核心觀點
-全球氫燃料電池汽車已經(jīng)進入市場化示范階段。
-整車產(chǎn)品性能指標接近國際水平，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點尚待進一步突破。
-從中長期來說，純電動、氫燃料電池技術(shù)路線各有優(yōu)勢，互為補充，部分場景未來具備經(jīng)濟性，應用領(lǐng)域需進一步明確。
-近年來，在國家和地方政策的推動下，各地紛紛開展燃料電池公交、物流車等領(lǐng)域的示范項目，燃料電池汽車得到廣泛推廣和應用。
-政策上建議，要加強產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點的布局，支持質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴散層、空壓機等核心原材料及零部件的研發(fā)。要加強頂層設(shè)計和協(xié)調(diào)，進一步明晰氫燃料電池汽車的最佳應用場景。要因地制宜規(guī)劃城市及區(qū)域發(fā)展，并充分研究討論發(fā)展的可行性和科學性。
1 全球氫燃料電池汽車已經(jīng)進入市場化示范階段
氫燃料電池汽車是國際汽車行業(yè)動力轉(zhuǎn)型的重要方向，據(jù)美國能源部數(shù)據(jù)，截至2018年，全美燃料電池汽車累計銷量6500輛，日本燃料電池汽車累計銷量也為2800余輛。近年來，氫能已成為各國政府大力扶持和推進的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，今年1月17日，韓國政府發(fā)布了《氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖》；3月，日本發(fā)布的《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖（修訂版）》分為三個發(fā)展階段，詳實指導了日本制氫、儲運、加氫、氫能利用等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)的發(fā)展目標與路徑。6月15日，在日本長野縣召開的G20能源與環(huán)境部長級會議，確立了“日美歐氫能經(jīng)濟同盟”，另外，美國、加拿大、澳大利亞也都在氫能源產(chǎn)業(yè)化應用方面邁出了實質(zhì)性步伐。
* 圖表1 全球氫能及燃料電池相關(guān)政策及加氫站數(shù)量
數(shù)據(jù)來源：中信證券研究所、前瞻產(chǎn)業(yè)研究院、曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
國家和地方密集發(fā)布氫能規(guī)劃和支持政策，產(chǎn)業(yè)迎來政策導入紅利期?！吨袊圃?025》、《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》明確了燃料電池汽車的戰(zhàn)略定位。《綠色產(chǎn)業(yè)指導目錄》提出要鼓勵各地組織開展燃料電池貨車示范運營，建設(shè)一批加氫示范站，2019年政府工作報告明確將“推進充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”寫入政府工作報告，據(jù)不完全統(tǒng)計，目前共有20個省份及地方出臺了氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的相關(guān)政策近50項。由于政策的導向以及技術(shù)的更新迭代，氫燃料電池汽車將進入快速增長的時期。
圖表2 我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)預計快速擴張
數(shù)據(jù)來源：節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)路線圖、曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、 東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2PPT；百人會研究部整理
* 圖表3 2022年中國燃料電池市場規(guī)模超百億
數(shù)據(jù)來源：2018年氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)演進與投資價值分析白皮書、 曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
* 圖表4 近年來我國氫燃料電池產(chǎn)量及加氫站數(shù)量
數(shù)據(jù)來源：新產(chǎn)業(yè)智庫、百人會研究部整理
* 圖表5 中國燃料電池出貨量年均增速
數(shù)據(jù)來源：2018年氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)演進與投資價值分析白皮書，百人會研究部整理
近年來，隨著氫燃料電池汽車技術(shù)的不斷更新迭代，進入工信部《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》的氫燃料電池汽車數(shù)量持續(xù)增長，同時款式和種類也在不斷完善，據(jù)統(tǒng)計，今年39款中包括城市客車26款；公路客車4款；廂式運輸車7款；保溫車2款。另外，氫燃料電池汽車搭載電堆功率呈現(xiàn)出逐步上升的現(xiàn)象，從功率分布上來看，40kW以上的共有11款，占比約為39.3%，60kW以上的共有8款，占比約為28.6%。
