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全球氫燃料電池市場深度解析

來源:新能源汽車網(wǎng)
時間:2019-10-12 22:33:29
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全球氫燃料電池市場深度解析隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)的推進和以氫為核心的儲能的發(fā)展,氫氣作為溝通交通、 發(fā)電和儲能三大領(lǐng)域的關(guān)鍵能源氣體,重要性不斷上升,未來地位有望與石化資源比肩,我們預計

隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)的推進和以氫為核心的儲能的發(fā)展,氫氣作為溝通交通、 發(fā)電和儲能三大領(lǐng)域的關(guān)鍵能源氣體,重要性不斷上升,未來地位有望與石化資源比肩,我們預計2030年市場價值超萬億。

全球主要國家均對氫燃料電池的發(fā)展投入大量資源,以期在未來新時代的能 源競爭中占據(jù)領(lǐng)先位置。從目前的情況看,日本、韓國和中國對燃料電池的 整體投入最高,以豐田、現(xiàn)代為代表的燃料電池乘用車和固定式熱電聯(lián)供系 統(tǒng)以及氫能大巴、物流車的生產(chǎn)均處于全球領(lǐng)先;美國近兩年在制造方面增 速不如東亞國家,但加州作為燃料電池乘用車的最大單一市場仍然是整個產(chǎn) 業(yè)里舉足輕重的市場;歐洲的燃料電池研發(fā)起步很早,近年來奔馳等傳統(tǒng)車 廠以及博世等一級供應(yīng)商均已經(jīng)開始進入燃料電池領(lǐng)域。本文將簡單分析全 球六個主要市場的情況:中國、日本、韓國、美國、德國、歐洲其他地區(qū)。

中國:政府對氫能產(chǎn)業(yè)高度重視,政府工作報告提出推動加氫設(shè)施建 設(shè)。中國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)快速提升,到 2019 年中國電堆產(chǎn)業(yè)鏈國 產(chǎn)化程度達 50%,系統(tǒng)關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化程度達 70%。中國燃料電池 發(fā)展初期以商用車為主,目前燃料電池車保有量超 4500 輛,加氫站超 20 座。規(guī)劃 2030 年燃料電池車 100 萬輛,加氫站 1000 座。

日本:政府將氫能上升為國家戰(zhàn)略。產(chǎn)業(yè)鏈成熟,技術(shù)、商業(yè)化領(lǐng)先, 豐田 Mirai 產(chǎn)量超萬臺,Ene-farm 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)量超過 30 萬套,加氫站超過 100 座。規(guī)劃 2030 年燃料電池車 81 萬輛,加氫站 900 座, 熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng) 530 萬臺。

韓國:政府支持力度大、補貼高,產(chǎn)業(yè)鏈較為完善。2018 年韓國運營 燃料電池汽車達到 889 輛 ,加氫站 14 座, 發(fā)電站裝機量 達到 307MW。規(guī)劃 2040 年燃料電池車 290 萬輛,加氫站 1200 座,發(fā)電站 裝機量達 15GW。

美國:研發(fā)較早,小布什時期政府投入較高,此后支持力度有所下降, 燃料電池車生產(chǎn)較少。應(yīng)用集中在加州,加州也是全球燃料電池車推廣 最為成熟的地區(qū),加氫站建設(shè) 40 座,乘用車保有量超 6500 輛。規(guī)劃 2030 年燃料電池車 100 萬輛,加氫站 1000 座。

德國:商業(yè)化應(yīng)用處于探索期,乘用車約有 500 輛、列車和熱電聯(lián)產(chǎn)均 有推廣;重視基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),在運營加氫站數(shù)量達 71 座。產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài) 完備,車企巨頭奔馳、寶馬持續(xù)發(fā)力燃料電池汽車研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化。

歐洲其他地區(qū):成立燃料電池聯(lián)盟共同推進燃料電池,遠期規(guī)劃宏大, 計劃 2050 年實現(xiàn) 4500 萬輛燃料電池車,2040 年加氫站達 15000座。

一、綜述:氫成為溝通交通、發(fā)電、儲能三大領(lǐng)域的核心

隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)的推進和以氫為核心的儲能的發(fā)展,氫氣作為溝通交通、 發(fā)電和儲能三大領(lǐng)域的關(guān)鍵能源氣體,重要性不斷上升,未來地位有望與 石化資源比肩,我們預計 2030 年市場價值超萬億。

氫燃料電池汽車無污染、高效率、載重高、加氫快和續(xù)航長優(yōu)點,未來將 全面替代內(nèi)燃機汽車。燃料電池汽車與傳統(tǒng)內(nèi)燃機車在加注燃料、續(xù)航、 駕駛性能和耐久性方面已經(jīng)相差無幾,并且實現(xiàn)真正意義上的零排放、零 污染的車;相對于鋰電池汽車,燃料電池汽車在載重、加氫時間和續(xù)航方 面優(yōu)勢明顯;燃料電池汽車在產(chǎn)業(yè)前期將率先在商用車領(lǐng)域起量,中后期 伴隨燃料電池研發(fā)、制造和氫制儲運技術(shù)不斷發(fā)展以及加氫站基礎(chǔ)設(shè)施的 快速完善,氫燃料電池交通應(yīng)用將拓展至輪船和有軌列車等領(lǐng)域。2018 年 全球燃料電池車保有量達 1.29 萬輛,車企巨頭豐田、本田、現(xiàn)代、奔馳、 寶馬和上汽紛紛發(fā)力燃料電池汽車,推出量產(chǎn)或者實驗車型;發(fā)動機企業(yè) 濰柴動力和康明斯也通過投資并購切入燃料電池領(lǐng)域。

燃料電池發(fā)電具備清潔環(huán)保、效率高和無間斷發(fā)電等優(yōu)點,在固定式發(fā)電 領(lǐng)域和家用熱電聯(lián)產(chǎn)增長迅速。世界各地已陸續(xù)安裝了數(shù)十萬臺燃料電池 發(fā)電裝置,根據(jù) E4tech 的統(tǒng)計,燃料電池固定式發(fā)電應(yīng)用已從 2011 年的 81.4MW 增加到 2018 年的 240MW,平均年復合增長率近 20%。截止 2019 年 4 月初,ENE-FARM 部署量達 30.5 萬套,成為全球最成功的燃料 電池商業(yè)化項目之一。

氫作為儲能介質(zhì),未來結(jié)合光伏、風電將重塑能源格局。我國可再生能源 發(fā)電比例在快速增大,但同時也存在發(fā)電和負荷中心在地理上的布局不均 和季節(jié)性不均難題,氫儲能是儲能等領(lǐng)域重要發(fā)展路線之一,具有規(guī)模適 應(yīng)性強、環(huán)境友好、終端應(yīng)用靈活多樣、可跨季度儲存等優(yōu)點,并可與天 然氣管網(wǎng)結(jié)合,是大規(guī)模消納棄風、棄光、棄水等新能源,實現(xiàn)電網(wǎng)和氣 網(wǎng)互聯(lián)互通的重要手段。

二、各國氫能加速發(fā)展,遠期規(guī)模超十萬億

1.能源安全+環(huán)保+技術(shù)進步促進氫能加速發(fā)展

從能源儲量來看:目前一次能源需求以石油、天然氣、煤炭為主,占比超 85%,2017 年全球已探明石油儲量可供 50.2 年產(chǎn)量,天然氣儲量可供 52.6 年產(chǎn)量,煤炭儲量可供 134 年產(chǎn)量,全球能源需求逐年增長的背景下, 傳統(tǒng)不可再生資源的短缺性日益凸顯,各國積極發(fā)展可再生能源。

從各國能源依存度的角度來看:1)日本、韓國能源自給率低,2016 年日 本能源自給率僅 8%,韓國能源自給率僅 18%,能源安全問題備受關(guān)注, 也是其大力發(fā)展氫能源的根本原因。2)中國能源自給率維持在 80%以上, 但中國能源結(jié)構(gòu)屬于“多煤少油缺氣”,近年來,原油依存度逐年攀升, 2018 年中國原油凈進口量 4.6 億噸,原油對外依存度達 70.83%??紤]石 油消費以交通為主,因此現(xiàn)階段中國發(fā)展燃料電池車的需求更為緊迫。

從碳排放來看,2017 年中國碳排放達 92 億噸 CO2,占全球碳排放的 28%, 溫室效應(yīng)的背景下,2016 年 175 個國家簽署《巴黎協(xié)定》,主要目標是將 本世紀平均氣溫上升幅度控制在 2 攝氏度,考慮全球二氧化碳排放以能源 系統(tǒng)為主,碳排放高的國家發(fā)展燃料電池的動力更足。

燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)進步,交通應(yīng)用達到產(chǎn)業(yè)化條件。目前燃料電池汽車 在速度、加速時間和續(xù)航均滿足日常使用,商業(yè)化瓶頸主要是在耐久性、 低溫啟動和鉑金需求方面,目前電堆性能達到商業(yè)化需求。

