“雙碳”目標背景下氫能移動電源價值創新策略

師菲芬

摘要：“雙碳”目標背景下，氫燃料電池是《氫能產業發展中長期規劃（2021—2035年）》中重要的發展領域之一。氫能移動電源作為氫燃料電池發展中的一個方向，能夠解決傳統移動電源存在的續航時間短、噪聲較大及污染環境等問題，目前氫能移動電源的價值受到應用場景單一、推廣力度小、成本較高等因素的制約，為提升其價值，文章基于價值創新視角，從應用場景、營銷策略、盈利模式3個方面提出氫能移動電源價值創新策略。

關鍵詞：“雙碳”；氫能移動電源；價值創新

中圖分類號：? ? 文獻標識碼：A? ?文章編號：1674-0688（2023）02-0012-03

0 引言

傳統移動電源產業發展迅速，目前市場上的主流產品是以鋰電池為代表的儲能電源，它雖然具有較高的能量密度和較好的循環充放電性能，但是其安全性、低溫工作性能差，電池容量衰減快。此外，儲能電源作為一種二次電池，難以兼顧輕便性和持久性。其他種類的移動電源也存在各自的痛點，如太陽能電池受時間、氣候和季節等環境因素影響較大，導致電能輸出不穩定；傳統燃油發電機運行過程會產生嚴重的噪聲污染與環境污染［1］。隨著“雙碳”目標的制定和快速增加的電子產品市場需求，傳統移動電源產業中存在續航時間短、噪音和環境污染嚴重等痛點，已經制約整體產業可持續價值的提升。氫能是多種能源傳輸和整合的紐帶，是組成未來清潔低碳能源體系的核心之一。氫能燃料電池是氫能源產業鏈發展的其中一環，其主要應用于固定、運輸和便攜式三大領域。目前，各類研究主要集中于運輸領域的汽車產業，對便攜式移動電源領域的氫能移動電源研究較少。本文希望通過介紹氫能在便攜式移動電源中的具體應用，為提升移動電源產業價值提出新的解決方案。同時，研究氫能移動電源價值創新策略，以期增強大眾對氫能產業鏈的認知，為氫能便攜式領域提供新的研究方向。

1 氫能移動電源原理及特點

1.1 氫能移動電源的原理

氫能移動電源是一種可調頻便攜式質子交換膜燃料電池，其基本工作原理是結合高性能固態儲氫材料及催化劑，利用富氫分子水解產氫技術，便捷、高效地制備出高純度氫氣，為質子交換膜燃料電池提供持續的優質氫源，保證電力的持久供應和穩定輸出。氫能移動電源采用創新性結構設計，具有高燃料利用率、高集成化程度及模塊化可拆卸等優勢，能高效地將氫能轉化為電能，為移動電子設備持久、穩定地供能。

1.2 氫能移動電源的特點

（1）安全穩定，節能環保。氫能移動電源具有高比能量、質輕小巧、儲電儲氫互補等特點，能量密度是一般可充電電池的5～10倍，是傳統鎳鎘電池的800倍。同時，使用氫氣作為燃料，可實現真正的無污染、綠色循環發展。

（2）高度集成化，模塊可拆卸。氫能移動電源集成度高，反應器、冷凝器和干燥除堿管等裝置使用一體式設計，使其體積和重量更小。同時，氫能移動電源顯著提高了儲氫密度，真正實現攜帶方便、使用便捷的目標。采用模塊化結構設計策略，使電池可通過更換設備反應器實現長時間工作且不需要外部供電，實現便攜電源由儲能式電池向自發電式燃料電池的跨域式轉變。

（3）反應速度快，使用范圍廣。高性能固態儲制氫材料應用于氫能移動電源中，氫能移動電源具有水解活性高、反應程度高、制氫響應時間短、產氫速率穩定、反應充分等特點，氫能轉化為電能的轉化率可達85%以上。同時，通過改變進料泵的進水速率以控制注水速度，達到控制反應進程的目的。

（4）無噪音，啟動速度快。傳統燃油發電機會產生嚴重的噪音與環境污染，并且需要較長的預熱時間使其達到最大功率，與之相比，氫能移動電源運行過程中通常不會有噪音出現，同時具有啟動速度快、化學反應速度快的特點，適用于低溫高寒、電源遠離電網等極端環境下的長時電力供應。