* 圖表6 推薦目錄的車型統(tǒng)計
數(shù)據(jù)來源：工信部，百人會研究部整理
* 圖表7 推薦目錄的車型功率分布圖
數(shù)據(jù)來源：工信部，百人會研究部整理
2 整車產(chǎn)品性能指標接近國際水平，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點尚待進一步突破
全球各大著名車企紛紛布局氫燃料電池汽車，目前，豐田、本田、現(xiàn)代、寶馬、奔馳、奧迪等國際車企都在緊鑼密鼓的研發(fā)氫燃料電池汽車。其中，豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代NEXO三款車型已進入量產(chǎn)階段。2018年，我國的燃料電池汽車產(chǎn)量已經(jīng)達到1527輛，氫燃料電池汽車進入快速增長時期。通過對比各主要車企推出的燃料電池車型（圖表8），可以看出我國的燃料電池汽車技術(shù)指標接近國際水平但在部分指標上尚有差距，與國際主流車型相比續(xù)駛里程還需進一步提高，如現(xiàn)代燃料電池汽車NEXO的續(xù)駛里程已經(jīng)達到612km，另外，我國還需要繼續(xù)突破大功率燃料電池技術(shù)，同時我國的氫燃料電池乘用車只是發(fā)布尚未上市，榮威950FCV發(fā)布后并未公開銷售，只用于租賃和示范運行，但由于國內(nèi)其他汽車企業(yè)尚未推出燃料電池乘用車，因此，榮威950FCV仍是我國燃料電池乘用車的代表車型。
* 圖表8 各車企燃料電池車型
數(shù)據(jù)來源：各車企官網(wǎng)、百人會研究部整理
實現(xiàn)核心零部件的自主化研發(fā)，是經(jīng)濟新常態(tài)下打贏汽車戰(zhàn)役的必要條件?；阡囯姷陌l(fā)展積淀，為燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造了條件，與鋰電相比差異化發(fā)展燃料電池路線也相對聚焦，但目前核心關(guān)鍵零部件國外依賴度還較高，產(chǎn)業(yè)推動亟待換擋加速。從氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈布局來看，氣體擴散層、雙極板、密封圈、車載空壓機等核心零部件國外依賴度很高，國內(nèi)企業(yè)涉足的較少或是產(chǎn)品的性能尚無法與國外同類產(chǎn)品相比，需要進一步提高自主化研發(fā)力度，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局，提高核心競爭力（圖表9）。
* 圖表9 國內(nèi)外產(chǎn)業(yè)鏈梳理
數(shù)據(jù)來源：各企業(yè)官網(wǎng)、曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT、百人會研究部整理
加大研發(fā)，通過提升技術(shù)及降低成本來提高產(chǎn)業(yè)的競爭力。根據(jù)美國能源部官方數(shù)據(jù)，燃料電池系統(tǒng)占了整車成本的64%，而在燃料電池系統(tǒng)中，電堆又占了很大的比重，根據(jù)測算，如果燃料電池要達到商業(yè)化競爭水平，2020年燃料電池系統(tǒng)的成本目標是40美元/kW，2025年為35美元/kW。拆解到電堆成本，2020年的目標成本為19美元/kW，2025年為17.5美元/kW。目前實際成本水平距離這個目標還有相當?shù)木嚯x。需要通過批量生產(chǎn)來降成本，同時在技術(shù)、工藝、及材料、設(shè)備國產(chǎn)化等多方面投入研發(fā)力量，爭取發(fā)展的主動權(quán)。
* 圖表10 燃料電池汽車成本構(gòu)成圖
數(shù)據(jù)來源：歐陽洵，北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司董事長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
* 圖表11 降低成本的措施
數(shù)據(jù)來源：歐陽洵，北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司董事長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
3 部分場景未來具備經(jīng)濟性，應用領(lǐng)域尚需進一步明晰
3.1動力電池與燃料電池兩條技術(shù)路線各有優(yōu)勢，互為補充
從中長期來說，動力電池與燃料電池兩條技術(shù)路線各有優(yōu)勢，是互補的關(guān)系。在不同的應用場景各有優(yōu)劣，不是簡單的替代關(guān)系。在一些特定場景下，燃料電池汽車比純電動汽車更適用。如低溫環(huán)境、無法接受長時間充電的場景等。
相對于傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車，氫燃料電池車無污染排放、能效較高，用燃料電池車替代燃油、燃氣車輛，有利于節(jié)能減排，大力發(fā)展氫能源是我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的重要布局。
* 圖表12 主要能源能源密度對比圖
數(shù)據(jù)來源：曹劍綿 東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
