天的灰氢还便宜。

因此，制氢成本应该至少分三类看待，一是设备成本，二是氢能化工厂的成本和其他软成本，三是用电成本。

第一类，制氢设备成本的下降会和光伏设备成本的下降一样，都会很快。Glenk （2023）根据过去20年历史数据得出的结果是制氢设备的成本的learning rate在15%左右（见下图三种制氢设备的历史成本下降情况），也就是装机量高一倍，成本下降15%。这和20%的光伏成本下降情况已经比较接近了。如果这一趋势保持，在2030年制氢设备成本有望继续比2020年下降60-80%。

第二类，是清洁氢的软成本、系统成本。这些部分的成本下降就更复杂一些。Klemun 2023还发现软成本已经开始对光伏成本进一步下降卡脖子。而对于制氢厂，这个问题更复杂，下如图，电解设备可以标准化、也很简单，但是系统平衡设备、工程成本等等系统和软成本的下降空间就一般比较有限。

而这部分软成本和系统成本在占比并不低，如下图所示，制氢厂是一个化工厂，设备成本只是一部分成本。这部分成本怎么下降？能下降多快？至少要比设备成本的下降难度大的多。

第三类，是电力。便宜大量低碳的电力未来是否真的可获得仍然存疑，而这部分成本是制氢成本的关键因素（如下图）。到2023年，制氢成本主要都是电力等运行成本。氢能、电池、需求响应相互竞争，这三者都存在一种buffering effect，也就是越便宜就越贵。这里面的不确定性还很大。

此外，氢能更复杂的地方在与上游要和电力关联，下游还有其他产业关联。简单来看，如果氢能设备的利用小时数越高、生产越稳定，可能需要的储氢输氢成本、与下游协调成本都越低，但是一般单位kg的氢也越贵。所以这变成更复杂的上下游供应链整合问题。

总的来看，对于氢能成本的下降，仍需要审慎乐观看待。

参考文献：

Glenk, G., Holler, P., & Reichelstein, S. (2023). Advances in Power-to-Gas technologies: cost and conversion efficiency. Energy & Environmental Science.

Shirizadeh, B., Ailleret, A., Guillon, A., Bovari, E., El Khatib, N., Douguet, S., ... & Trüby, J. (2023). Towards a resilient and cost-competitive clean hydrogen economy: the future is green. Energy & Environmental Science.

Klemun, M. M., Kavlak, G., McNerney, J., & Trancik, J. E. (2023). Mechanisms of hardware and soft technology evolution and the implications for solar energy cost trends. Nature Energy, 8(8), 827-838.

Ramboll. Achieving affordable green hydrogen production plants.