2 氫能移動電源應用現狀

氫能移動電源具有能量轉化率高、能量密度高、噪音低及零污染等優勢，但在國內未能大規模應用，其原因是多方面的。

2.1 應用場景單一

氫能移動電源具有紅外信號低、隱身性能好、運行可靠、噪聲低和后勤負擔低的優勢，可為手機、電腦、攝像機、軍用通信設備等電子產品提供持續穩定、“即插即用”、綠色無污染的電力。目前，市面上的移動電源競品少、產品性能質量較高、產業鏈相對完善，氫能移動電源與傳統移動電源在價格和性能上的差別不大、優勢不明顯，因此現階段在民用領域還未全面應用［2］。

2.2 推廣力度較小

氫能移動電源能夠助力儲能、移動電源市場實現“雙碳”目標，由于現有技術不夠成熟，市場并未全面開發，相較于傳統移動電源市場，生產廠家需要投入更多的研發成本，因此對氫能移動電源有深入研發的公司數量目前屈指可數，“浙江高成綠能”“上海攀業氫能源”“北京氫璞創能”等企業研制生產了氫能移動電源［1，3］。然而，這些生產廠商的規模較小，大多注重產品優化，推廣投入有限，因此整體氫能移動電源市場推廣力度較小，客戶群體因不了解產品而無法形成產業價值規模。

2.3 成本有望下降

氫能移動電源的關鍵配件國產化率低、產量低，導致生產成本較高。但令人高興的是，膜電極、氫氣循環泵、空氣壓縮機、催化劑等關鍵材料，國內均已實現小規模自主生產，為未來大規模商業化生產儲備了技術基礎和經驗。氫能移動電源中所需的燃料電池系統的國產化程度已從2017年的30%提高到2020年的60%，預計到2025年實現完全國產化。此外，依據有關研究報告的測算，當氫能移動電源產量隨著數量增加到一定值，成本下降將超過70%。因此，在技術進步和規模化效應成本攤銷下，整體生產成本勢必降低。

3 氫能移動電源的發展契機

3.1 政策支持

“十四五”規劃為氫能發展提供快車道。2021年3月發布的《中華人民共和國國民經濟和社會發展第十四個五年規劃和2035年遠景目標綱要》中，氫能首次作為前沿科技和產業變革領域在“五年規劃”中被提及。同時，在國務院發布的《新時代的中國能源發展》中提到要促進氫能燃料電池技術鏈發展。2021年氫能燃料電池行業成為政策紅利市場，為氫能移動電源發展提供快車道。

3.2 技術保障

國產關鍵材料與核心組件的性能及產能不斷提升，為氫能移動電源提供了技術保障。低功耗、高速、無油的空氣壓縮機進入小規模自主生產階段，機械強度高、孔隙率均勻、抗碳腐蝕的碳纖維制備技術有望取得突破，大電流密度條件下的GDL水氣通暢傳質問題有望得到解決。這一系列技術提升，將減少氫能移動電源的生產成本。同時，技術的保障也會提升產品規模化應用，增強供應商議價能力，上游原材料成本有望大幅下降。

3.3 市場廣闊

目前，氫能移動電源產業鏈趨于完善，氫能移動電源系統成本下降，下游應用增多，市場規模逐漸擴大，根據《中國便攜式儲能產業發展研究報告（2021年）》，2016—2020年中國便攜式儲能設備出貨量呈快速增長態勢，2016年中國便攜式儲能設備總出貨量為4.8萬臺，2021年出貨量達483.8萬臺，年復合增長率達148%；市值由2016年的0.5億元增加到2021年的92.2億元，基于工信部估計的市場數據分析，預測到2026年我國便攜式氫能移動電源產業市場規模或將達到3.7萬億元，年復合增長率達到13%。

4 氫能移動電源價值創新策略

氫能移動電源具備安全穩定、無污染、無噪音等特點，但現有技術下較同類移動電源成本較高，讓氫能移動電源目前的應用場景受限，并且主要集中在軍方領域的研究和開發，未能在民用領域推廣。依據中國儲能市場及氫能移動電源發展契機的分析，氫能移動電源的產值空間巨大，從價值提升角度分析，通過應該場景、營銷策略、盈利模式的創新［4］，帶動市場全員對氫能移動電源的認可和使用，助推“雙碳”目標完成。

