首頁氫能專題氫能專題文章詳情

燃料電池是未來10年重要投資方向

2026-04-11 17:11:375947

　核心觀點

　　-燃料電池是未來10年重要投資方向，加速拐點預計在2020-2025年： 　　燃料電池汽車，不改變用戶駕駛習慣，解決了鋰電池續航裏程焦慮和快速補充能源的問題，在低溫啟動、循環壽命與回收技術上也接近內燃機的性能，被認為是下一代能源技術。根據國際能源署的展望，美國、歐洲、日本為了實現2℃的溫控目標，2050年燃料電池乘用車保有量將達1億台，占比約30%。目前成本、加氫站、氫氣來源是橫在燃料電池麵前的三座大山，需要邁過。預計市場加速向上拐點將於2020-2025年出現。　　-受益於補貼政策與技術引進，中國燃料電池汽車產業發展或快於預期： 　　2016-2020年中國燃料電池的發展，或類似2009-2014niandelidianchidelujing，jishuconghenbuchengshudaojiejinshangyong，chengbenshangyoudafuxiajiangkongjian，chanyetuiguangjieduanshicongshifanyunxingzhubuguodudaoshangyetuiguang。raner，jinqiwomenkandaoyixieyouliyinsu，baokuo2017年的補貼不退坡、外資技術的引進，可能會導致中國燃料電池產業發展步伐快於預期。我們初步估計2017年中國燃料電池汽車產銷量約1000台，到2020年保有量約1.5萬台，對應市場規模在60-70億元。　　-中國廠商在燃料電池產業鏈的機會： 　　市場公認中國與日本、韓國、德國在燃料電池產業的技術差距至少10年，盡管如此，我們認為中國廠商在以下幾個領域仍有投資機會：　　1）通過引進外資技術與人才，共同培育國內市場；　　2）在一些關鍵零部件領域的突破，如膜電極、質子交換膜；　　3）基礎設施技術門檻相對低，利於中國本土企業進入等。　　燃料電池技術是繼鋰電池之後，未來10年的重要投資方向 　　1）燃料電池原理　　氫qing能neng燃ran料liao電dian池chi是shi通tong過guo氫qing氣qi與yu空kong氣qi中zhong的de氧yang氣qi進jin行xing非fei燃ran燒shao的de氧yang化hua還hai原yuan反fan應ying，通tong過guo催cui化hua劑ji實shi現xian電dian子zi與yu離li子zi的de分fen離li，進jin而er產chan生sheng電dian流liu，推tui動dong汽qi車che電dian機ji的de運yun轉zhuan。質zhi子zi交jiao換huan膜mo燃ran料liao電dian池chi是shi最zui常chang見jian的de燃ran料liao電dian池chi，因yin此ci氫qing離li子zi可ke直zhi接jie穿chuan過guo質zhi子zi交jiao換huan膜mo到dao達da陰yin極ji，而er電dian子zi隻zhi能neng通tong過guo外wai電dian路lu才cai能neng到dao達da陰yin極ji。當dang電dian子zi通tong過guo外wai電dian路lu流liu向xiang陰yin極ji時shi就jiu產chan生sheng了le直zhi流liu電dian。　　反應分子式如：　　負極—2H2→4H++4e- 　　正極—O2+4H++4e-→2H2O 　　2）燃料電池是一種更清潔、更高效能源　　為了實現《巴黎協定》提出的2050年全球平均溫度較工業化前水平升高控製在2℃之內的目標，各國都在尋找更清潔有效的技術以取代內燃機與石化能源，據測算，若2050年燃料電池保有量達25%，車輛相關碳排放可以下降10%，而且，對比鋰電池，燃料電池不改變用戶駕駛習慣，解決了鋰電池續航裏程焦慮和快速補充能源的問題，在低溫啟動、循環壽命與回收技術上也接近內燃機的性能。　　我們在下圖對比了現階段內燃機、鋰電池和燃料電池技術，結論是2020年前，內燃機技術二氧化碳排放有望下降，一是通過技術效率提高30%，二是通過使用更加清潔的生物燃油；但2020年以後，改善空間不大；鋰電池由於目前的電池容量、續航裏程和充電時間限製，更加適用於城市短駁小車；燃料電池續航裏程、能量補充時間及各項性能都接近內燃機，因此對於中大型車跑中遠程的減排效果尤其好。