氫燃料電池-下一代新能源車(chē)核心動(dòng)力

1、 氫燃料電池：下一代新能源車(chē)核心動(dòng)力 ? 歡迎探索:行行查（行業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)）：樂(lè)晴智庫(kù)（研報(bào)精選）：11月2日，國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（20212035年）。規(guī)劃提出，加快車(chē)用操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)應(yīng)用。圍繞車(chē)用操作系統(tǒng)，構(gòu)建整車(chē)、關(guān)鍵零部件、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與軟件等領(lǐng)域市場(chǎng)主體深度合作的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用生態(tài)。還要求攻克氫能儲(chǔ)運(yùn)、加氫站、車(chē)載儲(chǔ)氫等氫燃料電池汽車(chē)應(yīng)用支撐技術(shù)。從扶持力度上看，近年來(lái)我國(guó)對(duì)燃料電池汽車(chē)補(bǔ)貼力度較大，且短期內(nèi)沒(méi)有退坡。從扶持方法上看，我國(guó)目前一方面通過(guò)購(gòu)置補(bǔ)貼來(lái)降低價(jià)格、刺激需求端；另一方面，頻頻發(fā)布?xì)淠芘c燃料產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，并投入大量資金作為研發(fā)支持，不斷為供給端釋放積極信號(hào)。

2、據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計(jì)，截至今年2月，國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“新能源汽車(chē)”重點(diǎn)專(zhuān)項(xiàng)項(xiàng)目公示清單達(dá)到四批，其中對(duì)于燃料電池汽車(chē)的研發(fā)支持資金近8.27億元。近年來(lái)全球燃料電池汽車(chē)高速發(fā)展：20132017年全球氫燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量?jī)H為6475輛，其中大部分為豐田的Mirai系列。2018年銷(xiāo)售量有了較大幅度的增長(zhǎng)，合計(jì)銷(xiāo)售5525輛；2019年全球銷(xiāo)量增至7500輛，其中主要增量來(lái)自于中國(guó)。國(guó)內(nèi)的燃料電池汽車(chē)從2016年的629輛迅速擴(kuò)張到2018年1527輛，在2019年實(shí)現(xiàn)2737輛，同比增長(zhǎng)80%，增速明顯。根據(jù)規(guī)劃來(lái)看，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)的發(fā)展愿景是到2030年實(shí)現(xiàn)百萬(wàn)輛氫燃料電池汽車(chē)

3、上路行駛，到2050年與純電動(dòng)汽車(chē)共同實(shí)現(xiàn)汽車(chē)零排放。燃料電池(FuelCell，F(xiàn)C)是一種能有效控制燃料和氧化劑的化學(xué)反應(yīng)，并將其中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的電化學(xué)裝置，是一種把燃料中的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能的能量轉(zhuǎn)換器。被譽(yù)為繼火電、水電及核電之外的第4種發(fā)電方式，其下游應(yīng)用廣泛。燃料電池能量密度高、效率高，同時(shí)不改變用戶(hù)習(xí)慣的燃料電池汽車(chē)，長(zhǎng)期來(lái)看很可能取代目前的燃油車(chē)，及純電動(dòng)汽車(chē)。在車(chē)用場(chǎng)景中，燃料電池可解決鋰電池里程焦慮，且燃料電池充氫時(shí)間短，在重載、長(zhǎng)距離場(chǎng)景中優(yōu)勢(shì)明顯。但目前燃料電池仍存在成本高、循環(huán)衰減性能差、加氫站建設(shè)不足等問(wèn)題，仍處產(chǎn)業(yè)化初期階段。圖表來(lái)源：電動(dòng)邦從燃料電池汽車(chē)

4、產(chǎn)業(yè)鏈來(lái)看，主要是由燃料電池系統(tǒng)、儲(chǔ)氫瓶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、輔助系統(tǒng)等構(gòu)成，其中燃料電池系統(tǒng)為核心部分。燃料電池系統(tǒng)由電堆和輔助系統(tǒng)兩部分組成，目前燃料電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)占據(jù)整車(chē)成本的65%，遠(yuǎn)高于鋰離子純電動(dòng)汽車(chē)的電池成本占比。輔助系統(tǒng)還包括空壓機(jī)、控制器、氫循環(huán)泵等，系統(tǒng)中最核心的部分是燃料電池電堆和空壓機(jī)，其在燃料電池系統(tǒng)中的占比最高，分別為49%和21%。也就是說(shuō)，目前來(lái)看加強(qiáng)燃料電池電堆和空壓機(jī)的研發(fā)，可以大幅降低燃料電池的整車(chē)成本，其技術(shù)的進(jìn)步尤為重要。燃料電堆催化劑主要為鉑金屬，且國(guó)內(nèi)用量遠(yuǎn)高于國(guó)外，成本高昂，成為制約燃料電池發(fā)展的巨大瓶頸，因此，降低催化劑中的鉑用量是需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)