相對于電動汽車，氫能相對鋰電來說具有絕對的能量密度優(yōu)勢，氫燃料電池車在續(xù)航里程和燃料補充速度上有優(yōu)勢，但在燃料價格、能效、燃料補充便捷性方面存在一定劣勢，未來燃料電池在長距離和重載，如重卡、物流等領(lǐng)域?qū)⒕哂懈蟮陌l(fā)展優(yōu)勢。
* 圖表13 燃料電池汽車與傳統(tǒng)汽車對比
數(shù)據(jù)來源：曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
氫燃料電池汽車在長距離、大功率上更具有經(jīng)濟性。不同的機構(gòu)通過對比純電動汽車和燃料電池汽車的經(jīng)濟性發(fā)現(xiàn)在一定的范圍區(qū)間內(nèi)兩者具有差異化的應用場景，統(tǒng)計口徑1：根據(jù)國際能源署IEA的測算，在400公里里程范圍內(nèi)，BEV成本較為明顯，當續(xù)駛里程達到400公里以上，F(xiàn)CV具有明顯的成本優(yōu)勢，當降低燃料電池和儲罐的成本，以及提高加氫站的利用率，可以大大提高燃料電池汽車的競爭力。
* 圖表14 各車型經(jīng)濟成本統(tǒng)計圖
數(shù)據(jù)來源：國際能源署（IEA）；百人會研究部整理
統(tǒng)計口徑2：根據(jù)日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機構(gòu)（NEDO）和美國能源部（DOE）的測算，在355公里里程范圍內(nèi)，BEV成本較為明顯，續(xù)駛里程達到355公里以上，F(xiàn)CV具有明顯的成本優(yōu)勢，在續(xù)駛里程為355公里時燃料電池系統(tǒng)及動力電池系統(tǒng)成本達到平衡點。
* 圖表15 燃料電池系統(tǒng)與動力電池系統(tǒng)成本對比
數(shù)據(jù)來源：金世勲，現(xiàn)代汽車集團 燃料電池 事業(yè)部副總裁，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
隨著規(guī)模的擴大，燃料電池系統(tǒng)經(jīng)濟成本下降趨勢明顯，2019年國內(nèi)的膜電極MEA價格約為10000—15000元/m2；車用燃料電池系統(tǒng)的價格根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有的水平可以做到10000元/kW以內(nèi)。
* 圖表16 燃料電池電堆成本預測圖（單位：萬RMB）
數(shù)據(jù)來源：曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
通過降低運營成本，提升全生命周期的經(jīng)濟性，由于目前氫氣價格較高，造成氫燃料電池汽車運營成本居高不下，通過降低氫氣的供給價格來提升燃料電池汽車的經(jīng)濟性，使其具有盈利能力。在假設(shè)2022年燃料電池汽車仍然享受政府補貼的情景下，通過對比燃料電池汽車與燃油汽車、純電動汽車等效TCO所需的氫氣價格，可見在氫氣價格35元/kg基礎(chǔ)上，中卡及18噸重卡燃料電池汽車全生命周期經(jīng)濟性更具優(yōu)勢。
* 圖表17 2022年FCV與ICEV/BEV等效TCO所需氫氣價格分析
數(shù)據(jù)來源：盧兵兵，上海捷氫科技總經(jīng)理，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
3.2燃料電池汽車的商業(yè)化場景仍有待明確
燃料電池汽車的商業(yè)化場景仍有待明確，從全球2014-2018年燃料電池出貨量可以看出，燃料電池主要的應用場景為交通運輸領(lǐng)域，其中85%集中在乘用車領(lǐng)域，主要以豐田、本田和現(xiàn)代為代表的車企的燃料電池乘用車應用；據(jù)全球氫能理事會的預測，2050年燃料電池的主要應用場景為客車、大型乘用車及中重型卡車。
* 圖表18 燃料電池應用場景的潛力預測
數(shù)據(jù)來源：盧兵兵，上海捷氫科技總經(jīng)理，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
交通運輸領(lǐng)域的應用逐漸多元化，仍需繼續(xù)探索最佳應用場景，從現(xiàn)階段發(fā)展來看，各國的燃料電池汽車應用場景不盡相同，歐美日以燃料電池乘用車為主，截止2018年，銷量近6475多輛，容量近350MW，美國的燃料電池叉車市場以PLUGPOWER為主，累計銷量近2萬臺，中國市場以燃料電池商用車為主，銷量約為1527輛。
* 圖表19 交通運輸領(lǐng)域應用車型多樣性
數(shù)據(jù)來源：百人會研究部整理
4 氫燃料電池汽車國內(nèi)示范運營案例
近年來，在國家和地方政策的推動下，各地紛紛開展燃料電池公交、物流車等領(lǐng)域的示范項目，燃料電池汽車得到廣泛推廣和應用。據(jù)公開新聞報道，2018年共有13座城市展開燃料電池汽車示范應用，涉及公交運營車輛達到300余輛。
各地由于氫資源稟賦不同，發(fā)展燃料電池汽車示范的路徑也不盡相同。由于四川是水電大省，目前豐水期富余水電可制備氫氣約2.53億噸，加之國家電力體制改革、能源供給側(cè)改革及智慧能源等利好政策頻出，未來水電解制氫市場前景相對較好，因此，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)具有資源優(yōu)勢，本文列舉了成都的燃料電池公交運營項目，試圖探討因地制宜發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的重要性。另外，上海在氫燃料電池物流車推廣方面積極開展新的商業(yè)化運營途徑，本文列舉上海的氫燃料電池汽車示范項目，試圖探索氫燃料電池汽車商業(yè)化應用的最佳場景。