未來30年，內燃機、鋰電池和燃料電池三種技術會並存，並互相補充。　　3）預計到2050年燃料電池保有量在1億台，占比30% 　　根據國家能源署的展望，美國、歐洲、日本為了實現2℃的溫控目標，2050年燃料電池乘用車保有量將達1億台，占比約30%。據第三方谘詢公司Navigant公司的預測，燃料電池汽車，包括乘用車和客車，2020年的新車銷量在3萬台左右，到2024年預計達到23萬台，豐田、本田、現代已率先於2013-2016年推出了量產的燃料電池車型，而通用、大眾、福特、奔馳、寶馬仍在研發階段，預計將於2018-2020年左右推出量產產品。因此，我們預計市場加速向上的拐點或在2020-2025年出現。　　係統成本、氫氣來源和加氫站是三座大山需要邁過 　　1）市場預計燃料電池到2030年有望接近燃油車水平　　目(mu)前(qian)限(xian)製(zhi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)推(tui)廣(guang)有(you)三(san)大(da)主(zhu)要(yao)阻(zu)礙(ai)，一(yi)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)成(cheng)本(ben)，二(er)是(shi)氫(qing)氣(qi)來(lai)源(yuan)，三(san)是(shi)加(jia)氫(qing)站(zhan)的(de)基(ji)礎(chu)建(jian)設(she)。首(shou)先(xian)，燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)成(cheng)本(ben)，目(mu)前(qian)在(zai)售(shou)的(de)豐(feng)田(tian)Mirai美國市場售價接近6萬美元，剔除補貼後，消費者實際支付價格為4.5萬美元，對比豐田凱美瑞售價2.5萬美元，尚不具有競爭力。根據市場預計，隨著規模效應與技術優化，燃料電池電堆成本可以從目前每千瓦380美元下降至40-50美元，甚至更低，令2030年燃料電池的成本有望接近燃油車水平成為可能。　　2）加氫站雖然初期投資大，但總投資僅為充電網絡的一半　　以目前的產業化水平，一個日加注能力在200kg的加氫站，不含土地，投資在500-1000萬元，可以最大服務720台燃料電池的私家車，對應單台車的基礎建設投資在1.1萬元。換句話說，如果是500萬台車輛的規模，整個加氫站的基礎建設投資在550億元，要低於電動車充電網絡約1000億元的規模，還沒有考慮電網擴容的額外成本。　　當然，加氫站麵臨的問題是初始投資大，500-1000萬元，遠遠高於一個直流充電樁15萬元的成本。而且，燃料電池汽車在產業化初期，肯定是從客車和一些運營車輛，如出租車、物流車開始導入，那麼對應單車的加氫站投資會高達17-93萬元，阻礙了商業化推廣。據我們估算，不考慮國家補貼，一家加氫站盈虧平衡時間在3-4年，投資回收期在19-20年。若國家給予補貼，投資回收期可以縮短至11-12年。　　幾個汽車強國日本、韓國、美國、德國都提出了野心勃勃的加氫站建設計劃，到2020年，加氫站保有量目標分別為160座、80座、75座、100座，有些是政府牽頭，有些是企業牽頭，也證明了這些汽車強國看好燃料電池技術方向，正在積極布局基礎建設。截止2015年，中國的加氫站僅4座，分別位於北京、上海、鄭州、深圳。我們從行業了解到2016-2017年有可能會添置4-5座加氫站，到2020年預計有400座加氫站，可以最大服務1.5萬台燃料電池汽車的保有量。　　