在新型能源中,氫能具有重要的戰(zhàn)略地位。氫燃料電池作為氫能下游應(yīng)用的關(guān)鍵載體,有望成為內(nèi)燃機(jī)和動(dòng)力電池之后的新一代能量轉(zhuǎn)化設(shè)備。
近年來(lái),在政策的支持和引導(dǎo)下,氫燃料電池市場(chǎng)活躍度明顯提升,裝機(jī)量逐年提高。預(yù)計(jì)隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下行,氫燃料電池在重卡、大巴等交通領(lǐng)域的應(yīng)用將持續(xù)快速增長(zhǎng)。而作為我國(guó)燃料電池系統(tǒng)降本的主要路徑之一,零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程有望進(jìn)一步加速。
近九成燃料電池裝機(jī)用于交通運(yùn)輸
氫燃料電池是一種將氫氣通過(guò)化學(xué)反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置,是一種理想的清潔能源解決方案。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比,氫燃料電池的排放物主要是水,幾乎不產(chǎn)生溫室氣體和其他污染物,具有清潔低碳、啟停迅速、無(wú)噪聲等優(yōu)點(diǎn);與動(dòng)力電池相比,氫燃料電池具有能量密度更高、充能時(shí)間短、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。此外,氫燃料電池在能源存儲(chǔ)、運(yùn)輸和應(yīng)用上的靈活性,使其在交通、工業(yè)、住宅和電力供應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用前景。
按電解質(zhì)不同,氫燃料電池可分為質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)、堿性燃料電池(AFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸燃料電池(PAFC)等。
其中,PEMFC因功率密度高及啟動(dòng)速度快等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域,東興證券研報(bào)顯示,2022年P(guān)EMFC出貨占比近86%;SOFC能量轉(zhuǎn)換效率高且燃料種類(lèi)選擇多樣,但由于啟動(dòng)時(shí)間較慢在交通領(lǐng)域較難應(yīng)用,目前主要應(yīng)用場(chǎng)景為熱電連供系統(tǒng)等固定式發(fā)電及儲(chǔ)能領(lǐng)域,2022年SOFC出貨占比約10%。
從應(yīng)用場(chǎng)景來(lái)看,燃料電池技術(shù)主要應(yīng)用于交通運(yùn)輸、固定電源和便攜式電源三大領(lǐng)域。其中,交通運(yùn)輸領(lǐng)域?yàn)橹鲗?dǎo)應(yīng)用場(chǎng)景且主導(dǎo)優(yōu)勢(shì)持續(xù)擴(kuò)大,據(jù)東興證券研報(bào),2022年裝機(jī)功率占比達(dá)85%,較2018年提升12pct。
關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化進(jìn)展良好
和鋰電、光伏產(chǎn)業(yè)相似,燃料電池走向大規(guī)模市場(chǎng)化的主要路徑是降低成本。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù),氫燃料電池成本構(gòu)成中,電堆是最大構(gòu)成部分,占比約60%;在電堆成本構(gòu)成中,催化劑、雙極板和交換膜是主要成本來(lái)源,占總?cè)剂想姵爻杀颈壤謩e為23%、16%和8%。
當(dāng)前,燃料電池系統(tǒng)的降本主要有兩條路徑,一是規(guī)模效應(yīng)帶來(lái)的單位成本下降,二是零部件國(guó)產(chǎn)化替代。
近年來(lái),燃料電池系統(tǒng)裝機(jī)增速較高,規(guī)模效應(yīng)逐步顯現(xiàn)。根據(jù)東興證券研報(bào),2017年至2023年,中國(guó)燃料電池系統(tǒng)年裝機(jī)功率由37.8MW提升至734MW,6年CAGR為64%。另?yè)?jù)中國(guó)汽車(chē)戰(zhàn)略與政策研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“中汽政研”)7月發(fā)布的《“萬(wàn)輛百站”燃料電池汽車(chē)示范大數(shù)據(jù)報(bào)告》,我國(guó)燃料電池示范車(chē)輛已突破1萬(wàn)輛,累計(jì)純氫運(yùn)行里程2.35億公里。在政策支持下,當(dāng)前我國(guó)燃料電池系統(tǒng)成本已降低至2000-2500元/kW,較示范前降低了80%以上。