5、難點(diǎn)。在燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)方面，我國(guó)除了石墨雙極板、石墨板電堆在性能價(jià)格方面當(dāng)前可與國(guó)外產(chǎn)品媲美外，其余產(chǎn)品差距還較大，國(guó)內(nèi)普遍處于小批量，樣品階段，原因主要是早期國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)較少；研發(fā)基礎(chǔ)弱；技術(shù)積累時(shí)間短。圖表來(lái)源：方正證券從氫燃料電池全球格局來(lái)看，日本和美國(guó)對(duì)氫燃料電池技術(shù)研發(fā)處于主導(dǎo)地位。19982005年日本和美國(guó)的相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量迅速增加，分別達(dá)到峰值2783件和1285件。日本的增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯，得益于其1993年開(kāi)展的WE-NET項(xiàng)目，該項(xiàng)目投資2億美元，將日本氫能發(fā)展分成了19931998年和19992002年兩個(gè)階段，一定程度上促使了日本氫燃料電池技術(shù)專(zhuān)利數(shù)量的增長(zhǎng)。200

6、62018年，由于前期技術(shù)積累，日本和美國(guó)的專(zhuān)利申請(qǐng)數(shù)量呈下降趨勢(shì)。目前國(guó)外氫燃料電池汽車(chē)已經(jīng)完成了整車(chē)的技術(shù)、性能研發(fā)工作，整車(chē)性能已能接近傳統(tǒng)汽車(chē)水平，部分領(lǐng)先車(chē)企產(chǎn)品的成熟度已接近產(chǎn)業(yè)化階段。如日本豐田、本田和韓國(guó)現(xiàn)代汽車(chē)，其中豐田Mirai汽車(chē)銷(xiāo)量處于領(lǐng)先水平。中國(guó)燃料電池技術(shù)起步較晚，但市場(chǎng)潛力巨大，吸引巴拉德、Hydrogenics、Nedstack等國(guó)外電堆企業(yè)在國(guó)內(nèi)布局。中國(guó)于1993年開(kāi)始持續(xù)出現(xiàn)相關(guān)專(zhuān)利；后期專(zhuān)利數(shù)量上升明顯，分別在“十一五”、“十二五”期間各有一次增長(zhǎng)高峰，可見(jiàn)與專(zhuān)利數(shù)量上升與國(guó)家氫能及燃料電池政策規(guī)劃息息相關(guān)。從增長(zhǎng)趨勢(shì)看，中國(guó)后續(xù)專(zhuān)利數(shù)量會(huì)繼續(xù)增長(zhǎng)，或

7、超過(guò)日本、美國(guó)，其潛力較大。我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)初期以公交及商用車(chē)為主，在新能源汽車(chē)高速發(fā)展的大背景下，國(guó)內(nèi)汽車(chē)企業(yè)積極參與前瞻部署。2019年上海申龍完成903輛燃料電池客車(chē)，中通客車(chē)686輛，上汽大通307輛，穩(wěn)居前三甲。20172019年累計(jì)產(chǎn)量居市場(chǎng)前三強(qiáng)為中通客車(chē)、上海申龍與佛山飛馳，分別對(duì)應(yīng)1476、937、704輛。總體而言，基數(shù)較小，后續(xù)增長(zhǎng)潛力大。根據(jù)我國(guó)氫燃料電池發(fā)展路線圖，加氫站的規(guī)模需要與氫燃料電池汽車(chē)相匹配。我國(guó)當(dāng)前主要以35Mpa加氫站為主，2020年后，氫燃料電池轎車(chē)開(kāi)始推向市場(chǎng)，70Mpa加氫能力的加氫站顯著增加。同時(shí)，隨著加氫站數(shù)量的增加，加氫站與加油站、充電站

8、的混合形式能源站成為主要形式。從汽車(chē)行業(yè)的生命周期來(lái)看，目前傳統(tǒng)燃油車(chē)處于相對(duì)成熟階段，在新能源汽車(chē)高速發(fā)展倒逼下，傳統(tǒng)車(chē)企加速轉(zhuǎn)型，部分國(guó)內(nèi)外領(lǐng)先車(chē)企持續(xù)加碼氫燃料電池汽車(chē)的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。目前，在我國(guó)中東部沿海經(jīng)濟(jì)、技術(shù)實(shí)力較強(qiáng)的珠三角、長(zhǎng)三角和北京等地區(qū)，聚集了我國(guó)燃料電池發(fā)展的主要企業(yè)。近幾年燃料電池投資熱情持續(xù)升溫，由幾年前的數(shù)十家發(fā)展到現(xiàn)在的近千家燃料電池企業(yè)。從終端來(lái)看，燃料電池汽車(chē)面臨購(gòu)置成本與使用成本的“雙高”局面，一方面加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的缺失推升了使用過(guò)程之中的隱性成本，需求難以釋放，另一方面燃料電池系統(tǒng)因其國(guó)產(chǎn)化難度大，制造成本高企，導(dǎo)致整車(chē)售價(jià)仍高。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，到2035年，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)將會(huì)形成428萬(wàn)輛保有量規(guī)模。未來(lái)十余年，燃料電池汽