(1)高效、清潔環保,氫燃料電池汽車優勢多多
氫燃料電池相對燃油和鋰電池具備多重優勢。燃料電池是繼水力發電、熱能發電和原子能發電第四種發電技術。各類燃料電池中,目前質子交換膜電池(PEMFC)最適合用于燃料電池汽車。相對鋰電池汽車而言,氫燃料電池汽車沒有續航里程短、加注時間長的問題。氫燃料電池汽車的續航里程能達到500~1000公里,與燃油汽車基本接近,燃料加注時間僅為幾分鐘,遠遠低于電動汽車數個小時的充電時間。除此之外,氫燃料電池汽車還具有效率高、清潔環保等諸多優勢。
(2)行業發展 政策先行
近一年多來,燃料電池頻繁受到政策關注,加氫站建設突出強調。2019年“兩會”期間,氫燃料電池產業首次被納入政府工作報告,之后政策頻出,在2019年12月工信部發布的《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》(征求意見稿)中,強調了要提高氫燃料制儲運經濟性,推進加氫基礎設施建設。2020年4月10日國家能源局印發《中華人民共和國能源法(征求意見稿)》,明確提出優先發展可再生能源,相較2007年的版本氫能被列入能源范疇。
同時,地方政府從初始投資補貼和加氫補貼兩方面,推出加氫站補貼方案。在各地方政府補貼方案中,根據加氫站加氫能力的不同分別給予初始投資補貼,而且針對加氫站的年度加氫量對每公斤氫氣提供銷售補貼,這兩方面的補貼針對目前加氫站遇到初始投資大、氫氣成本高兩大難點給予有力支持。
(3)規劃數據VS行業數據,行業走到哪了
燃料電池產業鏈技術產業化與技術目標不斷細化。2019年6月18日,國家能源局等部委指導下首部《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》發布,不僅更加明確燃料電池汽車、加氫站的數量的總量目標,而且對氫能源比例、燃料電池系統產能和相關電堆及零部件產值做出規劃,燃料電池產業發展路徑更為具體和系統。
與規劃數據相比,國內氫能現狀仍有一段差距,說明未來看,氫燃料行業仍有較大的成長空間以及可以預期,氫燃料行業仍將保持較快的發展速度。
(4)我國氫能源技術仍存瓶頸
從技術發展水平來看,我國制氫技術較國際先進水平相比仍有一定差距。衡量氫能產業發展水平的核心在于氫能和燃料電池產業相關的核心技術是否能實現國產化,而非僅僅在于組裝進口的核心零部件。
目前,在氫能產業方面,我國有部分技術已處于國際領先地位,如光催化和生物質制氫。但另一些與國際先進水平差距明顯,如儲氫環節,車載儲氫罐和碳纖維目前仍存在瓶頸,我國在液氫儲運技術方面較為薄弱;加氫站環節,氫氣壓縮機和加氫機技術與國外差距較大。綜上從成本上考慮,我國率先選擇在長續航里程運營型汽車上發展,主要系此類汽車在燃料電池的使用上,與電動和燃油相比,更易實現使用成本的經濟性。

表1

表2 氫能產業鏈各環節國內外技術水平比較
目前全球多個國家都大力推出燃料電池汽車,并加大加氫站建設。2019年全球銷量增至7500輛,其中主要增量來自于中國。截至2019年底全球加氫站數量達493座,亞洲占比近五成。
交通領域漸成氫燃料電池核心應用場景。氫燃料電池作為全球能源可持續發展和戰略轉型的重要技術路徑,目前已明確為全球能源和交通領域發力的重要支撐。國外有英國、德國、法國、荷蘭、日本等國都大力推出燃料電池汽車,并加大加氫站建設。我國也在大力推動氫燃料電池汽車綠色環保產業的發展。未來燃料電池有望在新能源汽車領域中占據重要的地位。
(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僅為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,合計銷售5525輛;2019年全球銷量增至7500輛,其中主要增量來自于中國。
截至2019年12月,全球燃料電池汽車總保有量達到24132輛。國外燃料電池汽車保有量達到17967輛。2019年全球氫燃料電池汽車銷量創下歷史新高,達到10409輛。
(2)全球燃料電池出貨量突破1GW大關,亞洲仍是最大市場
瑞士能源咨詢公司E4tech發布了《2019年燃料電池行業評論》,根據報告,2019年全球約有1.1GW的燃料電池出貨量,比2018年增長了40%。E4tech認為2020~2030年將會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年基礎上翻倍。