耐久性,乘用車領(lǐng)域,豐田轎車用電堆壽命超 5000h;商用車領(lǐng)域, 美國和倫敦均有使用石墨板的燃料電池巴士運營時間超過 3 萬小時, 電堆沒有大的維修或者更換。

低溫性能,可以應(yīng)對全球絕大部分地區(qū)和氣候,實現(xiàn)-30℃啟動。

燃料電池汽車駕駛性能媲美傳統(tǒng)汽油車。以乘用車為例,續(xù)航在 500km 以上,氫氣加滿時間為 3 分鐘,百公里加速在 10 秒左右。

2.燃料電池出貨量穩(wěn)步增長,燃料電池車發(fā)展迅猛

2018 年全球燃料電池出貨量(按件計)達 7.4 萬套,同比增長 5%;出貨 量(以功率計)達 803MW,同比增長 22%。

從用途來看,以固定式燃料電池(主要應(yīng)用于家用燃料電池、發(fā)電用燃料 電池)、交通用燃料電池(主要應(yīng)用于燃料電池汽車)為主。交通用燃料電 池快速增長,2018 年出貨量(以功率計)達 563MW,同增 29%。

從類型來看,以 PEMFC 為主,占比達 73%,且維持快速增長,2018 年 出貨量(以功率計)達 589MW,同增 73%。PEMFC 主要應(yīng)用于燃料電 池汽車,2018 年 PEMFC 出貨量(以功率計)中 475MW 來自于燃料電池 汽車,占比超 80%。

從區(qū)域來看,以北美、亞洲為主,2018 年北美出貨量(以功率計)達 415MW,占比達 50%,同增 25%;亞洲出貨量(以功率計)達 343MW, 占比達 43%,同增 20%。

根據(jù) IEA 統(tǒng)計,2018 年全球燃料電池車保有量達 1.29 萬輛,2018 年增速 達 80%,其中 46%在美國,23%在日本,14%在中國,大多數(shù)國家以乘用 車為主,中國以商用車為主。根據(jù) H2station,目前日本運營中的加氫站數(shù) 量最多、達 110 座,德國加氫站達 74 座,美國達 69 座。

3.各國積極推廣氫能源,遠期市場規(guī)模超 2.5 萬億美元

氫能對各國意義重大,多國從頂層設(shè)計推動氫能源。其中中國將氫能寫入 政府工作報告,日本將發(fā)展氫能視為國策,韓國將氫能源定位為三大戰(zhàn)略投資領(lǐng)域之一。

各國均積極發(fā)展氫能源并制定了相應(yīng)的路線圖,其中韓國、歐洲規(guī)劃亮眼, 韓國計劃 2040 年國內(nèi)累計燃料電池車銷量達 290 萬輛,加氫站達 1200 座;歐洲計劃 2050 年燃料電池車保有量超 5300 萬輛,2040 年加氫站達 15000 座。除燃料電池車外,日本、韓國、歐洲等國在路線圖中還制定了 家用燃料電池、燃料電池發(fā)電的規(guī)劃。

根據(jù)國際氫能委員會的預測,到 2050 年全球氫能源消費占總能源需求的 18%,氫能源及應(yīng)用年均市場規(guī)模超 2.5 萬億美元(考慮相關(guān)產(chǎn)品如燃料 電池車市場規(guī)模超 4 萬億美元)。

從下游應(yīng)用來看,發(fā)電、交通、工業(yè)能源、工業(yè)原料、建筑 CHP 領(lǐng)域?qū)⑹?未來的重點,其中交通、建筑 CHP 率先爆發(fā),2025 年后發(fā)電、工業(yè)能源 等領(lǐng)域逐步發(fā)力。

預計 2030 年全球運營中的燃料電池車約 1000~1500 萬輛,2050 年燃 料電池車達 4 億輛(約占 25%),燃料電池卡車達 500 萬輛(約占 30%),燃料電池公交車達 1500 萬輛(約占 25%),約占各自領(lǐng)域的 20%~25%。

預計 2030 年全球 10%的用戶使用 CHP 設(shè)備(混合氣),2050 年全球 8%的用戶使用 CHP 設(shè)備(純氫氣)。

三、中國擁抱氫能產(chǎn)業(yè),當前階段如同 2011-2012 年鋰電池

中國燃料電池產(chǎn)業(yè)目前與 2012 年鋰電池極為相似,政策自上而下支持, 技術(shù)達到產(chǎn)業(yè)化條件,產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進程開啟,企業(yè)加快布局速度,資本 市場投融資熱度持續(xù)上升。中國燃料電池產(chǎn)業(yè)處于上行通道起點,燃料電 池萬億級產(chǎn)業(yè)拉開序幕。

1.國家政策循序漸進,地方政府積極推動

中國對于燃料電池發(fā)展支持處于循序漸進狀態(tài),我國從 2001 年就確立了 “863 計劃電動汽車重大專項”項目, 確定三縱三橫戰(zhàn)略, 以純電動、混合 電動和燃料電池汽車為三縱,以多能源動力總成控制、驅(qū)動電機和動力蓄 電池為三橫。近期隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟,中國在燃料電池領(lǐng)域 的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調(diào)已經(jīng)出現(xiàn)苗頭,支持力度逐漸加大,政策從產(chǎn)業(yè)規(guī) 劃、發(fā)展路線和補貼扶持全方位支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃:2016 年 11 月 29 日,《“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》 提出系統(tǒng)推進燃料電池汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。加強燃料電池基礎(chǔ)材料與過程 機理研究,推動高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關(guān)鍵部件研發(fā)。加快提 升燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和工程化水平,完善相關(guān)技術(shù)標準。推動車載儲 氫系統(tǒng)以及氫制備、儲運和加注技術(shù)發(fā)展,推進加氫站建設(shè)。到 2020 年, 實現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?;痉稇?yīng)用。2019 年 7 月 16 日,發(fā)改 委發(fā)言人表示發(fā)改委將統(tǒng)籌規(guī)劃氫能開發(fā)布局。

發(fā)展路線:2016 年 10 月,汽車工程年會發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù) 路線圖》中指出,到 2020 年燃料電池汽車在公共服務(wù)領(lǐng)域的示范應(yīng)用要 達到 5000 輛的規(guī)模;到 2025 年,實現(xiàn)氫燃料電池汽車的推廣應(yīng)用,規(guī)模 達到 5 萬輛;到 2030 年, 實現(xiàn)氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣應(yīng)用,氫燃 料電池汽車規(guī)模超過1百萬輛。2019 政府工作報告提出推動加氫設(shè)施發(fā)展。

補貼扶持:2016 年 12 月 30 日財政部、科技部、工業(yè)和信息化部和發(fā)改 委發(fā)布的《新能源汽車推廣補貼方案及產(chǎn)品技術(shù)要求》中規(guī)定除燃料電池 汽車外,各類車型 2019-2020 年中央及地方補貼標準和上限,在現(xiàn)行標準 基礎(chǔ)上退坡 20%,對燃料電池汽車補貼延續(xù)至 2020 年不退坡,對于燃料 電池乘用車,給予 20 萬元/輛補貼;對于燃料電池小型貨車、客車,給予 30 萬/輛補貼;對于燃料電池大中型客車,中重型貨車,給予 50 萬/輛補貼。2018 年發(fā)布《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》, 燃料電池汽車補貼基本保持不變,并明確加氫站建設(shè)和運營補貼支持。2019 年過渡期燃料電池汽車補貼退坡 20%,正式期補貼政策將另行公布。

地方政府中,富氫優(yōu)勢、棄電較多或者產(chǎn)業(yè)領(lǐng)先為代表的地區(qū)重視燃料電池發(fā)展。

多地市興建氫能產(chǎn)業(yè)園區(qū),氫能小鎮(zhèn)和產(chǎn)業(yè)集群等,推動燃料電 池公交、物流車示范運營,截至目前超過 20 地市明確推動氫燃料電池產(chǎn)業(yè) 發(fā)展。目前僅上海、武漢、山東、蘇州、張家口、佛山、鹽城和大同等地 規(guī)劃顯示,到 2020 年燃料電池汽車數(shù)量將超過 2 萬輛,加氫站超過 130 座。

2.發(fā)展路徑明確,示范運營打通商業(yè)模式

中國燃料電池汽車發(fā)展路徑明確:前期通過商用車發(fā)展,規(guī)?;档腿剂?電池和氫氣成本,同時帶動加氫站配套設(shè)施建設(shè),后續(xù)拓展到私人用車領(lǐng) 域。優(yōu)先發(fā)展商用車的原因在于:一方面公共交通的平均成本低,而且能 夠起到良好的社會推廣效果,形成規(guī)模后帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面商用車行駛在固定的線路上且車輛集中,建設(shè)配套的加氫站 比較容易。當加氫站數(shù)量增加、氫氣和燃料電池成本降低時,又會支撐更多燃料電池汽車。