關(guān)鍵零部件方面,電堆、空氣壓縮機(jī)、膜電極、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、雙極板等五項(xiàng)零部件國(guó)產(chǎn)化率已經(jīng)超過(guò)80%,已經(jīng)打破了國(guó)外技術(shù)壟斷,在部分關(guān)鍵技術(shù)和產(chǎn)品應(yīng)用方面達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。
億華通(688339.SH)是中國(guó)燃料電池領(lǐng)域的龍頭企業(yè),在國(guó)產(chǎn)化降本方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)。在接受第一財(cái)經(jīng)采訪時(shí),億華通常務(wù)副總經(jīng)理于民表示,中國(guó)的燃料電池產(chǎn)業(yè)起步較晚,公司沿循“整車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)-發(fā)動(dòng)機(jī)-電堆-雙極板&膜電極”的技術(shù)路線,逐步進(jìn)行產(chǎn)品和設(shè)備的開(kāi)發(fā),以及產(chǎn)業(yè)鏈的打通,從而實(shí)現(xiàn)了零部件的國(guó)產(chǎn)化替代。
目前,國(guó)產(chǎn)化已經(jīng)取得了良好進(jìn)展。以空壓機(jī)為例,早期進(jìn)口空壓機(jī)單價(jià)在10萬(wàn)元左右,目前國(guó)產(chǎn)空壓機(jī)降到了1萬(wàn)元,降幅高達(dá)90%,甚至吸引了豐田等國(guó)外燃料電池廠商前來(lái)采購(gòu)。于民認(rèn)為這帶來(lái)了兩方面收益,其一是促進(jìn)了燃料電池的市場(chǎng)推廣,其二是避免了受到國(guó)外技術(shù)專(zhuān)利限制。
但少數(shù)零部件進(jìn)口依賴度仍然較高。于民表示,目前碳紙、質(zhì)子交換膜、催化劑的進(jìn)口比例分別為80%、93%、98%,后續(xù)在這三個(gè)環(huán)節(jié)仍需要加快國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。
相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,國(guó)內(nèi)90%的已運(yùn)營(yíng)燃料電池車(chē)使用進(jìn)口催化劑。海外催化劑供應(yīng)商主要包括日本田中貴金屬、英國(guó)莊信萬(wàn)豐、比利時(shí)優(yōu)美科,國(guó)內(nèi)催化劑生產(chǎn)廠商包括貴研鉑業(yè)(600459.SH)、中自科技(688737.SH)等。在質(zhì)子交換膜領(lǐng)域,美國(guó)戈?duì)栒紦?jù)超八成市場(chǎng)份額,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商包括東岳集團(tuán)、東材科技、泛亞微透、萬(wàn)潤(rùn)股份等。氣體擴(kuò)散層主要材料是碳紙,該領(lǐng)域全球生產(chǎn)廠商數(shù)量較少,主要為日本東麗、美國(guó)AvCarb、德國(guó)SGL,國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商有通用氫能、金博股份(688598.SH)、江蘇天鳥(niǎo)等。
燃料電池市場(chǎng)呈現(xiàn)較高集中度
近年來(lái)我國(guó)燃料電池系統(tǒng)行業(yè)持續(xù)有新廠商入局,市場(chǎng)活躍度趨升。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計(jì),2023年國(guó)內(nèi)7478輛上牌燃料電池汽車(chē)由96家燃料電池系統(tǒng)廠商(含子公司)配套,系統(tǒng)廠商數(shù)量同比2022年增加26家;各控股子公司銷(xiāo)量合并到母公司后,配套燃料電池系統(tǒng)廠商數(shù)量共57家,同比2022年增加11家。
市場(chǎng)集中度方面,2023年,TOP10系統(tǒng)廠商配套數(shù)量達(dá)到5682臺(tái),市場(chǎng)份額合計(jì)為76%,較去年同期下降4.3pct;TOP10系統(tǒng)廠商裝機(jī)功率合計(jì)為562MW,占總裝機(jī)量的76.6%,與裝機(jī)臺(tái)套數(shù)占比基本匹配。
從燃料電池系統(tǒng)廠商裝機(jī)量來(lái)看,配套燃料電池汽車(chē)超過(guò)100臺(tái)的有15家,超過(guò)50臺(tái)的有23家,多達(dá)18家系統(tǒng)廠商配套數(shù)量不足10臺(tái),也反映出國(guó)內(nèi)燃料電池市場(chǎng)集中度仍然較高,頭部企業(yè)享有更多訂單優(yōu)勢(shì)和規(guī)模化效益。
