一、燃料电池汽车概述
燃料电池汽车是一种用车载燃料电池装置产生的电力作为动力的汽车,载燃料电池装置所使用的燃料为高纯度氢气或含氢燃料经重整所得到的高含氢重整气。与通常的电动汽车比较,其动力方面的不同在于燃料电池汽车用的电力来自车载燃料电池装置,电动汽车所用的电力来自由电网充电的蓄电池。因此,燃料电池汽车的关键是燃料电池。
燃料电池汽车产业链
数据来源:华经产业研究院整理
二、上下游现状分析
在燃料电池类型汽车的使用阶段中,为了保证这种类型的汽车能保持稳定的行驶,需要有持续稳定的能源供应,这就要求相应地区能建立和燃料电池类型汽车相配套的加氢站点,而这也是保证燃料电池类型汽车能全面投入市场的基础。截止2020年底中国加氢站在建167座,累计已建成118座,其中101座已投入运营,广东省建成加氢站数量最多,为30座。
截止2020年底中国加氢站建设运营现状
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截止2020年底中国加氢站已建成项目分布情况
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加氢站建设的主要困难在其建设成本高昂且又必须广泛分布,否则无法满足燃料电池汽车推广的要求。我国建设的加氢站以外供氢高压氢加氢站为主,该类加氢站的核心设备大部分使用我国自主研发的储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等。加氢站建设成本中,氢气压缩机总成本较高,金额在450万元左右,约占总成本的30%。
中国加氢站建设成本分布
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2019年中国燃料电池发动机主要的四大系统供应商分别是亿华通、国鸿氢能、上海重塑和雄韬股份,综合占比为50%,其中亿华通占比最高,为20%。
2019年燃料电池发动机系统供应商分布
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三、燃料电池汽车产销
随着政策激励以及燃料电池技术成本突破,2014年日本丰田推出了全球首款的燃料电池汽车Mirai,全球及中国燃料电池汽车步入较快发展通道。目前全球燃料电池汽车已处于商业应用的初期,总体呈现快速发展的趋势,2019年全球燃料电池汽车销量突破万辆,为10409辆,同比2018年增长88.5%,以韩国、中国、美国和日本为主要市场,韩国燃料汽车销量占比最大,为40%,中国占据第二,为27%。
2016-2019年全球燃料电池汽车销量及增长率
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2019年全球燃料电池汽车销量区域分布
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其中中国燃料电池汽车销量由2016年的629辆大幅增长至2019年2737辆,产量也由2016年的629辆增至3018辆,2020年疫情影响氢燃料电池汽车推广,中国燃料电池汽车销量和产量都出现较大的下滑,仅分别为1177辆、1199辆。
2016-2020年中国燃料电池汽车销量及产量情况
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四、燃料电池汽车现状分析
成本较高一直是制约燃料电池汽车发展的重要原因,主要与燃料电池系统所使用的贵金属催化剂、石墨双极板、膜电极、质子交换膜等有关,光燃料电堆和储氢系统两项就占汽车总成本的44%,还有其他如电池系统等也占据小部分成本。在2019年所有商业化量产的燃料电池汽车中,最便宜的丰田的Mirai售价也达42万元人民币,而同级别的电动汽车约为25万元,燃油车约为11万元。且在当前的技术情境下,从全生命周期使用成本来看,燃料电池车经济性明显低于其他两种车型。
燃料电池汽车成本结构占比情况
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2019年燃油车、电动车、燃料电池车成本
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综合来看,在当前的技术条件下,采用天然气制氢,燃料电池汽车的综合能效将达到25%~27%,高于以煤电为基础的纯电动汽车和低速工况下的传统燃油汽车。随着燃料电池汽车核心技术的不断突破,成本的下降和市场的发展,其竞争力将更为明显。此外,从能源利用的角度来看,未来无论是电动汽车还是燃料电池汽车,必将朝着大规模利用可再生能源制氢的方向发展,届时整体能效将达到目前技术水平的2倍左右。
a:低者为低速工况,高者为高速工况;b:网电;c:含充电损失;d:风能、光能等可再生能源发电或制氢;e:天然气重整制氢;f:管输;g:短距离高压输氢。
2019年燃油车、电动车、燃料电池车能源装换效率
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五、燃料电池汽车行业前景分析
近些年,紧密出台的《中国制造2025》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》以及《汽车产业中长期发展规划》等文件,均明确提及要重点研发氢能与燃料电池技术,将氢能发展与燃料电池技术创新提升到国家战略高度,列为重点发展方向。
中国电池燃料汽车相关政策基本情况
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相关报告:华经产业研究院发布的《2020-2025年中国燃料电池汽车行业市场调研分析及投资战略咨询报告》;
根据2020年10月工信部最新发布的《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,力争通过15年的持续努力,燃料电池商用车实现规模化应用。燃料电池汽车行业未来发展潜力可观,当然也存在一定的问题。目前为止,无论是在氢能源的供给方还是最终产品,成本制约是燃料电池汽车行业发展的关键阻力,且在能源消耗效率方面仍不太理想,相比较传统的汽油车略有不足。未来若能在减少成本和提高能源使用效率方面做出努力,相信燃料电池汽车将会得到长足的发展。
华经产业研究院通过对中国燃料电池汽车行业海量数据的搜集、整理、加工,全面剖析行业总体市场容量、竞争格局、市场供需现状及行业重点企业的产销运营分析,并根据行业发展轨迹及影响因素,对行业未来的发展趋势进行预测。帮助企业了解行业当前发展动向,把握市场机会,做出正确投资决策。更多详细内容,请关注华经产业研究院出版的《2020-2025年中国燃料电池汽车行业发展趋势预测及投资战略咨询报告》。