2017 年,國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)量首度破千,達到 1272 輛,2018 年再上新 高,產(chǎn)銷均達到 1527 輛,同比增長 20%。2019 年,燃料電池產(chǎn)業(yè)步入規(guī) 模發(fā)展的快車道。7 月 10 日下午,中汽協(xié)公布今年 6 月整車產(chǎn)銷數(shù)據(jù),燃 料電池汽車產(chǎn)銷分別完成 508 輛和 484 輛,比上年同期分別增長 9.8 倍和 14.6 倍。1-6 月,燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成 1170 輛和 1102 輛,比上年同期分別增長 7.2 倍和 7.8 倍。

截止目前投入運營車輛約 1130 輛,其中公交 560 輛左右,物流車約 430 輛,輕客 140 輛。其中,燃料電池物流車在上海已經(jīng)商業(yè)化運營超過 1 年 時間,目前在運營數(shù)量達到 300 輛左右(加氫站限制),運營里程超過 1000 萬 km,用戶包括京東、申通快遞、盒馬鮮生、宜家等物流用戶。

3.產(chǎn)業(yè)鏈雛形初顯,傳統(tǒng)巨頭紛紛加入氫能領(lǐng)域

中國燃料電池產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化程度快速提升,電堆產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化程度達到 50%, 系統(tǒng)關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化程度達到 70%左右,其他核心零部件也處于快速追 趕進程。

電堆產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)環(huán)節(jié):

(1)電堆,商用車電堆,廣東國鴻和濰柴動力分別 引進巴拉德 9ssl 電堆和 LCS 電堆技術(shù),商用車電堆通過技術(shù)引進方式,短 期與國際領(lǐng)先水平持平;乘用車電堆,新源動力在東京燃料電池展上展出 的電堆體積功率密度突破 3.3kW/L,低溫-30℃啟動,性能上可以媲美豐田 Mirai 電堆。

(2)膜電極,蘇州擎動自主研發(fā)的“卷對卷直接涂布法”膜電極 生產(chǎn)線于 2 月 23 日正式投產(chǎn),廣州鴻基核心技術(shù)成員擁有多年知名燃料電 池公司工作經(jīng)歷,在膜電極研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)上具備豐富成功經(jīng)驗。

(3) 雙極板,石墨雙極板方面,中國一直有較多企業(yè)可以提供,金屬板方面, 上海治臻已經(jīng)開發(fā)了多款量產(chǎn)金屬雙極板。

系統(tǒng)國產(chǎn)環(huán)節(jié):

(1)系統(tǒng)集成,國內(nèi)系統(tǒng)集成獨角獸上海重塑裝車量近千 臺,系統(tǒng)企業(yè)數(shù)量逐年增多;

(2)空壓機,雪人股份并購基金收購瑞典 SRM,擁有了全球領(lǐng)先的空壓機技術(shù);其他企業(yè)漢鐘精機和廣順新能源等 也自主研發(fā)出燃料電池空壓機;

(3)DCDC,國內(nèi)自主提供,性能快速提 升;

(4)電堆,國內(nèi)企業(yè)自主提供電堆,技術(shù)或是自主或是引進吸收。

儲氫瓶環(huán)節(jié):

目前國內(nèi)儲氫瓶重點發(fā)展 III 型瓶,國內(nèi)儲氫瓶企業(yè)可以量產(chǎn) 銷售 35MPa 儲氫瓶,技術(shù)和產(chǎn)品均成熟;70MPa 儲氫瓶具備研發(fā)能力, 目前處于推廣初期。代表企業(yè)有富瑞氫能、北京科泰克、北京天海、沈陽 斯林達和中材科技等。

傳統(tǒng)巨頭企業(yè)也紛紛加入氫能領(lǐng)域。超過 41 家 OEM 廠參與燃料電池汽車 研發(fā)推廣,2018 年共有 86 款車型進入推廣目錄,產(chǎn)品主要是商用車。發(fā) 展燃料電池的乘用車企業(yè),包括上汽、長城、一汽、廣汽和吉利等;商用 車企,包括宇通、中通、蘇州金龍、亞星客車、一汽解放、北汽福田、東 風特專、佛山飛馳、大運等。發(fā)動機企業(yè)中,濰柴、玉柴發(fā)力燃料電池發(fā) 動機;能源巨頭中,中石化中石油、國家能源集團布局加氫站領(lǐng)域。

4.中國燃料電池相關(guān)企業(yè)

國鴻氫能

國鴻氫能是國內(nèi)最強的燃料電池電堆供應(yīng)商,國鴻氫能于 2016 年 5 月引 進加拿大巴拉德簽署引進 9SSL 電堆生產(chǎn)線技術(shù),并在國內(nèi)建設(shè)年生產(chǎn) 2 萬臺電堆(30 萬 kW)和 5000 套系統(tǒng)的生產(chǎn)線,生產(chǎn)線于 2017 年 6 月正 式投產(chǎn)。

9SSL 系列燃料電池電堆是為交通領(lǐng)域設(shè)計的液冷式電堆產(chǎn)品,能夠滿足 車用車載動態(tài)特性要求。它具有良好的單電池均一性,工作壽命超過 2 萬 h,最長運營壽命超過 3.5 萬 h。

通過技術(shù)上的消化吸收再優(yōu)化和應(yīng)用上的長時間大規(guī)模驗證,國鴻氫能已 成為國內(nèi)最全面的燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)商,形成從 30kW 到 120kW 的系列產(chǎn) 品,零部件國產(chǎn)化率達到 90%。目前已有 2,000 多輛裝載國鴻產(chǎn)品的商用 車交付使用,總運營距離超過 700 萬公里;國鴻備用電源示范基站已穩(wěn)定 運行超過兩年,正在進行 100 個基站的推廣;與南方電網(wǎng)合作的大功率應(yīng) 急電源車已經(jīng)交付,并多次參加抗災(zāi)和承擔珠海航展等重要活動的保供電 任務(wù);與行業(yè)龍頭合作研發(fā)的氫燃料電池動力機車和氫燃料電池動力船舶 已取得一定的階段性成果。國鴻氫能已在城市公交、物流配送、備用電源 等領(lǐng)域完成多個具有示范意義的規(guī)模應(yīng)用案例。

上海重塑

重塑科技成立于 2014 年,專注于燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)、制造和相關(guān)工程 服務(wù), 5 年時間公司成為國內(nèi)最大的商用車燃料電池系統(tǒng)公司之一,公司 一期產(chǎn)能 5000 臺/年,二期產(chǎn)能可達 20000 臺/年。

公司 CAVEN 系列燃料電池發(fā)動機有 32/46/80kW 功率產(chǎn)品,可以做到零 下 30℃啟動,完成車用振動等級、IP67,產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于輕、中、重型商 用車領(lǐng)域。公司已為全國四十余家汽車企業(yè)提供了燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品及工 程服務(wù), 用戶包括一汽解放、東風、宇通、中通等國內(nèi)一線商用車企,累 計已配套超過 40 款 燃料電池車型,是國內(nèi)開發(fā)燃料電池車型及配套應(yīng)用 最多的企業(yè)之一。目前搭載重塑科技 CAVEN 系列燃料電池系統(tǒng)車輛超過 1500 輛,大部分車輛已經(jīng)投入商業(yè)化運營,搭載公司系統(tǒng)的車輛運營里程 累計超過 1000 萬 km。2018 年公司燃料電池系統(tǒng)市占率 50%。

億華通

公司專注于氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,致力于成為世界領(lǐng)先的 氫燃料電池發(fā)動機供應(yīng)商。公司主營產(chǎn)品包括氫燃料電池發(fā)動機與燃料電 池電堆,產(chǎn)品目前主要應(yīng)用于客車、物流車等商用車型,公司與國內(nèi)知名 的商用車企業(yè)宇通客車、北汽福田、中通客車、蘇州金龍以及申龍客車等 建立了深入的合作關(guān)系。搭載公司發(fā)動機的燃料電池客車先后在北京、張 家口、鄭州、上海、蘇州等地上線運營,2018 年度,億華通共計實現(xiàn)燃料 電池發(fā)動機系統(tǒng)銷售 303 套,實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入 36,833.69 萬元。

公司燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)主要覆蓋 30kW 和 60kW 系列,目前已經(jīng)進入商 業(yè)化量產(chǎn)階段。發(fā)行人最新一代產(chǎn)品采用國產(chǎn)自主研發(fā)電堆,實現(xiàn)零下 30°C 低溫啟動、零下 40°C 低溫存儲;具有高能量轉(zhuǎn)換率、低噪音、低故 障的特點;高度集成化、模塊化設(shè)計,節(jié)省空間的同時降低維護成本;響 應(yīng)速度快,可實現(xiàn)快速、無損傷啟動和關(guān)機。

捷氫科技

上汽是國內(nèi)最早從事燃料電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的汽車集團,為了加快氫燃料 電池產(chǎn)業(yè)化布局,2018 年 6 月 27 日成立上海捷氫科技有限公司。上海捷氫科技自主研發(fā)的 300 型大功率燃料電池電堆和系統(tǒng) P360 是新一代車用質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng),其電堆峰值功率可達 115kW,功率密度達 3.1kW/L,壽命達 5000 小時, 具有一體化集成、高功率密度、高耐久性、 高可靠性和強環(huán)境適應(yīng)性等優(yōu)點。