4.1 應用場景創新

氫能移動電源主要針對遠離電網、便攜性和長續航能力要求高、負載響應要求快及要求使用過程中產生噪音小的應用場景，從需求出發，可以把氫能移動電源應用場景擴充為4個方面［5］（見表1）：一是軍隊的野外實戰。二是煤化工企業應急系統的設計和使用。三是滿足野外團隊在戶外的工作需求，比如野生動植物攝影團隊、戶外科考團隊、野外救援隊、專業戶外探險隊等團隊。四是戶外活動，比如家庭出游、自駕游中選擇氫能移動電源為電子設備供電，在欣賞自然風光、放松心情的同時，還能做到低碳環保、綠色出行。

4.2 營銷策略創新

基于應用場景多元化營銷策略。一是組建專業銷售團隊直接進行銷售，適用于軍隊采購需求。二是通過展會、科研合作形式進行直接合作，適用于煤化工企業應急系統的設計和應用。煤化工企業是大型生產企業，在安全、效率、環保方面有特殊要求，直接合作能夠準確把握供求關系，節省商業中間環節費用，降低庫存風險，為氫能移動電源價值提升提供精準方向，建立長久穩固的合作關系。三是與其他商家進行捆綁銷售，適用于野外團隊需求，與同類別戶外產品進行捆綁銷售，可以提高消費主體對氫能移動電源的認知和認同，將產品信息精準推送至所需客戶，增加客戶黏性。四是通過短視頻平臺直播帶貨，適用于戶外活動的應用場景，通過短視頻平臺把氫能電移動電池環保、綠色、安全、快速的理念在流量間傳播，成為戶外群體熟悉向往的新方式，由此帶動客戶群體數量的增加，促使氫能移動電源在實際應用中的改進升級。

4.3 盈利模式創新

多元化的營銷策略，為盈利模式創新提供更清晰的路徑，可以將其劃分為3個方面：產品銷售、服務設計、租賃服務。

（1）產品銷售：通過對軍隊野外作戰場景、煤化工企業合作、野外科考和戶外活動等客戶的銷售活動建立長期的合作關系，是最直接且最快速的盈利渠道。

（2）服務設計：為軍隊野外作戰提供隱蔽性高、輕便性強的氫能移動電池設計和服務，為煤化工企業提供應急電源系統設計，在提供技術支撐和服務的過程中，收取服務費、設計費，以獲得盈利。

（3）租賃服務：除了銷售和服務，在一些大規模場合，例如大型公園、景區等人口密集且無便攜充電來源的地方，氫能移動電源可以提供租賃充電的便捷服務，為電子設備提供充足的電力保障，滿足人口密集區域對電的普遍需求。

5 結語

氫能移動電源在技術提升、關鍵材料國產化的保障下，想要實現規模量產、促使商業成本大幅度下降、實現價值跨越式的提升，需要針對應用場景、營銷策略進行創新。結合氫能移動電源特點和市場分析結果，選定軍隊、煤化工企業、野外團隊和戶外群體作為具體應用場景，針對軍隊保密性的需求，通過組建銷售團隊，有針對性地提供產品服務；針對煤化工企業需要根據應急電源系統設計服務的需求，提供設計服務；針對野外團隊的應用場景，提出與戶外裝備商家組合銷售、擴大消費群體的做法；在開拓戶外群體應用場景中，采用人們喜聞樂見的直播方式進行推廣，提高受眾群體的認知。相信巨大的商業應用前景將帶來不可估量的經濟效益，氫能移動電源有望成為下一個推動能源發展的領軍者。

6 參考文獻

［1］明海，邱景義，祝夏雨，等.軍用便攜式燃料電池技術發展［J］.電池，2017，47（6）：362-365.

［2］楊敏，裴向前，鄭建龍.便攜式燃料電池在軍事上的應用［J］.電源技術，2013，37（4）：696-699.

［3］楊子杵，丁剛毅，孫博文，等.基于野外環境的便攜式氫燃料電池創新設計研究［J］.包裝工程，2021，42（10）：6-13.

［4］范景明，劉靜，喬淑涵.企業如何通過連續價值創新實現轉型升級？——基于間斷平衡視角的縱向案例研究［J］.管理案例研究與評論，2021，14（4）：355-367.

［5］徐君，鐘磊.積極布局氫能產業發展? 助力實現“雙碳”目標［J］.上海節能，2022（5）：540-547.