(1)高效、清潔環(huán)保,氫燃料電池汽車優(yōu)勢(shì)多多
氫燃料電池相對(duì)燃油和鋰電池具備多重優(yōu)勢(shì)。燃料電池是繼水力發(fā)電、熱能發(fā)電和原子能發(fā)電第四種發(fā)電技術(shù)。各類燃料電池中,目前質(zhì)子交換膜電池(PEMFC)最適合用于燃料電池汽車。相對(duì)鋰電池汽車而言,氫燃料電池汽車沒(méi)有續(xù)航里程短、加注時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。氫燃料電池汽車的續(xù)航里程能達(dá)到500~1000公里,與燃油汽車基本接近,燃料加注時(shí)間僅為幾分鐘,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于電動(dòng)汽車數(shù)個(gè)小時(shí)的充電時(shí)間。除此之外,氫燃料電池汽車還具有效率高、清潔環(huán)保等諸多優(yōu)勢(shì)。
(2)行業(yè)發(fā)展 政策先行
近一年多來(lái),燃料電池頻繁受到政策關(guān)注,加氫站建設(shè)突出強(qiáng)調(diào)。2019年“兩會(huì)”期間,氫燃料電池產(chǎn)業(yè)首次被納入政府工作報(bào)告,之后政策頻出,在2019年12月工信部發(fā)布的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035)》(征求意見(jiàn)稿)中,強(qiáng)調(diào)了要提高氫燃料制儲(chǔ)運(yùn)經(jīng)濟(jì)性,推進(jìn)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。2020年4月10日國(guó)家能源局印發(fā)《中華人民共和國(guó)能源法(征求意見(jiàn)稿)》,明確提出優(yōu)先發(fā)展可再生能源,相較2007年的版本氫能被列入能源范疇。
同時(shí),地方政府從初始投資補(bǔ)貼和加氫補(bǔ)貼兩方面,推出加氫站補(bǔ)貼方案。在各地方政府補(bǔ)貼方案中,根據(jù)加氫站加氫能力的不同分別給予初始投資補(bǔ)貼,而且針對(duì)加氫站的年度加氫量對(duì)每公斤氫氣提供銷售補(bǔ)貼,這兩方面的補(bǔ)貼針對(duì)目前加氫站遇到初始投資大、氫氣成本高兩大難點(diǎn)給予有力支持。
(3)規(guī)劃數(shù)據(jù)VS行業(yè)數(shù)據(jù),行業(yè)走到哪了
燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)產(chǎn)業(yè)化與技術(shù)目標(biāo)不斷細(xì)化。2019年6月18日,國(guó)家能源局等部委指導(dǎo)下首部《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》發(fā)布,不僅更加明確燃料電池汽車、加氫站的數(shù)量的總量目標(biāo),而且對(duì)氫能源比例、燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能和相關(guān)電堆及零部件產(chǎn)值做出規(guī)劃,燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑更為具體和系統(tǒng)。
與規(guī)劃數(shù)據(jù)相比,國(guó)內(nèi)氫能現(xiàn)狀仍有一段差距,說(shuō)明未來(lái)看,氫燃料行業(yè)仍有較大的成長(zhǎng)空間以及可以預(yù)期,氫燃料行業(yè)仍將保持較快的發(fā)展速度。
(4)我國(guó)氫能源技術(shù)仍存瓶頸
從技術(shù)發(fā)展水平來(lái)看,我國(guó)制氫技術(shù)較國(guó)際先進(jìn)水平相比仍有一定差距。衡量氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平的核心在于氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)的核心技術(shù)是否能實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,而非僅僅在于組裝進(jìn)口的核心零部件。
目前,在氫能產(chǎn)業(yè)方面,我國(guó)有部分技術(shù)已處于國(guó)際領(lǐng)先地位,如光催化和生物質(zhì)制氫。但另一些與國(guó)際先進(jìn)水平差距明顯,如儲(chǔ)氫環(huán)節(jié),車載儲(chǔ)氫罐和碳纖維目前仍存在瓶頸,我國(guó)在液氫儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面較為薄弱;加氫站環(huán)節(jié),氫氣壓縮機(jī)和加氫機(jī)技術(shù)與國(guó)外差距較大。綜上從成本上考慮,我國(guó)率先選擇在長(zhǎng)續(xù)航里程運(yùn)營(yíng)型汽車上發(fā)展,主要系此類汽車在燃料電池的使用上,與電動(dòng)和燃油相比,更易實(shí)現(xiàn)使用成本的經(jīng)濟(jì)性。
表1
表2 氫能產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平比較
目前全球多個(gè)國(guó)家都大力推出燃料電池汽車,并加大加氫站建設(shè)。2019年全球銷量增至7500輛,其中主要增量來(lái)自于中國(guó)。截至2019年底全球加氫站數(shù)量達(dá)493座,亞洲占比近五成。