捷氫科技的燃料電池產(chǎn)品已成功應(yīng)用于整車領(lǐng)域:(1)2016 年,上汽榮威 950 燃料電池轎車,搭載捷氫科技 P240 燃料電池系統(tǒng),累計銷量 50 臺, 累計里程 500,000 公里,國內(nèi)唯一一款完成公告、銷售和上牌的燃料電池 乘用車;(2)2017 年,上汽大通 FCV80 燃料電池輕客,搭載捷氫科技 P230 燃料電池系統(tǒng),累計銷量 400 輛。目前,在遼寧省撫順市運行的 40 輛 FCV80 累計行駛里程已達 1,250,000km,單車運行里程約 31,300km;(3)2018 年,已在嘉定交付 6 輛申沃燃料電池公交車,搭載捷氫科技 P260 燃料電池系統(tǒng),累計行駛里程已達 78,000km,單車平均運行里程約 13,000km。

四、日本:技術(shù)領(lǐng)先、政府支持、乘用車為主的商業(yè)模式或待商榷

日本政府將氫能作為新一代能源戰(zhàn)略的主體,持續(xù)多年推廣氫燃料電池。在政策上,日本將氫能上升為國家戰(zhàn)略,規(guī)劃路線清晰,補貼扶持力度大;在推動路徑上,日本從汽車和熱電聯(lián)產(chǎn)等領(lǐng)域推動氫能發(fā)展,豐田 Mirai 和 本田 Clarity 是全世界最先進的燃料電池乘用車,ENE-Farm 熱電聯(lián)產(chǎn)效率 高達 97%;此外,日本重視加氫站基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),目前加氫站達 110 座。

1.氫能上升為國家戰(zhàn)略,推廣路線清晰

日本氫能發(fā)展初期主要集中于項目研發(fā)和示范研究,技術(shù)成熟后著重于產(chǎn) 業(yè)推廣,并且在產(chǎn)業(yè)發(fā)展、補貼扶持和長期戰(zhàn)略方面均有清晰規(guī)劃。

長期戰(zhàn)略:2013 年 5 月,安倍政府發(fā)布《日本再復興戰(zhàn)略》,將發(fā)展 氫能提升為國策,并啟動加氫站建設(shè)前期工作。2014 年 6 月,日本內(nèi) 閣修訂了該戰(zhàn)略,提出建設(shè)氫能社會。2017 年,能源部發(fā)布《氫能基 本戰(zhàn)略》。2018 年 7 月,日本發(fā)布《第五期能源基本計劃》,包括 2050 年長期能源供需展望,明確提出“從根本上落實氫能社會”。

產(chǎn)業(yè)推廣:1)大力發(fā)展分布式家用燃料電池 CHP 系統(tǒng)(ENEFARM);2)大力發(fā)展燃料電池車;3)建立全球氫氣供應(yīng)鏈,引進氫 能發(fā)電;4)促進可再生能源制氫技術(shù)發(fā)展;5)2020 年東京奧運會展 示“氫能源社會”;6)加強國際合作,2019 年借助 G20 峰會展示先進 的燃料電池技術(shù)。

補貼扶持:日本政府為每輛燃料電池車提供至少 200 萬日元的補貼, 購買 Ene-Farm 的企業(yè)或個人提供大約 10%~20%的費用減免,加氫 站最高可以獲得相當于投資成本 50%的政府資金補貼

2.乘用車與 CHP 商用化全球領(lǐng)先

日本燃料電池商業(yè)化應(yīng)用處于全世界領(lǐng)先地位,加氫站基礎(chǔ)設(shè)施全世界相 對來說最完善。豐田燃料電池汽車性能與推廣數(shù)量上居世界前列,日本家 用燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)量超過 30 萬套,日本加氫站超過 110 座。

(1)汽車領(lǐng)域

乘用車:截止 2018 年,日本燃料電池車保有量達 2926 臺,燃料電池車與 電動車價差約 300 萬日元;日本計劃 2020 年燃料電池車保有量達 4 萬臺, 價差降至 180 萬日元;2025 年燃料電池乘用車保有量達 20 萬輛,價差降 至 70 萬日元;2030 年燃料電池乘用車保有量達 80 萬輛。

商用車:1)2018 年日本燃料電池公交車保有量為 18 臺,售價為 10500 萬日元,日本計劃 2020 年燃料電池公交車為 100 臺,售價降至 5250 萬日 元,2030 年燃料電池公交車達 1200 輛左右。2)2018 年日本燃料電池叉 車保有量為 150 臺,計劃 2020/2030 年燃料電池叉車達 500/10000 臺。

(2)熱電聯(lián)產(chǎn)領(lǐng)域

家庭用分布式熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)(CHP),通過利用一次能源發(fā)電,并利用發(fā)電 過程產(chǎn)生的余熱供應(yīng)暖氣和熱水,整體能源效率可達 90%以上。

日本自 2005 年以來,部署家庭用分布式氫燃料電池 ENE-FARM 項目,截 止 2019 年 4 月初,ENE-FARM 部署量達 305,000 套。ENE- FARM 主要 的產(chǎn)品可分為 PEMFC 型(質(zhì)子交換膜燃料電池)和 SOFC 型(固體氧化 物燃料電池),目前銷售以價格更低的 PEMFC 為主。2009 年,ENEFARM 系統(tǒng)售價 303 萬日元,,2018 年 PEMFC 售價為 94 萬日元/臺, SOFC 售價為 119 萬日元/臺,售價大幅下降。

日本計劃 2020 年部署 140 萬臺家用燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn),屆時全面取消補 貼,預期 PEMFC-CHP 售價為 80 萬日元/臺,SOFC-CHP 售價為 100 萬 日元/臺,投資回收期為 7-8 年;2030 年 530 萬臺家用燃料電池投入使用, 投資回收期為 5 年。

(3)加氫站

加氫站:日本是全球加氫站最多的國家,截止 2018 年 12 月,日本已建成 100 個加氫站。計劃 2020 年建立 160 個加氫站,2025 年建立 320 個加氫 站,2030 年建成 900 個加氫站。加氫站建設(shè)運營成本快速下降,2013 年 加氫站建設(shè)成本達 4.6 億日元,運營成本為 0.45 億日元;2016 年加氫站 建設(shè)成本達 3.5 億日元,運營成本為 0.34 億日元,計劃到 2025 年建設(shè)成 本、運營成本大幅下降,建設(shè)成本為 2 億日元,運營成本為 0.15 億日元, 其中壓縮機、儲壓機伴隨規(guī)模效應(yīng)成本快速下行。

(4)發(fā)電遠期實現(xiàn)商業(yè)化

日本預計 2030 年氫能發(fā)電達到商業(yè)化,確立氫能、電力、熱力三足鼎立 的二次能源結(jié)構(gòu),燃料電池發(fā)電成本為 17 日元/kWh,預計 2030 年將形成 30 萬噸氫燃料供給能力,全部用于發(fā)電相當于 1GW 裝機容量。長期目標 發(fā)電成本將降至液化天然氣發(fā)電成本(12 日元/ kWh),預計日本將形成 500-1000 萬噸氫燃料供給能力,全部用于發(fā)電相當于 15-30GW 裝機容量。

3.日本燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈成熟,車企形成自給供應(yīng)鏈體系

日本燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈成熟,電堆、系統(tǒng)、整車和氫氣制儲運所有環(huán)節(jié)基本 都有本土供應(yīng)商,豐田和本田等企業(yè)持續(xù)投入多年,形成閉環(huán)供應(yīng)鏈體系。

4. 日本燃料電池相關(guān)企業(yè)

豐田

豐田早在 1992 年就開始研究氫燃料電池汽車,當時起名為 FCHV。在 2002 年,豐田制造出了第四代 FCHV-4 的試驗車,直到 2008 年,推出了 FCHV-adv 系列。經(jīng)過十多年的積累,在 2014 年 12 月 15 日,豐田 Mirai 正式發(fā)售。2015 年 10 月 28 日,雷克薩斯推出 LF-FC 旗艦概念車型。2019 年 7 月,雷克薩斯旗艦轎車 LS 氫燃料電池車型曝光。

Mirai 是豐田首款大批量生產(chǎn)的燃料電池車,售價為 723 萬日元,補貼后 價格約 521 萬日元。當下 Mirai 年產(chǎn)能 3000 輛,豐田計劃將在 2020 年把 燃料電池車的生產(chǎn)能力提高至每月 3000 輛,是目前的 10 倍以上。截止 2019 年 6 月,豐田 Mirai 累計銷量達到 9000 輛。根據(jù)《2030 年里程碑》, 豐田規(guī)劃 2030 年豐田力爭在全球?qū)崿F(xiàn)年銷 550 萬輛以上的電動化汽車, 其中零排放的純電動及燃料電池車型力爭年銷量達到 100 萬輛以上,另外 450 萬輛將是混動和插電式混動汽車。