3）氫氣來源的解決辦法是因地製宜　　氫氣來源要因地製宜，製氫方法成熟，分為工業副產氫、化hua石shi能neng源yuan轉zhuan化hua和he電dian解jie水shui製zhi氫qing，每mei種zhong技ji術shu的de製zhi氫qing成cheng本ben和he環huan保bao屬shu性xing不bu一yi樣yang，選xuan擇ze哪na種zhong技ji術shu要yao考kao慮lv使shi用yong地di區qu的de實shi際ji情qing況kuang，比bi如ru中zhong國guo長chang三san角jiao地di區qu，工gong業ye發fa達da，副fu產chan氫qing氣qi供gong應ying充chong足zu，成cheng本ben也ye低di。考kao慮lv未wei來lai中zhong國guo的de車che用yong氫qing氣qi需xu求qiu，假jia設she2020/2050年中國產銷量1/600萬台燃料電池車，氫氣需求量約3/600萬噸。目前來看，整體供應無需擔憂。中國是全球氫氣產銷大國，每年的工業用氫產銷量在1600萬噸，目前主要是用於合成氨、油品加氫、電子加工等領域。而且，我們看到一些煤炭、化工、鋼鐵的企業紛紛在探索製氫業務，如神華集團、寶鋼集團。　　中國燃料電池產業發展或快於預期 　　不考慮補貼等外部因素，我們認為2016-2020年中國燃料電池的發展，或類似2009-2014年nian的de鋰li電dian池chi的de路lu徑jing，技ji術shu從cong很hen不bu成cheng熟shu到dao接jie近jin商shang用yong，成cheng本ben上shang有you大da幅fu下xia降jiang空kong間jian，產chan業ye推tui廣guang階jie段duan是shi從cong示shi範fan運yun行xing逐zhu步bu過guo渡du到dao商shang業ye推tui廣guang。然ran而er，近jin期qi我wo們men看kan到dao一yi些xie有you利li因yin素su，可ke能neng會hui導dao致zhi中zhong國guo燃ran料liao電dian池chi產chan業ye發fa展zhan步bu伐fa快kuai於yu預yu期qi。根gen據ju媒mei體ti公gong布bu的de一yi些xie廠chang家jia計ji劃hua，我wo們men初chu步bu估gu計ji2017年中國燃料電池汽車產銷量約1000台，到2020年保有量在1.5萬台。　　一是2017的補貼政策的調整有利於燃料電池技術。按照之前公布的2016-2020年新能源汽車補貼政策，鋰電池2017－2018年和2019－2020年補助標準分別比2016年下降20%和40%，但燃料電池的補貼維持2016年水平不變。因此，基於2017補bu貼tie水shui平ping，物wu流liu車che燃ran料liao電dian池chi的de補bu貼tie力li度du較jiao大da，國guo家jia補bu貼tie就jiu足zu以yi覆fu蓋gai成cheng本ben，燃ran料liao電dian池chi客ke車che扣kou除chu補bu貼tie的de成cheng本ben，同tong樣yang優you於yu鋰li電dian池chi，對dui於yu整zheng車che廠chang而er言yan吸xi引yin力li明ming顯xian增zeng大da。我wo們men已yi經jing看kan到dao北bei汽qi福fu田tian、宇通客車公開宣布自己在研發燃料電池客車。　　二(er)是(shi)海(hai)外(wai)技(ji)術(shu)與(yu)人(ren)才(cai)的(de)引(yin)進(jin)，或(huo)跟(gen)外(wai)資(zi)直(zhi)接(jie)合(he)作(zuo)，加(jia)快(kuai)產(chan)業(ye)化(hua)進(jin)度(du)。