交通領(lǐng)域漸成氫燃料電池核心應(yīng)用場(chǎng)景。氫燃料電池作為全球能源可持續(xù)發(fā)展和戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路徑,目前已明確為全球能源和交通領(lǐng)域發(fā)力的重要支撐。國(guó)外有英國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)都大力推出燃料電池汽車,并加大加氫站建設(shè)。我國(guó)也在大力推動(dòng)氫燃料電池汽車綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來(lái)燃料電池有望在新能源汽車領(lǐng)域中占據(jù)重要的地位。
(1)2019年全球氫燃料電池汽車銷量增至7500輛
2013~2017年,全球氫燃料電池汽車銷量?jī)H為6475輛,其中大部分為豐田的Mirai系列。2018年有了較大幅度的增長(zhǎng),合計(jì)銷售5525輛;2019年全球銷量增至7500輛,其中主要增量來(lái)自于中國(guó)。
截至2019年12月,全球燃料電池汽車總保有量達(dá)到24132輛。國(guó)外燃料電池汽車保有量達(dá)到17967輛。2019年全球氫燃料電池汽車銷量創(chuàng)下歷史新高,達(dá)到10409輛。
(2)全球燃料電池出貨量突破1GW大關(guān),亞洲仍是最大市場(chǎng)
瑞士能源咨詢公司E4tech發(fā)布了《2019年燃料電池行業(yè)評(píng)論》,根據(jù)報(bào)告,2019年全球約有1.1GW的燃料電池出貨量,比2018年增長(zhǎng)了40%。E4tech認(rèn)為2020~2030年將會(huì)是燃料電池崛起的十年,2020年燃料電池的出貨量將極有可能在2019年基礎(chǔ)上翻倍。
(3)截至2019年底全球加氫站數(shù)量達(dá)493座,亞洲占比近五成
根據(jù)H2stations公布的全球氫燃料電池汽車加氫站年度評(píng)估報(bào)告,2019年全球新增了83個(gè)加氫站,總數(shù)達(dá)到了432個(gè)。在2015到2019年這過(guò)去5年中,全球加氫站保有量增加了135%。此外,還有226個(gè)加氫站正處于計(jì)劃建設(shè)的階段,這顯示出全球氫能產(chǎn)業(yè)建設(shè)又達(dá)到了一個(gè)小高潮。必須提出的是,截至2019年底,中國(guó)大陸建成加氫站61座,但H2stations并未收錄??紤]到H2stations利用網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行信息統(tǒng)計(jì),而國(guó)內(nèi)并沒(méi)有加氫站相關(guān)公開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù),因此H2stations的失誤可以諒解。若將中國(guó)加氫站數(shù)量并入整體,那么2019年全球建成加氫站數(shù)量將達(dá)493座。
值得注意的是,在這432個(gè)加氫站中,有330個(gè)可以向公眾開(kāi)放,而我國(guó)目前正在運(yùn)營(yíng)的加氫站幾乎都不對(duì)外開(kāi)放,僅供特定的公交車隊(duì)或運(yùn)輸車隊(duì)使用。這是國(guó)內(nèi)外在加氫站運(yùn)營(yíng)方式上的差別,也是國(guó)內(nèi)外氫能產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)力有所區(qū)別的表現(xiàn)。
根據(jù)H2stations的數(shù)據(jù),截至2019年底,歐洲有177個(gè)加氫站,其中德國(guó)擁有87個(gè)排名第一,法國(guó)擁有26個(gè)加氫站排名第二,此外法國(guó)還有34個(gè)計(jì)劃中的加氫站,并有望進(jìn)一步發(fā)展。亞洲共有178個(gè)加氫站,日本有114個(gè),韓國(guó)有33個(gè)。北美加氫站數(shù)量達(dá)到74個(gè),其中大多數(shù)仍位于加州(48個(gè))。
氫能源汽車發(fā)展勢(shì)在必行,發(fā)展新能源汽車也是目前主流趨勢(shì)之一。氫燃料電池汽車的推廣也將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展,在國(guó)內(nèi)企業(yè)的積極趕超下,未來(lái)我國(guó)氫燃料電池技術(shù)也將繼續(xù)實(shí)現(xiàn)突破。
受補(bǔ)貼倒退的影響,2019年中國(guó)新能源汽車整體產(chǎn)銷出現(xiàn)大幅收縮,其中純電動(dòng)汽車受到的沖擊最為嚴(yán)峻,但燃料電池汽車卻呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)的局面。在政策的鼓勵(lì)下,2020年,燃料電池汽車有望達(dá)到規(guī)劃的保有量,應(yīng)用領(lǐng)域仍以商用為主。
(1)新能源汽車補(bǔ)貼倒退影響純電動(dòng),燃料電池汽車發(fā)展強(qiáng)勁