本田

本田致力于推進氫能應(yīng)用,主要成就包括燃料電池車、小型加氫站和外供 電模塊。

燃料電池車:本田早在 1999 年就在東京車展展示過 FCX 燃料電池汽車, 2008 年推出第二代 FCX Clarity,因為產(chǎn)業(yè)尚不成熟,該車型于 2014 年停 產(chǎn);2016 年 12 月本田推出量產(chǎn)車型 Clarity,售價為 766 萬日元。Clarity 加氫時間約為 3 分鐘,JC08 工況測試下的續(xù)航里程可以達到 750km,所 搭載的電機最大功率為 177 馬力(130kW),燃料電池的功率為 103kW。

小型加氫站:2002 年本田開始在美國進行小型加氫站的概念驗證實驗。2014 年,本田開發(fā)了世界首座小型加氫站(SHS),并在 2015 年開啟商 業(yè)運營。2018 年本田開始接受 SHS 的訂單,本田旨在通過在沒有加氫站 的地區(qū)出售 SHS 推動日本氫能社會建設(shè)。2018 年新款 SHS 日制氫量為 2.5kg,加氫壓力為 70MPa,尺寸僅為 3700mm*2250mm*2570mm。

外供電模塊:本田的 Power Exporter 9000 可將 Clarity 的燃料電池電力轉(zhuǎn) 換為家用電力,可為普通家庭供電 7 天。其本質(zhì)是一個逆變器,將車上燃 料電池產(chǎn)生的高壓電直流電轉(zhuǎn)換為方便用戶使用的穩(wěn)定低壓交流電。

松下:PEMFC 型家用燃料電池龍頭

公司成立于 1918 年,日本最大、全球第二大的電機廠商,全球著名電子 產(chǎn)品制造商,2018 年營收達 80000 億日元(折合 4700 億人民幣)。

松下和東京燃氣公司自 1999 年開啟家用燃料電池基礎(chǔ)技術(shù)開發(fā),2009 年 推出第一代家用燃料電池,2019 年發(fā)布第六代家用燃料電池,燃料為天然 氣或液化石油氣,輸出最大功率為 700W,類型為 PEMFC,綜合效率達 97%(發(fā)電效率 40%,熱利用效率 57%),每臺家用燃料電池每年可減少 碳排放 1.4 萬噸,產(chǎn)品壽命達 12 年。截止 2018 年松下累計銷售 15 萬臺 家用燃料電池。

東芝:PEMFC 型燃料電池翹楚

公司成立于 1875 年,是日本最大的半導體制造商和第二大電機制造商, 2018 年營收達 39000 億日元(折合 2300 億人民幣)。

東芝的燃料電池共有三款產(chǎn)品,分別為 700W(用于 Ene-Farm 系統(tǒng))、 2.5kW 和 100kW,類型為 PEMFC 產(chǎn)品,發(fā)電效率超 50%,耐用性長達 8 萬小時(10 年)。2017 年東芝停止家用燃料電池生產(chǎn)。

2015 年東芝啟動 H2One 示范運營,目前已在多地運營,H2One 是一個基 于可再生能源的獨立能源供應(yīng)系統(tǒng),具體而言是利用可再生能源產(chǎn)生的電 力用于電解水制氫,再儲存在儲罐中利用燃料電池產(chǎn)生電力和熱水。

愛信精機:不多的 SOFC 發(fā)電供應(yīng)商

公司成立于 1965 年,是全球知名的汽車零配件生產(chǎn)商,2017 年營收達 3900 億日元(折合 230 億人民幣)。

公司家用燃料電池產(chǎn)品燃料為天然氣或液化石油氣,輸出最大功率為 700W,類型為 SOFC,綜合效率達 87%(發(fā)電效率 52%,熱利用效率 35%),每臺家用燃料電池每年可減少碳排放 1.5 萬噸,產(chǎn)品壽命達 12 年。

五、韓國:激進的燃料電池新玩家

韓國政府大力支持燃料電池技術(shù),保持長期研發(fā),早在 2003 年就將氫能 定位于韓國政府“21 世紀前沿科學計劃”的主攻技術(shù)領(lǐng)域之一,并且重視燃 料電池汽車與發(fā)電系統(tǒng)的推廣。2019 年 1 月韓國總統(tǒng)文在寅在蔚山市政府 大樓發(fā)布“氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖”,宣布韓國將大力發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè),引領(lǐng)全球 氫能市場發(fā)展。

1.政府支持力度大、補貼高

韓國政府在發(fā)展氫能方面著重于應(yīng)用推廣,并且給予豐厚補貼,遠期規(guī)劃 汽車產(chǎn)量、加氫站數(shù)量均位于全球前列。

應(yīng)用推廣:韓國政府出臺《首都首爾計劃推廣氫燃料電池的使用》、 《百萬綠色家庭項目》、《綠色氫城市示范項目》等應(yīng)用項目,推廣氫 能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

補貼支持:韓國燃料電池汽車補貼比例超過售價的 60%,加氫站補貼 達建設(shè)費用的的 50%(上限 15 億韓元,折合 880 萬人民幣)。

氫能規(guī)劃:《氫能經(jīng)濟發(fā)展路線圖》規(guī)劃到 2025 年打造年產(chǎn)量達 10 萬 輛燃料電池汽車的生產(chǎn)體系,氫燃料電池汽車售價有望降至目前的一 半,為 3000 萬韓元(約合人民幣 18.9 萬元)左右;到 2040 年氫燃 料電池汽車累計產(chǎn)量增至 620 萬輛,加氫站從現(xiàn)有的 14 個增至 1200 個。

2.大力發(fā)展汽車與發(fā)電,規(guī)劃雄心勃勃

韓國燃料電池商業(yè)化應(yīng)用快速發(fā)展,發(fā)電站裝機量全球領(lǐng)先,燃料電池運 營車輛達到千臺級規(guī)模,加氫站數(shù)量目前較少,但是遠期規(guī)劃巨大。

(1)汽車領(lǐng)域

根據(jù) IEA,韓國燃料電池汽車達到 900 輛;韓國計劃 2022 年燃料電池車 累計產(chǎn)量達 8.1 萬輛,其中 6.7 萬輛供國內(nèi)需求;2040 年燃料電池車累計 產(chǎn)量達 620 萬輛,其中 290 萬輛供國內(nèi)需求,330 萬輛出口其他國家。

乘用車:計劃 2022 年累計產(chǎn)量達 7.9 萬輛,6.5 萬輛供國內(nèi)需求;2040 年 乘用車累計產(chǎn)量達 590 萬輛,275 萬輛供國內(nèi)需求;預計年產(chǎn) 3.5 萬輛時 燃料成本降至 5000 萬韓元(折合 31 萬人民幣),年產(chǎn) 10 萬輛成本降至傳 統(tǒng)汽車水平(3000 萬韓元,折合 18.9 萬人民幣)。

(2)加氫站

加氫站:韓國目前加氫站 26 座,韓國計劃 2022 年建成加氫站 310 座, 2040 年建成加氫站 1200 座。建設(shè)初期加氫站補貼達建設(shè)費用的的 50% (上限 15 億韓元,折合 880 萬人民幣)。

(3)發(fā)電領(lǐng)域

截止 2018 年韓國發(fā)電用燃料電池達 41 個(307MW),計劃 2022 年累計 生產(chǎn)發(fā)電用燃料電池 1.5GW,其中 1GW 供國內(nèi)需求,安裝費用降至 380 萬韓元/kW(折合 2.2 萬人民幣/kW),發(fā)電成本降至 224 韓元/kWh(折合 1.3 人民幣/kWh);2040 年生產(chǎn)發(fā)電用燃料電池 15GW,其中國內(nèi)裝機量達 8GW,安裝費用降至 157 萬韓元/kW(折合 9 千人民幣/kW),發(fā)電成本 降至 131 韓元/kWh(折合 0.76 人民幣/kWh)。

截止 2018 年韓國普及家用燃料電池 7167 個(7MW),計劃 2022 年家用燃 料電池累計產(chǎn)量 50MW,2040 年家用燃料電池累計產(chǎn)量達 2.1GW、普及 家庭數(shù)達 94 萬戶。

3.韓國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈完善,巨頭紛紛入局

韓國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展完善,絕大部分環(huán)節(jié)均有國內(nèi)供應(yīng)商,并且以現(xiàn) 代為首的。韓國巨頭企業(yè)紛紛入局燃料電池?,F(xiàn)代布局整車、系統(tǒng)、電堆 和雙極板,形成自給供應(yīng)鏈,三星在膜電極領(lǐng)域積累深厚,專利數(shù)量位居 世界前列;浦項制鐵切入金屬雙極板;ILJIN Composite 開發(fā)了超輕復合氫 氣罐,采用碳纖維復合材料以及增強納米復合材料內(nèi)襯。

4.韓國燃料電池相關(guān)企業(yè)

現(xiàn)代:燃料電池汽車龍頭企業(yè)