供應(yīng)鏈方面,當(dāng)前國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)商和車(chē)廠呈現(xiàn)出較高綁定。根據(jù)國(guó)金證券研報(bào),依據(jù)整車(chē)裝機(jī)功率統(tǒng)計(jì)的配套累計(jì)情況,億華通系統(tǒng)主要與美錦汽車(chē)、鄭州宇通、佛山飛馳配套,配套率為53%、21%、8%;重塑能源主要與中國(guó)一汽、鄭州宇通等配套,配套率為57%、37%;捷氫科技主要與上汽紅巖配套,配套率為52%;國(guó)鴻氫能主要與陜汽集團(tuán)、東風(fēng)柳州等配套,配套率為62%、34%;其余一對(duì)一配套。
但燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商的競(jìng)爭(zhēng)格局仍在不斷變化中。2024年1-6月,國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)公司累計(jì)裝機(jī)量排名,億華通作為龍頭繼續(xù)保持第一,2-6名分別為重塑能源、國(guó)鴻氫能、鋒源氫能、康明斯、捷氫科技,而2023年2-6名分別為捷氫科技、重塑能源、國(guó)鴻氫能、濰柴動(dòng)力、未勢(shì)能源。
政策加碼下中國(guó)燃料電池車(chē)銷(xiāo)量逆勢(shì)增長(zhǎng)
氫燃料電池車(chē)作為現(xiàn)階段燃料電池系統(tǒng)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,二者表現(xiàn)高度相關(guān)。全球氫燃料電池車(chē)在2023年和2024年上半年銷(xiāo)量均出現(xiàn)收縮趨勢(shì)。根據(jù)SNE Research的數(shù)據(jù),2022年氫燃料電池車(chē)全球銷(xiāo)售20704輛,創(chuàng)歷史新高,此后開(kāi)始走低;2023年降至16413輛,同比下滑20.7%;2024年上半年該數(shù)字為5621輛,同比下滑34.1%。
其中,美國(guó)、韓國(guó)銷(xiāo)量降幅最大。根據(jù)德國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2024年上半年,韓國(guó)氫燃料電池車(chē)銷(xiāo)量為1742輛,同比下滑41.8%;美國(guó)則從去年同期的1825輛銳減到322輛,同比大幅下降82.4%;歐洲銷(xiāo)量為594輛,同比增長(zhǎng)21%;日本銷(xiāo)量為440輛,同比翻倍。
相比之下,中國(guó)市場(chǎng)逆勢(shì)增長(zhǎng),繼續(xù)保持全球燃料電池車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)第一的地位。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù),2024年上半年全國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)數(shù)據(jù)分別為2773輛和2644輛,同比增加11.1%和9.7%,均位列世界第一。
這和2024年以來(lái)我國(guó)多地頻頻出臺(tái)燃料電池車(chē)?yán)谜卟粺o(wú)關(guān)聯(lián)。如山東省自2024年3月1日起,對(duì)行駛山東高速公路安裝ETC套裝設(shè)備的氫能車(chē)輛暫免收取高速公路通行費(fèi),政策試行期2年。經(jīng)測(cè)算,不考慮免收高速費(fèi)情況下,氫能重卡全生命周期成本較高,在2年示范期內(nèi)免收高速費(fèi)政策下,49噸氫能重卡大概節(jié)省89.8萬(wàn)元過(guò)路費(fèi),全生命周期運(yùn)營(yíng)成本降至591.7萬(wàn)元,比燃油重卡節(jié)省35.9萬(wàn)元成本,已具備顯著經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)。
就在8月,上海市政府印發(fā)《上海市交通領(lǐng)域大規(guī)模設(shè)施設(shè)備更新專(zhuān)項(xiàng)工作方案(2024-2027年)》,其中明確提出將通過(guò)更新交通領(lǐng)域設(shè)施設(shè)備等方式,推動(dòng)氫燃料電池車(chē)輛的研發(fā)和應(yīng)用,加快完善加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施,為氫燃料電池車(chē)輛的推廣提供有力保障。
國(guó)金證券研究所所長(zhǎng)蘇晨對(duì)第一財(cái)經(jīng)表示,氫燃料電池車(chē)目前處于試點(diǎn)階段,發(fā)展階段類(lèi)似10年前的鋰電池車(chē)。未來(lái)隨著技術(shù)進(jìn)步和成本下行,氫燃料車(chē)在重卡、大巴等領(lǐng)域有望迎來(lái)爆發(fā)式增長(zhǎng)。
(本文來(lái)自第一財(cái)經(jīng))
評(píng)論