我(wo)們(men)走(zou)訪(fang)了(le)國(guo)內(nei)本(ben)土(tu)的(de)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)企(qi)業(ye)，了(le)解(jie)到(dao)大(da)部(bu)分(fen)國(guo)內(nei)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)技(ji)術(shu)仍(reng)處(chu)於(yu)實(shi)驗(yan)室(shi)階(jie)段(duan)，在(zai)係(xi)統(tong)可(ke)靠(kao)性(xing)和(he)耐(nai)久(jiu)性(xing)幾(ji)個(ge)指(zhi)標(biao)還(hai)無(wu)法(fa)達(da)到(dao)產(chan)業(ye)化(hua)要(yao)求(qiu)；lingrenxinxideshi，womenyekandaoyixiehaiwaiguiguorenyuanchuangbandexinxingqiye，daihuileshijieshuipingdejishu，youwangjiakuaizhongguoranliaodianchichanyehuajincheng。erqie，quanqiuranliaodianchilongtou，balade、普拉格或技術授權等方式，在國內積極尋找合作夥伴，深耕中國燃料電池市場。　　三是除了汽車領域，無人機市場的爆發拉動燃料電池需求。除了傳統的軍工、航天、儲能領域，我們留意到已經有無人機企業用燃料電池作為能源替代鋰電池，續航時間從30分鍾提高至1-4個小時.目前產品剛剛推向市場，一台1KW功率的燃料電池係統加氫罐價格為20萬元，遠高於鋰電池價格1000元(yuan)，產(chan)品(pin)仍(reng)供(gong)不(bu)應(ying)求(qiu)，表(biao)明(ming)市(shi)場(chang)對(dui)加(jia)長(chang)續(xu)航(hang)能(neng)力(li)的(de)無(wu)人(ren)機(ji)有(you)非(fei)常(chang)大(da)的(de)需(xu)求(qiu)。無(wu)人(ren)機(ji)市(shi)場(chang)本(ben)身(shen)非(fei)常(chang)年(nian)輕(qing)，處(chu)於(yu)爆(bao)發(fa)階(jie)段(duan)。據(ju)市(shi)場(chang)估(gu)算(suan)，中(zhong)國(guo)工(gong)業(ye)無(wu)人(ren)機(ji)的(de)潛(qian)在(zai)市(shi)場(chang)，在(zai)現(xian)有(you)的(de)電(dian)力(li)巡(xun)線(xian)、管道巡檢、森林防火、公共安全上的應用規模就近1萬台。　　四是政策方麵的轉向。2001-2015年，燃料電池是跟純電動和插電混動汽車一起，歸為新能源汽車技術之一，並未單獨列出，由科技部等四部位統一規劃。2016-2020年燃料電池汽車的補貼在20-50萬/台，而且2020年前補貼不退坡。近期，我們注意到國家能源局也參與進來，跟發改委一起印發了《能源技術革命創新行動計劃（2016-2030）》，其中氫能和燃料電池被列為15個重點發展方向之一。　　預計到2020年，中國燃料電池汽車市場規模在60-70億元 　　燃料電池汽車產業鏈，涉及到上下遊多個環節，包括電堆、電機、電控、電池、整車，以及上遊的製氫與基礎建設。對於整車而言，最核心的零部件是燃料電池係統、氫瓶，大概占成本的50%和5~10%，而電機、電控、DC-DC和電池與鋰電池電動車可通用，差異不大，占成本5%，傳統車身及零部件占剩下的35%。假設到2020年，中國燃料電池汽車產銷量在8000台，含1000台客車，3000台物流車和4000台乘用車，對應整個整車銷售市場規模約60-70億元，其中燃料電池係統的價值約15-16億元，氫瓶市場規模約1-2億元，此外，1.5萬燃料電池汽車保有量對應的氫氣需求量市場規模約6-7億元，對應加氫站投資在30億元。　　中國廠商在燃料電池產業鏈的機會 　　市場公認中國與日本、韓國、德國在燃料電池產業的技術差距至少10年，盡管如此，我們認為中國廠商在以下幾個領域仍有投資機會：　　1）通過引進外資技術與人才，共同培育國內市場；　　2）在一些關鍵零部件領域的突破，如膜電極、質子交換膜；　　3）基礎設施技術門檻相對低，利於中國本土企業進入等. 　　風險提示 　　1）燃料電池成本下降、加氫站網店鋪設步伐慢於預期，導致產業化進程落後。　　2）鋰電池在基礎材料研發中有重大突破，導致燃料電池錯過黃金發展期。