2013 年現(xiàn)代推出 Tucson FCEV,為全球首款大規(guī)模量產(chǎn)的燃料電池車, 2018 年現(xiàn)代在 CES 展上公布了第四代燃料電池汽車 NEXO,其續(xù)航里程 達到 370 英里(595 公里),動力系統(tǒng)輸出功率達 161 匹,最大扭矩 394 牛米,與燃油版途勝相當。2018-2019H1,NEXO 銷量分別為 727/1546 臺。

現(xiàn)代現(xiàn)有燃料電池車產(chǎn)能為 3000 輛,2018 年 12 月現(xiàn)代發(fā)布《燃料電池 電動車 2030 展望》,計劃公司及其供應(yīng)商 2030 年前投資 7.6 萬億韓元 (折合 460 億人民幣)用于燃料電池系統(tǒng)研發(fā)及相關(guān)配套設(shè)施,到 2022 年擁有 4 萬輛燃料電池車產(chǎn)量,2030 年擁有 70 萬套燃料電池系統(tǒng)和 50 萬 輛燃料電池車產(chǎn)量。

斗山:韓國燃料電池發(fā)電龍頭,產(chǎn)品覆蓋 PAFC、PEMFC 和 SOFC

斗山集團 Fuel Cell 以燃料電池技術(shù)為基礎(chǔ)構(gòu)建了從發(fā)電領(lǐng)域到住宅領(lǐng)域的 全套產(chǎn)品生產(chǎn)線,主要產(chǎn)品包括發(fā)電用燃料電池、建筑物用燃料電池和住 宅用燃料電池。

公司 600W、1kW、5kW、10kW 燃料電池產(chǎn)品為質(zhì)子交換膜燃料電池 (PEMFC),發(fā)電效率達 35%,熱效率達 50%,供應(yīng)給住宅、商業(yè)建 筑。公司 400kW 燃料電池(Pure Cell ?)產(chǎn)品為磷酸燃料電池(PAFC), 發(fā)電效率達 42%,熱效率達 52%,供應(yīng)給工業(yè)發(fā)電、商業(yè)建筑;全球 累計銷售上百套產(chǎn)品,累計發(fā)電 20 億 kWh。

公司與英國 Ceres 簽訂合作許可協(xié)議,斗山將獲得 Ceres 專有的 SteelCell SOFC 技術(shù)的系統(tǒng)級許可證,開發(fā)一個低碳的 5-20kW 電力系統(tǒng)。

韓國斗山集團(DOOSAN)目前是韓國最大的財團之一,成立于 1896 年, 旗下?lián)碛卸飞?Infracore、斗山重工業(yè)、斗山發(fā)動機、斗山產(chǎn)業(yè)開發(fā)等多家 子公司。斗山集團目前大力發(fā)展燃料電池業(yè)務(wù),燃料電池年產(chǎn)能 126MW。2017 年 5 月,公司在韓國益山市完成韓國最大燃料電池廠建設(shè),投資額 400 億韓元(約 3600 萬美元),年產(chǎn)能 144 臺 440KW 的燃料電池。2018 年,燃料電池銷售額首次超過了 1 萬億韓元(折合 58 億人民幣)。

六、美國:研發(fā)早、生產(chǎn)少、應(yīng)用集中在加州

美國曾是領(lǐng)導世界燃料電池發(fā)展的主要國家,自 70 年代開始研發(fā)氫能,并 在小布什政府時期掀起了一輪燃料電池的投資高峰期,此后奧巴政府時期, 支持力度有所下降,近期特朗普政府對氫能發(fā)展持中立態(tài)度。當下加州是 全球燃料電池車推廣最為成熟的地區(qū),加氫站建設(shè) 63 座,乘用車保有量超 6500 輛。

1.長期保持研發(fā),政黨體制增添不確定性

美國氫能產(chǎn)業(yè)在 2002-2007 年期間受到舉國重視,目前力度趨于平穩(wěn)。小 布什政府時期,美國引領(lǐng)全球氫能發(fā)展。國家戰(zhàn)略上,美國先后發(fā)布 《2030 年及以后美國向氫經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的國家愿景》、《國家氫能路線圖》;通 過《氫燃料電池開發(fā)計劃》《能源政策法》、《國情咨文》等政策項目投入大 量資金開展氫能技術(shù)研發(fā)和示范活動;南加州和俄亥俄州給予燃料電池企 業(yè)相關(guān)稅收優(yōu)惠,購買燃料電池汽車和建設(shè)加氫站均可以得到一定額補貼。奧巴馬政府時期對燃料電池支持力度有所下降。近期特朗普政府對氫能發(fā) 展持中立態(tài)度,除支持在美國增加煤炭使用量外,沒有明確就任何其他替 代能源發(fā)表任何聲明。美國政黨體制的特點,實際上為氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展增 添了不確定性。

政府長期支持研發(fā):美國能源部(DOE)是領(lǐng)導氫能和燃料電池研發(fā)的官 方機構(gòu),1970 年由于能源自給項目失敗,DOE 開始贊助氫能源研究項目。從能源部對氫能和燃料電池項目的投資金額來看,2003 年在布什總統(tǒng)發(fā)表 燃料電池開發(fā)計劃以來,氫能和燃料電池投資在 2004-2010 年間經(jīng)歷了一 輪高峰,此后逐步回落趨于平穩(wěn),目前投入金額開始回升。

2.加州燃料電池汽車全球保有量最高,運營車輛遠期規(guī)劃達到 100 萬輛

加州是美國燃料電池車推廣最成熟地區(qū)。截止 2019 年 2 月,美國燃料電 池乘用車保有量超 6500 輛,是全球保有量最高的國家,從品牌來看,以 Mirai 為主,Mirai 銷量超 5000 輛。美國燃料電池乘用車主要在加州運營, 加州運營的燃料電池公交車達 31 輛,規(guī)劃中的燃料電池公交車 21 輛。

全美在運營中的加氫站為 63 座。目前加州運營的加氫站達 40 座,規(guī)劃中 的加氫站 24 座。

加州堅定推動燃料電池發(fā)展,單車補貼 5000 美金,遠期規(guī)劃巨大:2013 年加州州長通過加州第 8 號議案,計劃每年投入 2000 萬美元,支持 100 個加氫站建設(shè)。根據(jù) CaFCP 的規(guī)劃,加州 2030 年將建設(shè) 1000 座加氫站, 運營 100 萬輛燃料電池車。

補貼方面,美國已于 2017 年底終止了對燃料電池汽車的補貼,但是加州 政府提供燃料電池汽車 5000 美元的補助。

3.美國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈齊全

美國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈齊全,各環(huán)節(jié)參與企業(yè)包括整車企業(yè)、化工巨頭、機 械設(shè)備領(lǐng)軍企業(yè)和第三方燃料電池企業(yè)。質(zhì)子交換膜領(lǐng)域,美國企業(yè)全球 領(lǐng)先,戈爾憑借出色性能,壟斷全球絕大部分質(zhì)子交換膜供應(yīng)。

4.美國燃料電池相關(guān)企業(yè)

Bloom Energy:SOFC

公司成立于 2001 年,2018 年上市,主要產(chǎn)品為 SOFC(固體氧化物燃料 電池),公司標準配置為 250kW 燃料電池系統(tǒng),通過任意數(shù)量的系統(tǒng)組合 可以提供數(shù)百 kW 到數(shù)十 MW 的燃料電池系統(tǒng),下游客戶包括沃爾瑪、谷 歌、聯(lián)邦快遞等知名企業(yè)。2018 年公司營收達 3.76 億美元,在手合同為 7.7 億美元。

公司瞄準商業(yè)和工業(yè)電力市場(全球市場規(guī)模超 1.6 萬億美元)。相較于傳 統(tǒng)發(fā)電,公司燃料電池發(fā)電穩(wěn)定性更高(可實現(xiàn)不間斷的 24x7 恒定電源)、 碳排放更低、成本更低。相較于太陽能發(fā)電,燃料電池發(fā)電可節(jié)省 125 倍 空間。

Fuel cell Energy:MCFC 龍頭

公司成立于 1969 年,1992 年上市,主營 MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池), 為客戶提供交鑰匙解決方案,包括項目的設(shè)計到安裝和長期的運營維護, 主 要 產(chǎn) 品 包 括 SureSource 1500? ( 1.4MW )、 SureSource3000? (2.8MW)、SureSource4000?(3.7MW),適用于污水處理廠、制造廠、大學、公園、數(shù)據(jù)中心等場景,全球 SureSource3000?覆蓋三大洲,在 全球 50 個地區(qū)的 100 家工廠生產(chǎn)電力超 800 萬 kWh,是 MCFC 的絕對龍 頭。2018 年公司營收為 0.89 億美元,公司在手合同達 12 億美元。

公司瞄準未來 1800 億美元燃料電池發(fā)電市場,公司 SureSource 發(fā)電廠發(fā) 電效率達 47%~60%,是理想的分布式發(fā)電源,且占地面積小,10MW 燃 料電池發(fā)電廠僅需 1 英畝,太陽能發(fā)電占地需 395 英畝。

Plug Power:燃料電池叉車系統(tǒng)