(3)截至2019年底全球加氫站數量達493座,亞洲占比近五成
根據H2stations公布的全球氫燃料電池汽車加氫站年度評估報告,2019年全球新增了83個加氫站,總數達到了432個。在2015到2019年這過去5年中,全球加氫站保有量增加了135%。此外,還有226個加氫站正處于計劃建設的階段,這顯示出全球氫能產業建設又達到了一個小高潮。必須提出的是,截至2019年底,中國大陸建成加氫站61座,但H2stations并未收錄。考慮到H2stations利用網絡公開的數據庫進行信息統計,而國內并沒有加氫站相關公開的數據庫,因此H2stations的失誤可以諒解。若將中國加氫站數量并入整體,那么2019年全球建成加氫站數量將達493座。
值得注意的是,在這432個加氫站中,有330個可以向公眾開放,而我國目前正在運營的加氫站幾乎都不對外開放,僅供特定的公交車隊或運輸車隊使用。這是國內外在加氫站運營方式上的差別,也是國內外氫能產業驅動力有所區別的表現。
根據H2stations的數據,截至2019年底,歐洲有177個加氫站,其中德國擁有87個排名第一,法國擁有26個加氫站排名第二,此外法國還有34個計劃中的加氫站,并有望進一步發展。亞洲共有178個加氫站,日本有114個,韓國有33個。北美加氫站數量達到74個,其中大多數仍位于加州(48個)。
氫能源汽車發展勢在必行,發展新能源汽車也是目前主流趨勢之一。氫燃料電池汽車的推廣也將帶動相關產業鏈發展,在國內企業的積極趕超下,未來我國氫燃料電池技術也將繼續實現突破。
受補貼倒退的影響,2019年中國新能源汽車整體產銷出現大幅收縮,其中純電動汽車受到的沖擊最為嚴峻,但燃料電池汽車卻呈現高速增長的局面。在政策的鼓勵下,2020年,燃料電池汽車有望達到規劃的保有量,應用領域仍以商用為主。
(1)新能源汽車補貼倒退影響純電動,燃料電池汽車發展強勁
受益于政策的優惠,我國新能源汽車市場從2014年開始快速發展,新能源汽車產銷量大幅上升;隨后2016年、2017年受到騙補事件及補貼倒退的影響,產銷量增速放緩。根據中國汽車工業協會統計據顯示,2019年國內新能源汽車產量為124.2萬輛,比2018年下降4%。截至2020年5月,我國新能源汽車產量為29.5萬輛,同比下降39.7%。與供給情況類似,2019年我國新能源汽車銷量120.6萬輛,同比下降4.1%。受新冠肺炎疫情爆發影響,全國經濟運行放緩,導致居民收入水平有所下降,從而影響了居民購置車輛的需求,截至2020年5月,我國新能源汽車銷量為28.9萬輛,同比下降38.7%。
受補貼倒退的沖擊影響,作為新能源汽車行業最重要的純電動汽車市場沒能免遭產銷量大幅下滑的沖擊。據中汽協數據,2019年,我國純電動汽車產量為102萬輛,同比增長3.4%,較2018年同比增長47.9%呈現出增長率大幅收縮的局面。在銷量上,2019年,我國純電動汽車銷量為97.2萬輛,同比下降1.2%。截至2020年5月,我國純電動汽車產銷均完成22.2萬輛,同比分別下降42.8%和39.8%。
雖然純電動汽車市場受到了較大的沖擊,但是在新能源汽車的另一領域——燃料電池汽車市場上,卻呈現了截然不同的增長態勢。據中汽協的統計數據顯示,2019年我國燃料電池汽車產量為2833輛,同比增長85.53%,均為商業車用途。其中,貨車191輛,客車2642輛。在銷量上,2019年我國燃料電池汽車銷量為2737輛,銷量同比增長79.2%。截至2020年4月,我國燃料電池汽車產銷分別完成292輛和280輛,同比分別增長23.2%和21.7%。
(2)政策推進燃料電池汽車發展,2020年有望實現保有量目標
我國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年兩會上,政府工作報告首次提出“推動加氫等設施建設”,政府推動加氫站配套設施建設,極大地鼓勵燃料電池大規模走向商用,伴隨著相應的燃料電池汽車財政補貼政策落地,各大車企刮起一波研發推廣燃料電池汽車的熱潮。
根據2016年《節能與新能源汽車路線圖》中我國燃料汽車產業三步走戰略:2020年、2025年、2030年,我國將分別實現1萬輛、5萬輛、100萬輛燃料電池汽車保有量的發展規劃。截至2019年底,我國已累計推廣燃料電池汽車超過6500輛。我國輕型車在2020年7月1日開始執行國六標準,燃料電池汽車產業有望持續加快發展,預計2020年完成1萬輛車的保有量目標。