受益于政策的優(yōu)惠,我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)從2014年開(kāi)始快速發(fā)展,新能源汽車產(chǎn)銷量大幅上升;隨后2016年、2017年受到騙補(bǔ)事件及補(bǔ)貼倒退的影響,產(chǎn)銷量增速放緩。根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)據(jù)顯示,2019年國(guó)內(nèi)新能源汽車產(chǎn)量為124.2萬(wàn)輛,比2018年下降4%。截至2020年5月,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)量為29.5萬(wàn)輛,同比下降39.7%。與供給情況類似,2019年我國(guó)新能源汽車銷量120.6萬(wàn)輛,同比下降4.1%。受新冠肺炎疫情爆發(fā)影響,全國(guó)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行放緩,導(dǎo)致居民收入水平有所下降,從而影響了居民購(gòu)置車輛的需求,截至2020年5月,我國(guó)新能源汽車銷量為28.9萬(wàn)輛,同比下降38.7%。
受補(bǔ)貼倒退的沖擊影響,作為新能源汽車行業(yè)最重要的純電動(dòng)汽車市場(chǎng)沒(méi)能免遭產(chǎn)銷量大幅下滑的沖擊。據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2019年,我國(guó)純電動(dòng)汽車產(chǎn)量為102萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)3.4%,較2018年同比增長(zhǎng)47.9%呈現(xiàn)出增長(zhǎng)率大幅收縮的局面。在銷量上,2019年,我國(guó)純電動(dòng)汽車銷量為97.2萬(wàn)輛,同比下降1.2%。截至2020年5月,我國(guó)純電動(dòng)汽車產(chǎn)銷均完成22.2萬(wàn)輛,同比分別下降42.8%和39.8%。
雖然純電動(dòng)汽車市場(chǎng)受到了較大的沖擊,但是在新能源汽車的另一領(lǐng)域——燃料電池汽車市場(chǎng)上,卻呈現(xiàn)了截然不同的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2019年我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量為2833輛,同比增長(zhǎng)85.53%,均為商業(yè)車用途。其中,貨車191輛,客車2642輛。在銷量上,2019年我國(guó)燃料電池汽車銷量為2737輛,銷量同比增長(zhǎng)79.2%。截至2020年4月,我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成292輛和280輛,同比分別增長(zhǎng)23.2%和21.7%。
(2)政策推進(jìn)燃料電池汽車發(fā)展,2020年有望實(shí)現(xiàn)保有量目標(biāo)
我國(guó)燃料電池汽車的推廣速度與政策的大力支持密不可分。在2019年兩會(huì)上,政府工作報(bào)告首次提出“推動(dòng)加氫等設(shè)施建設(shè)”,政府推動(dòng)加氫站配套設(shè)施建設(shè),極大地鼓勵(lì)燃料電池大規(guī)模走向商用,伴隨著相應(yīng)的燃料電池汽車財(cái)政補(bǔ)貼政策落地,各大車企刮起一波研發(fā)推廣燃料電池汽車的熱潮。
根據(jù)2016年《節(jié)能與新能源汽車路線圖》中我國(guó)燃料汽車產(chǎn)業(yè)三步走戰(zhàn)略:2020年、2025年、2030年,我國(guó)將分別實(shí)現(xiàn)1萬(wàn)輛、5萬(wàn)輛、100萬(wàn)輛燃料電池汽車保有量的發(fā)展規(guī)劃。截至2019年底,我國(guó)已累計(jì)推廣燃料電池汽車超過(guò)6500輛。我國(guó)輕型車在2020年7月1日開(kāi)始執(zhí)行國(guó)六標(biāo)準(zhǔn),燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)有望持續(xù)加快發(fā)展,預(yù)計(jì)2020年完成1萬(wàn)輛車的保有量目標(biāo)。
在國(guó)家“2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)”中,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃被列入2020年國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展計(jì)劃的主要任務(wù)之一。但在我國(guó)以電力為核心主體、氫供給體系為輔的能源戰(zhàn)略下,與氫燃料供給相配套的基礎(chǔ)設(shè)施,特別是加氫站的建設(shè),受成本和技術(shù)水平制約,發(fā)展與普及尚需時(shí)日。同時(shí),氫燃料電池系統(tǒng)高昂的生產(chǎn)成本也使其短時(shí)間內(nèi)很難應(yīng)用到乘用車市場(chǎng)。所以,對(duì)加氫站依賴低、行駛路線和停放點(diǎn)相對(duì)固定的中大型客車、公交車、物流車及重型貨車等商用車將成為氫燃料電池最先普及的領(lǐng)域。
由于能源需求日益增長(zhǎng),化石燃料的消耗和二氧化碳排放總量快速上升,“清潔、低碳、安全、高效”的能源變革已是大勢(shì)所趨。氫燃料電池具有燃料能量轉(zhuǎn)化率高、噪音低以及零排放等優(yōu)點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于汽車、飛機(jī)、列車等交通工具以及固定電站等方面。近年來(lái),燃料電池一直受到各國(guó)政府和企業(yè)的關(guān)注,其研發(fā)、示范和商業(yè)化應(yīng)用的資金投入不斷增加,發(fā)展氫燃料電池具有非常大的戰(zhàn)略意義。