公司成立于 1997 年,2002 年上市。公司主營燃料電池叉車,客戶涵蓋沃 爾瑪、家樂福、亞馬遜等知名公司,公司已交付 25000 臺燃料電池叉車系 統(tǒng)(GenDrive),建設(shè) 80 座加氫站。2018 年公司營收達 1.75 億美元,計 劃 2022 年營收達 5 億美元。

公司瞄準全球 300 億美元的叉車及配套設(shè)施市場,相較于電動叉車,公司 燃料電池叉車具備加氫快(僅需 2 分鐘,大大降低停機時間)、效率高 (電動叉車電池充電有損耗,燃料電池始終維持額定功率)、節(jié)省空間等優(yōu) 勢。

Gore:質(zhì)子交換膜

Gore 成立于 1958 年,營業(yè)收入超 30 億美元。依托四氟乙烯(PTFE)技 術(shù),公司生產(chǎn)出應(yīng)用于醫(yī)療、紡織等行業(yè)的多款產(chǎn)品,公司銷售遍布全球 25 個國家,同時在美國、德國、英國、中國和日本均設(shè)有生產(chǎn)工廠。

1994 年依托在四氟乙烯(ePTFE)技術(shù),開發(fā)了增強透氣膜專利技術(shù)。主 要產(chǎn)品為:GORE-SELECT? 質(zhì)子交換膜、GORE? PRIMEA? 膜電極組件。

公司是質(zhì)子交換膜領(lǐng)軍企業(yè),豐田 Mirai、本田 Clarity、現(xiàn)代 NEXO SUV 均選用公司的質(zhì)子交換膜。

基于 GORE-SELECT 質(zhì)子交換膜制成的 GORE? PRIMEA?膜電極組件是第一款市售的膜電極組件。截止目前公司已生產(chǎn)數(shù)百萬件膜電極組件,遠超同業(yè)。

七、德國:穩(wěn)步推進,商業(yè)應(yīng)用與基礎(chǔ)設(shè)施齊發(fā)展

德國燃料電池發(fā)展穩(wěn)扎穩(wěn)打,政府與產(chǎn)業(yè)界共同推動產(chǎn)業(yè)發(fā)展。政府重視 加氫站建設(shè)和燃料電池研發(fā),鼓勵燃料電池 CHP 應(yīng)用發(fā)展;企業(yè)如奔馳、 寶馬發(fā)力燃料電池乘用車等交通應(yīng)用。

1.政府與產(chǎn)業(yè)資本合力推動,產(chǎn)業(yè)進入商業(yè)化探索期

德國專門成立了國家氫能與燃料電池技術(shù)組織(NOW-Gmbh)統(tǒng)籌氫能產(chǎn) 業(yè)發(fā)展。2006 年,NOW 啟動了“ 國家氫和氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新計劃 (NIP)”。通過 NIP 計劃,共募集 14 億歐元的專項資金,用于 2007- 2016 年的氫能項目開發(fā)。募集資金中的 7 億歐元由德國政府出資,扶持 750 個相關(guān)項目,剩余資金則按項目合作制度由產(chǎn)業(yè)成員提供。2017 年, 氫和燃料電池技術(shù)的第二階段計劃(NIP2)開始實行。前期主要注重于解 決市場開拓的問題,建立相應(yīng)的基礎(chǔ)設(shè)施,為未來在氫氣生產(chǎn)、運輸、住 宅能源供應(yīng)、工業(yè)應(yīng)用、燃料電池特殊應(yīng)用等各個領(lǐng)域中的基礎(chǔ)持續(xù)提供 政策經(jīng)濟上的支持。從 2016 年到 2019 年,該計劃提供近 2.5 億歐元來支 持該領(lǐng)域的創(chuàng)新,預計 2016-2026 年共提供 14 億歐元左右公共扶持資金 的資助。

2.熱電聯(lián)產(chǎn)、汽車與列車應(yīng)用全面開花,加氫站遠期建設(shè) 1000 座

德國燃料電池應(yīng)用目前處于商業(yè)探索期,乘用車、列車和熱電聯(lián)產(chǎn)均有推 廣。

推行燃料電池 CHP,單套裝置最高補貼可達 2.8 萬歐元,截止 2018 年 CHP 裝機量達 2600 套。1)2008 年德國啟動 callux 項目,計劃在 2008- 2015 年投入 500 套燃料電池 CHP 裝置,預算達 7500 萬歐元。2)2016 年德國通過 kfW433 補助法案,用于補貼燃料電池 CHP,對滿足性能要求 的 0.25kW~5kW 的燃料電池 CHP 裝置補貼 6825~28200 歐元,其中固定 補貼為 5700 歐元,浮動補貼每 0.1KW 達 450 歐元,補貼最高可達成本的 40%。要求包括:①燃料電池系統(tǒng)總效率高于 82%,發(fā)電效率高于 32%, ②使用壽命達 10 年。

巨頭車企開發(fā)燃料電池車型,開啟小規(guī)模租賃運營。德國境內(nèi)約有 500 輛 氫能源家用汽車。2017 年在德國漢堡和慕尼黑等地,已經(jīng)有燃料電池轎車 在共享出租車的公司旗下提供租賃服務(wù)。

寶馬,奔馳,奧迪等汽車制造商 和供應(yīng)商在氫能和燃料電池乘用車的開發(fā)也投入了大量的支持,紛紛推出 了自己的 FCV 概念車:1)德國奔馳公司推出了 B 級燃料電池車(B-Class F-cell),并于 2018 年推出了新款 FCV 版 GLC;2)寶馬公司于 2010 年 推出概念車 1 系燃料電池混合動力車,2012 年展出概念車 i8 燃料電池車, 2015 年推出概念車 5 系燃料電池車;3)2016 年底特律車展上,奧迪推出 H-Tron Quattro 氫燃料電池汽車。

示范運營燃料電池列車。2018 年 9 月 16 日,全球首列氫燃料電池驅(qū)動的 火車在德國北部的下薩克森州投入運營。由阿爾斯通制造的這款零排放短 途列車,德國計劃 2021 年運營 14 輛燃料電池列車。

當前德國加氫站建設(shè)進入高速發(fā)展階段,目前德國加氫站數(shù)量超過美國, 成為全球擁有加氫基礎(chǔ)設(shè)施第二多的國家。德國在運營加氫站數(shù)量達 74 座, 規(guī)劃建設(shè)加氫站 26 座,計劃于 2020 年建成 100 座,到 2025 年 400 座, 到 2030 年 1000 座。

3.德國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈完備,企業(yè)積累深厚

德國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)完備,基本可以自給自足,車企巨頭奔馳、寶馬 持續(xù)發(fā)力燃料電池汽車研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化;Inhouse 專注于燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn);巴斯夫在膜電極及上游材料質(zhì)子膜、催化劑領(lǐng)域積累深厚,西格里是全球 三大氣體擴散層企業(yè)之一,普旭氫循環(huán)泵全球領(lǐng)先。

4.德國燃料電池相關(guān)企業(yè)

奔馳

奔馳自 20 世紀 80 年代開啟燃料電池技術(shù)研發(fā),1994 年推出全球第一款燃 料電池汽車 NECAR 1,續(xù)航里程達 130km,輸出功率達 30kW,2009 年 公司推出 B 級燃料電池車,續(xù)航里程達 400km,輸出功率達 100kW;2018 年推出 GLC F-CELL,是世界第一款燃料電池插電式混合動力車,是 世界第一款燃料電池插電式混合動力車,燃料電池支持續(xù)航 478km,鋰電 池支持續(xù)航 50km,氫氣加注時間 3 分鐘。

SFC Energy

公司成立于 2000 年,2006 年上市,是世界領(lǐng)先的移動能源解決方案和電 力管理公司,SFC 燃料電池為直接甲醇燃料電池,直接甲醇燃料電池為質(zhì) 子交換膜燃料電池的一種,燃料為甲醇,公司目前已售出 4 萬臺燃料電池。公司 2018 年營收達 0.6 億歐元(折合 4.77 億元人民幣),凈利潤為-517 歐元(折合-4000 元人民幣)。

巴斯夫

巴斯夫(BASF)是全球最大的化工公司,被美國商業(yè)雜志《財富》評為 “全球最受贊賞化工公司”。巴斯夫在膜電極、質(zhì)子交換膜和催化劑均有較深 積累,高溫質(zhì)子交換膜電極曾供應(yīng) Samsung、plug power、ultracell、丹 麥 SerEnergy 等客戶。

Linde

公司成立于 1892 年,是全球領(lǐng)先的氣體和工程集團。1)制氫:公司具備 100 余年制氫經(jīng)驗,是全球唯一一家利用自己的技術(shù)設(shè)計、擁有、運營氫 氣工廠的公司,可以為客戶提供規(guī)劃、設(shè)計、建設(shè)氫氣工廠的業(yè)務(wù)。2)運 氫:通過高壓管車,液體氫氣罐車以及管道多種供應(yīng)方式供應(yīng)氫氣。3)加 氫站:公司在全球 15 個國家建設(shè)了 160 座加氫站,經(jīng)驗豐富。

