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)鏈關鍵節(jié)點的布局，支持質子交換膜、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)。要加強頂層設計和協(xié)調，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性步伐。
* 圖表1 全球氫能及燃料電池相關政策及加氫站數(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。《中國制造2025》、《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?！毒G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、加氫等設施建設”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)展的相關政策近50項。由于政策的導向以及技術的更新迭代，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，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、工藝、及材料、設備國產(chǎn)化等多方面投入研發(fā)力量，爭取發(fā)展的主動權。
* 圖表10 燃料電池汽車成本構成圖
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，應用領域尚需進一步明晰
3.1動力電池與燃料電池兩條技術路線各有優(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路線各有優(yōu)勢，是互補的關系。在不同的應用場景各有優(yōu)劣，不是簡單的替代關系。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構調整的重要布局。
* 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、物流等領域將具有更大的發(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，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)技術綜合開發(fā)機構（NEDO）和美國能源部（DOE）的測算，在355公里里程范圍內，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)國內現(xiàn)有的水平可以做到10000元/kW以內。
* 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域，其中85%集中在乘用車領域，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。
* 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，隨著關鍵技術的提升，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)鏈關鍵節(jié)點的布局，支持質子交換膜、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，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。
要加強頂層設計和協(xié)調，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，基礎設施及相關標準法規(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)、研究機構和客戶相關方，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、設計等各環(huán)節(jié)技術、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。
