【熱點解讀】豐田氫燃料乘用車發(fā)展現(xiàn)狀

氫燃料電池車零排放、續(xù)航里程長、燃料加注時間短等優(yōu)點，促使許多上市公司布局這一領(lǐng)域。5月11日，氫燃料電池車再度引起國內(nèi)廣泛關(guān)注。從1992年開始，豐田就開始?xì)淙剂想姵匮邪l(fā)，豐田高層一直認(rèn)為氫燃料汽車是終極環(huán)保車，在電動車行業(yè)火熱的當(dāng)下仍然十分重視氫燃料汽車的研發(fā)投入。2014年12月15日，豐田汽車在日本發(fā)布?xì)?span id="dvrtpfx" class='hrefStyle'>燃料電池汽車Mirai，Mirai也是全球率先投入量產(chǎn)的燃料電池汽車。

豐田Mirai占全球燃料電池汽車銷量的九成

截至2017年12月豐田Mirai全球共計銷售5300輛，其中美國2900輛，日本2100輛，歐洲200輛，占全球燃料電池乘用車總銷量的九成以上。2017年豐田Mirai美國市場份額占其全球銷量的七成，2018年1月，美國加州Mirai汽車銷量突破3000輛，這主要得益于加州政府積極的新能源政策，其政府已為加州加氫站投入了4800萬美元資金支持。據(jù)悉，目前加州有31個零售加氫站在運行，此外該州還有12個加氫站即將在2018年開放。

圖表1  2015-2017年豐田Mirai全球銷量分布對比(單位：輛）

數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)業(yè)研究院

豐田深耕燃料電池領(lǐng)域 降低燃料電池成本

燃料電池汽車中最核心的是燃料電池動力系統(tǒng)。截至2017年，豐田汽車已在21個國家和地區(qū)、2個國際知識產(chǎn)權(quán)組織申請了15867件與燃料電池相關(guān)的專利。豐田汽車在燃料電池及其制造領(lǐng)域的專利數(shù)量占到了專利總量的61%，可以看出這是豐田技術(shù)研究的重點領(lǐng)域。豐田燃料電池動力系統(tǒng)主要包括高壓氫氣存儲罐、驅(qū)動電池、燃料電池堆、升壓轉(zhuǎn)換器、能量控制單元。

圖表2豐田Mirai燃料電池動力系統(tǒng)

對于燃料電池使用的質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）來說，由于使用昂貴的鉑族金屬作為催化劑，其價格一直居高不下。可以說，催化劑是燃料電池價格的決定性因素之一，按照每年1000個系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，催化劑的成本將占到燃料電池堆總成本的21%，每年系統(tǒng)生產(chǎn)能力達到500000個，成本比例將上升至45%。由于采用鈷和鉑的合金的材料來當(dāng)作催化裝置，Mirai的鉑金使用量降低至幾十克，比例只有2008年車型的三分之一左右。

圖表3  催化劑占燃料電池成本比例（%）

數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)業(yè)研究院

Mirai的燃料電池最大輸出功率為114千瓦，由370片電池組成，作為世界上第一款商業(yè)化燃料電池汽車，采用了世界首發(fā)的緊湊型三維晶格結(jié)構(gòu)。和豐田在2008年推出的燃料電池系統(tǒng)相比，Mirai的燃料電池系統(tǒng)成本降低了95%。目前售價約為57500美元，整車成本價格為504美元/kW。隨著產(chǎn)量的擴大，其燃料電池堆的生產(chǎn)成本將進一步降低。根據(jù)美國阿貢實驗室的預(yù)測，在年生產(chǎn)能力到達500k時，燃料電池堆成本將趨近于50-63美元/kW。

表4  80-kWnet汽車燃料電池堆/系統(tǒng)成本預(yù)算（單位：美元）

數(shù)據(jù)來源：產(chǎn)業(yè)研究院

此外加氫站的建設(shè)也是制約氫燃料汽車發(fā)展的主要因素之一，由于沒有實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，目前加氫站建設(shè)和運營成本還大大高于傳統(tǒng)加油站。加氫站投資成本為150-250萬美元，其建設(shè)成本主要由核心設(shè)備采購費用、設(shè)備安裝費用、土木工程費用組成，由于設(shè)備安裝、土木工程費用相對固定，其中設(shè)備采購成本占建設(shè)投資的70 %。

目前日本的氫氣站的成本約為240萬美元，日本政府為企業(yè)提供50%的安裝費用補貼。為了推動燃料電池的普及，日本包括豐田、日產(chǎn)、本田在內(nèi)的11家企業(yè)于2018年3月5日宣布共同創(chuàng)建一家負(fù)責(zé)燃料電池車加氫站建設(shè)和運營的H2 Mobility（JHyM），以推動燃料電池車普及。項目第一期工程計劃到2021財年完成約80座加氫站建設(shè)。這11家創(chuàng)始公司聯(lián)手創(chuàng)建了世界上第一個氫燃料框架，不僅是基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)商和汽車制造商，而且投資者都參與了合作，投資者將通過財務(wù)手段為未來擴大氫氣站的布局做出貢獻。

根據(jù)豐田汽車于2015年10月14日公布的“豐田環(huán)境挑戰(zhàn)2050”目標(biāo)，提出在2050年前實現(xiàn)僅靠發(fā)動機行駛的汽車的“零”銷售。該計劃旨在提高混合動力車(HV)和燃料電池車(FCV)的比率，使新車的二氧化碳(CO2)排放量比2010年削減90%。上文分析發(fā)現(xiàn)，豐田在燃料電池技術(shù)和加氫站市場布局等方面的投入都是不斷在踐行這一目標(biāo)，不斷增加燃料電池汽車的市場份額，預(yù)計到2020年，Mirai年產(chǎn)量將在30000臺左右。按照各國燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃，2020年主要國家氫燃料汽車擁有量總和將超過470000輛。

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《中國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告》