H2 MOBILITY

公司成立于 2015 年,是德國最大的加氫站運營商,旨在在 2019 年末在德 國建設(shè) 100 座加氫站,長期目標為建設(shè) 400 座加氫站。由德國的 NIP 項目 和歐盟的 FCH JU 項目提供資金支持。由 Air Liquide,Daimler,Linde, OMV,Shell 和 Total 合資成立,并擁有寶馬、本田、現(xiàn)代、豐田、大眾以 及 NOW GmbH(德國國家氫能和燃料電池技術(shù)組織)的支持。

八、歐洲(不含德國):遠期規(guī)劃宏大,推廣效果顯著

1.聯(lián)盟合作發(fā)展氫能,啟動多個示范運營項目

歐洲于上世紀末開始關(guān)注燃料電池領(lǐng)域,2008 年成立氫能源和燃料電池聯(lián) 盟(FCH-JU),通過聯(lián)盟運作形式推動產(chǎn)業(yè)。FCH-JU 現(xiàn)階段啟動一系列 項目推動燃料電池公交車和燃料電池 CHP 發(fā)展,遠期規(guī)劃宏大,預計到 2050 年氫能市場規(guī)模達到 8200 億歐元。

資金投入:在歐盟第七框架計劃(FP7)的支持下,第一階段計劃于 2008-2013 年至少投資 9 億歐元用于氫能和燃料電池發(fā)展, 在 EU Horizon 2020 的支持下,第二階段計劃 2014-2024 年為 FCH-JU項目 投入 7 億歐元。

項目推廣:1)2015、2016 年 FCH-JU 啟動 H2ME1、H2ME2 項目, 計劃向歐洲投入 1400 輛燃料電池車、49 座加氫站,2017、2018 年 FCH-JU 啟動 JIVE、JIVE2 項目,擬于 2020 年前在歐洲 20 個城市部 署 300 輛燃料電池公交車。2)2012 年歐洲啟動 Ene-field 示范項目推 廣燃料電池 CHP,2016 年歐洲啟動 PACE 示范項目推廣燃料電池 CHP,計劃 2016-2012 年間部署 2650 套燃料電池 CHP 裝置,項目預 算達 9 千萬歐元。

產(chǎn)業(yè)規(guī)劃:2019 年 FCH-JU發(fā)布《歐洲氫能路線圖》,預計到 2030 年 氫能可占最終能源需求的 6%,創(chuàng)造 1300 億歐元的市場, 2050 年可 占最終能源需求的 24%,創(chuàng)造 8200 億歐元(折合 6.4 萬億人民幣) 的市場。預計 2050 年實現(xiàn) 4500 萬輛燃料電池乘用車、650 萬輛輕型 商用車、25 萬輛燃料電池公交車、170 萬輛燃料電池卡車、5500 燃料 電池列車的保有量。2040 年加氫站達 15000 座。

2.現(xiàn)狀注重基礎(chǔ)設(shè)施,規(guī)劃大規(guī)模部署氫能與燃料電池

目前歐洲燃料電池產(chǎn)業(yè)注重基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),交通應(yīng)用開啟示范運營,燃料 電池發(fā)電初具規(guī)模,歐洲氫能遠期規(guī)劃宏大,視氫能為能源體系重要組成。

乘用車:歐洲現(xiàn)擁有燃料電池乘用車 1000 輛左右,《歐洲氫能路線圖》預計到 2030 年,歐洲實現(xiàn) 370 萬輛燃料電池乘用車保有量,對應(yīng)燃料電池 車在乘用車中滲透率達 1/22;計劃到 2050 年,歐洲實現(xiàn) 4500 萬輛燃料電 池乘用車保有量,對應(yīng)燃料電池車在小型乘用車滲透率為 15%,在大型乘 用車滲透率為 30%。

商用車:《歐洲氫能路線圖》預計到 2030 年,歐洲實現(xiàn) 50 萬輛輕型商用 車、4.5 萬輛燃料電池卡車/公交車、570 輛燃料電池列車的保有量,對應(yīng) 燃料電池在輕型商用車中滲透率達 1/12。計劃到 2050 年,歐洲實現(xiàn) 650 萬輛輕型商用車、25 萬輛燃料電池公交車、170 萬輛燃料電池卡車、5500 燃料電池列車的保有量,對應(yīng)燃料電池車在貨車滲透率為 30%,出租車滲 透率達 55%。

加氫站:目前歐洲運營加氫站達 163 座,《氫能路線圖》規(guī)劃 2025 年加氫 站達 750 座,2030 年加氫站達 3700 座,2035 年建成 8500 座,2040 年 達 15000 座。

燃料電池發(fā)電分為大型固定式發(fā)電站和家用燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn),歐洲家用 燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)開啟小批量運營,大型固定式發(fā)電站數(shù)量非常少。

歐洲已經(jīng)部署了大約 10,000 個燃料電池微型熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)?!稓淠苈肪€圖》 預計到 2040 年將部署超過 250 萬套燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。2012 年,歐 洲啟動 Ene-field 示范項目推廣燃料電池 CHP, 2016 年歐洲啟動 PACE 示范項目推廣燃料電池 CHP。歐洲四大燃料電池熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè) Bosch、 SOLIDpower、Vaillant 和 Viessmann 產(chǎn)能超 1000 套/年。

歐洲大型固定項目數(shù)量非常少,中等范圍(5-400 kWe)的產(chǎn)品開發(fā)還不 完善,并且依賴于大規(guī)模固定應(yīng)用(尤其是來自美國)的全球?qū)S屑夹g(shù)。

3.歐洲燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈一應(yīng)俱全,細分領(lǐng)域?qū)嵙Σ凰?/strong>

歐洲多國企業(yè)切入燃料電池領(lǐng)域,其中電堆和系統(tǒng)環(huán)節(jié)企業(yè)較多,代表企 業(yè)有瑞典的 PowerCell、英國的 Intelligent Energy、荷蘭的 Nedstack 等;基礎(chǔ)材料方面,英國的 Johnson Mathey 在催化劑領(lǐng)域全球領(lǐng)先;空壓機 領(lǐng)域,瑞典 OPCON積累深厚。

4.歐洲燃料電池相關(guān)企業(yè)

Power Cell

公司成立于 2008 年,2014 年上市,是世界領(lǐng)先的燃料電池電堆及系統(tǒng)開 發(fā)和制造商,公司總部位于瑞典。2018 年公司營收達 0.6 億瑞典克朗(折 合 0.4 億人民幣),凈利潤達-0.6 億瑞典克朗(折合-0.4 億人民幣)。

公司電堆包括 PowerCell S2 和 PowerCell S3 兩款產(chǎn)品,PowerCell S2 產(chǎn) 品功率覆蓋 5~35kW,PowerCell S3 產(chǎn)品功率可達 125kW。公司系統(tǒng)產(chǎn)品 包 括 PowerCell PS-5 、 PowerCell MS-30 、 PowerCell MS-100 和 PowerCell PS-30 四款產(chǎn)品,四款產(chǎn)品均使用公司自有電堆。公司燃料電 池為 PEMFC 類型,公司電堆及系統(tǒng)功率密度高,并且電堆及系統(tǒng)設(shè)計緊 湊、模塊化、可擴展,可根據(jù)客戶的需求輕松實現(xiàn)定制化。

Intelligent Energy

公司成立于 2001 年,是世界領(lǐng)先的燃料電池開發(fā)和制造商,為汽車、固 定電源、無人機領(lǐng)域的客戶服務(wù),公司總部位于英國。

公司技術(shù)路線可分為風冷(AC)和蒸發(fā)冷卻(EC),風冷燃料電池可提供 1W~20kW 功率范圍的電堆及系統(tǒng),冷卻蒸發(fā)燃料電池可提供 5W~100kW 功率范圍的電堆及系統(tǒng)。

Air Liquid

公司成立于 1902 年,是全球領(lǐng)先的工業(yè)氣體供應(yīng)商。1)制氫:公司可以 為客戶建設(shè)氫氣工廠。2018 年公司宣布擬投資 1.5 億美元在美國建設(shè)第一 個用于氫能領(lǐng)域的液氫工廠,并于 FEF(FirstElement Fuel)簽署長期協(xié) 議,向 FEF 加州的加氫站公寓氫氣,建成后每天將有 30 噸氫氣產(chǎn)能,可 供 3.5 萬輛燃料電池汽車使用。2)運氫:通過高壓管車,液體氫氣罐車以 及管道多種供應(yīng)方式供應(yīng)氫氣。3)2012 年公司在德國開設(shè)了第一個公眾 開放的加氫站,目前公司在全球建設(shè)了 100 座加氫站,經(jīng)驗豐富。

Alstom:燃料電池列車供應(yīng)商

公司成立于 1928 年,是全球領(lǐng)先的交通運輸和電力基礎(chǔ)設(shè)施供應(yīng)商。2018 年,Alstom 燃料電池列車在德國正式運營,這也是全球首列燃料電 池列車。2019 年 5 月德國區(qū)域鐵路運營商 RMW 宣布,向 Alstom 采購 27 輛燃料電池列車,合同額達 3.6 億歐元。