(1)燃料電池性能較優(yōu)
燃料電池用途廣泛,既可應(yīng)用于軍事、發(fā)電廠等領(lǐng)域,也可應(yīng)用于機(jī)動(dòng)車、移動(dòng)設(shè)備等領(lǐng)域,目前電動(dòng)車領(lǐng)域是燃料電池應(yīng)用的主要方向。燃料電池汽車(Fuel Cell Vehicle,F(xiàn)CV)是以燃料電池產(chǎn)生的電能為驅(qū)動(dòng)力的新型電動(dòng)汽車。相比傳統(tǒng)汽車,F(xiàn)CV具有對(duì)環(huán)境零污染、續(xù)航里程長(zhǎng)和能源補(bǔ)給時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)。
近年來(lái),世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家從資源和環(huán)保的角度出發(fā),為構(gòu)建替代化石能源的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì),積極推進(jìn)氫和燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。目前已有部分國(guó)家宣布將全面禁售傳統(tǒng)燃油汽車,比如荷蘭、挪威、德國(guó)等,而燃料電池汽車將成為其最好的替代品。燃料電池汽車的廣泛應(yīng)用可以節(jié)約化石能源、減少環(huán)境污染,它是未來(lái)汽車工業(yè)綠色、可持續(xù)發(fā)展的重要方向之一。
(2)中國(guó)市場(chǎng)釋放積極信號(hào)
我國(guó)在2000年前后啟動(dòng)“863計(jì)劃”發(fā)展氫燃料電池車,指定清華、同濟(jì)等高校開(kāi)展氫燃料電池汽車研究。
“十五”期間,氫燃料電池汽車被確立為新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)路徑之一。2020年以來(lái),我國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)釋放出更多的積極信號(hào),如2020年1月5日,國(guó)內(nèi)首批(10輛)氫燃料電池通勤客車在武漢開(kāi)發(fā)區(qū)正式交付;1月14日,247臺(tái)新能源汽車在云南五龍汽車有限公司下線等。
根據(jù)中汽協(xié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2015~2019年我國(guó)燃料電池汽車銷量迅速增長(zhǎng),2015年僅為10輛,至2019年已經(jīng)達(dá)到2737輛。2020年一季度,受疫情影響,我國(guó)燃料電池汽車銷量小幅下滑,為207輛。
(3)億華通成績(jī)亮眼
從燃料電池廠商來(lái)看,億華通表現(xiàn)亮眼。截至2019年9月,在工信部發(fā)布的現(xiàn)行有效的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中,目前被納入目錄且現(xiàn)行有效的燃料電池商用車型共155款,配套億華通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的商用車車型共計(jì)36款,占比為23%,位居行業(yè)第一位且大幅領(lǐng)先,產(chǎn)品覆蓋客車、物流車等。配套車型數(shù)量排名前列的其他燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)廠商主要包括國(guó)鴻氫能、上海重塑等。
(4)政策助力產(chǎn)業(yè)起飛
此外,燃料電池汽車與加氫站密不可分,而目前全球范圍內(nèi)加氫站數(shù)量有限且其建設(shè)成本遠(yuǎn)高于充電樁。不過(guò),目前全球各國(guó)均已進(jìn)入加氫站加速建設(shè)階段,截至2019年底,全球共有432座加氫站投入使用。具體到各國(guó)來(lái)看,目前日本的加氫站數(shù)量是最多的,達(dá)到127座;截至2020年1月,中國(guó)已建成加氫站61座,其中2019年新增20座,尚有38座在建,與日本、德國(guó)和美國(guó)仍存在一定的差距。
為了盡快完善氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈,近年來(lái)國(guó)家和各地方政府部門積極規(guī)劃并推出了多項(xiàng)利好政策,推動(dòng)行業(yè)加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。2019年全國(guó)已有4個(gè)直轄市、10個(gè)省份以及30多個(gè)地級(jí)市先后出臺(tái)了推動(dòng)氫能及其產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展的補(bǔ)貼政策,根據(jù)2019年6月發(fā)布的《中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》,預(yù)計(jì)2050年我國(guó)加氫站將達(dá)到10000座以上。由此可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展將呈現(xiàn)更樂(lè)觀的態(tài)勢(shì)。