* 圖表20 截止2018年底全國投入商業(yè)化運營的燃料電池公交車
數(shù)據(jù)來源：百人會研究部整理
4.1成都
成都的燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈相對完整。燃料電池環(huán)節(jié)，聚集了東方電氣、榮創(chuàng)新能、億華通等企業(yè)；整車（機）制造環(huán)節(jié)，聚集了成都客車、中植一客、四川豐田等汽車企業(yè)以及中車成都、新筑股份等軌道交通企業(yè)。
依托四川的水力資源，發(fā)展氫能稟賦良好。四川是水電大省，目前豐水期富余水電可制備氫氣約2.53億噸，未來水電解制氫市場前景相對較好，成都作為我國西部第一個開展氫燃料電池客車商業(yè)示范運行的城市，從2018年4月開始投入10輛燃料電池公交車進行示范運行，2019年計劃新增90輛公交車、10輛燃料電池物流車及城際大巴車，示范線運營里程累計超60萬公里，單車最高里程超6萬公里,百公里平均氫耗3.4kg，載客人次超150萬人次，故障率低于5次/月，氫燃料電池公交車示范線的成功運行，為成都的氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。
* 圖表21 行車故障率統(tǒng)計表及行車里程氫耗指標統(tǒng)計表
數(shù)據(jù)來源：曹劍綿東方氫能總經(jīng)理、東方電氣中央研究院常務(wù)副院長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
4.2上海
上海作為國內(nèi)首個創(chuàng)新氫燃料電池物流車商業(yè)化運營合作模式的城市，車輛目前累計運營超過1100萬公里，實際日加氫量超過1100kg，2018年平均首次故障里程為14657.84公里，隨著關(guān)鍵技術(shù)的提升，2019年平均首次故障里程達到23554公里。
在該商業(yè)模式中，研發(fā)制造環(huán)節(jié)由整車企業(yè)、燃料電池發(fā)動機企業(yè)、氫能裝備企業(yè)共同組成，能源供應體系由國內(nèi)外能源供應商組成，運營平臺由單獨成立的公司負責，同時，配套售后服務(wù)體系，專門面向燃料電池汽車用戶提供運營保障，配送業(yè)務(wù)合作方有京東、申通快遞、盒馬、貨拉拉等公司，通過應用場景及商業(yè)模式的探索，將氫氣的價格均攤到運營環(huán)節(jié)，現(xiàn)階段每天累計加氫173車次，單日累計加氫量達到1030kg，隨著加氫量的增加，實現(xiàn)了協(xié)作共生，互利共贏。
* 圖表22 上海創(chuàng)新氫燃料電池汽車運營模式
數(shù)據(jù)來源：林琦 上海重塑能源科技有限公司董事長，“2019氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)新峰會”主題峰會2發(fā)言PPT；百人會研究部整理
5 建議
要加強產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵節(jié)點的布局，支持質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴散層、空壓機等核心原材料及零部件的研發(fā)。支持燃料電池技術(shù)應用的示范推廣應堅持自主開發(fā)，掌握燃料電池電堆核心技術(shù)，建立完善的核心零部件產(chǎn)業(yè)鏈，完善產(chǎn)業(yè)鏈布局，提高核心競爭力。
要加強頂層設(shè)計和協(xié)調(diào)，進一步明晰燃料電池汽車的最佳應用場景。燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)鏈很長，很多已經(jīng)超出了傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈所覆蓋的范圍，基礎(chǔ)設(shè)施及相關(guān)標準法規(guī)的完善和制定單憑企業(yè)的力量無法完成，需要政府與企業(yè)攜手制訂可行的整體方案，協(xié)調(diào)推進。同時，政策應引導產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，鼓勵上下游協(xié)同力量解決成本問題和提升性能，通過降低氫氣的供給價格來提升燃料電池汽車的經(jīng)濟性，使其具有盈利能力。產(chǎn)業(yè)政策需要進一步完善，產(chǎn)業(yè)發(fā)展需融合政府、企業(yè)、研究機構(gòu)和客戶相關(guān)方，加強產(chǎn)業(yè)聯(lián)動，做好產(chǎn)業(yè)協(xié)同，合力突破研發(fā)、制造、設(shè)計等各環(huán)節(jié)技術(shù)、成本等難題，推進燃料電池在最佳應用場景下的健康穩(wěn)定發(fā)展。
要因地制宜規(guī)劃城市及區(qū)域發(fā)展，并充分研究討論發(fā)展的可行性和科學性。各地的氫能熱潮已起，但同質(zhì)化嚴重，目前20多個省市相繼出臺氫能發(fā)展規(guī)劃，氫燃料汽車和氫能產(chǎn)業(yè)園的發(fā)展規(guī)劃，但內(nèi)容大致相同，全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展模式并不適用于各地，各地應依照各自的資源稟賦適應性規(guī)劃發(fā)展，政策導向應進一步聚焦，有效指導產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。