在國家“2020年國民經濟和社會發展計劃的主要任務”中,氫能產業發展戰略規劃被列入2020年國民經濟和社會發展計劃的主要任務之一。但在我國以電力為核心主體、氫供給體系為輔的能源戰略下,與氫燃料供給相配套的基礎設施,特別是加氫站的建設,受成本和技術水平制約,發展與普及尚需時日。同時,氫燃料電池系統高昂的生產成本也使其短時間內很難應用到乘用車市場。所以,對加氫站依賴低、行駛路線和停放點相對固定的中大型客車、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域。
由于能源需求日益增長,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所趨。氫燃料電池具有燃料能量轉化率高、噪音低以及零排放等優點,可廣泛應用于汽車、飛機、列車等交通工具以及固定電站等方面。近年來,燃料電池一直受到各國政府和企業的關注,其研發、示范和商業化應用的資金投入不斷增加,發展氫燃料電池具有非常大的戰略意義。
(1)燃料電池性能較優
燃料電池用途廣泛,既可應用于軍事、發電廠等領域,也可應用于機動車、移動設備等領域,目前電動車領域是燃料電池應用的主要方向。燃料電池汽車(Fuel Cell Vehicle,FCV)是以燃料電池產生的電能為驅動力的新型電動汽車。相比傳統汽車,FCV具有對環境零污染、續航里程長和能源補給時間短等優點。
近年來,世界主要發達國家從資源和環保的角度出發,為構建替代化石能源的可持續發展經濟,積極推進氫和燃料電池產業的發展。目前已有部分國家宣布將全面禁售傳統燃油汽車,比如荷蘭、挪威、德國等,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用可以節約化石能源、減少環境污染,它是未來汽車工業綠色、可持續發展的重要方向之一。
(2)中國市場釋放積極信號
我國在2000年前后啟動“863計劃”發展氫燃料電池車,指定清華、同濟等高校開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展的主要技術路徑之一。2020年以來,我國燃料電池汽車產業釋放出更多的積極信號,如2020年1月5日,國內首批(10輛)氫燃料電池通勤客車在武漢開發區正式交付;1月14日,247臺新能源汽車在云南五龍汽車有限公司下線等。
根據中汽協統計數據顯示,2015~2019年我國燃料電池汽車銷量迅速增長,2015年僅為10輛,至2019年已經達到2737輛。2020年一季度,受疫情影響,我國燃料電池汽車銷量小幅下滑,為207輛。
(3)億華通成績亮眼
從燃料電池廠商來看,億華通表現亮眼。截至2019年9月,在工信部發布的現行有效的《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》中,目前被納入目錄且現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動機系統的商用車車型共計36款,占比為23%,位居行業第一位且大幅領先,產品覆蓋客車、物流車等。配套車型數量排名前列的其他燃料電池發動機廠商主要包括國鴻氫能、上海重塑等。
(4)政策助力產業起飛
此外,燃料電池汽車與加氫站密不可分,而目前全球范圍內加氫站數量有限且其建設成本遠高于充電樁。不過,目前全球各國均已進入加氫站加速建設階段,截至2019年底,全球共有432座加氫站投入使用。具體到各國來看,目前日本的加氫站數量是最多的,達到127座;截至2020年1月,中國已建成加氫站61座,其中2019年新增20座,尚有38座在建,與日本、德國和美國仍存在一定的差距。
為了盡快完善氫能及燃料電池產業鏈,近年來國家和各地方政府部門積極規劃并推出了多項利好政策,推動行業加速國產化進程。2019年全國已有4個直轄市、10個省份以及30多個地級市先后出臺了推動氫能及其產業鏈發展的補貼政策,根據2019年6月發布的《中國氫能源及燃料電池產業白皮書》,預計2050年我國加氫站將達到10000座以上。由此可以預見,未來我國燃料電池產業發展將呈現更樂觀的態勢。