中国氢燃料电池车的痛点与机遇

今年三月底,聚焦商用车产业未来发展的首届中国商用车论坛成功举办,其中,发展氢燃料电池促进商用车新能源转型,成为论坛的热议话题之一。争议赛道:燃料电池为什么迟迟没有发展起来?氢燃料电池早在二十年前就已经被规划为新能

今年三月底,聚焦商用车产业未来发展的首届中国商用车论坛成功举办,其中,发展氢燃料电池促进商用车新能源转型,成为论坛的热议话题之一。

争议赛道:燃料电池为什么迟迟没有发展起来?

氢燃料电池早在二十年前就已经被规划为新能源车的技术路线之一:“十五”期间,我国在推进新能源汽车发展伊始便制定了“三纵三横”的研发布局——燃料电池和纯电及混动并称“三纵”。后两者的高速发展(尤其在乘用车领域)有目共睹,但燃料电池却远远落后。

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『数据来源:中国汽车工业协会』 Ipsos 绘制

这项技术未能走进大众视野,确实遇到了不少瓶颈。

01 燃料电池只是氢能产业链终端的“用氢”,而其产业链上游的多个环节发展还不成熟,真正能够实现零碳排放的绿氢生产成本居高不下,产量不足;储氢、运氢环节需要克服储运难、储存成本高、有安全隐患的困境。

02 能源利用率较低:研究表明,从制氢到纯氢成为燃料需要经历的数个加工、运输环节就有48%的能量损失,而燃料电池使用过程中又会产生58%的能量损失,整个过程能量损耗高达78%。[1]

03 配套设施建设难度大:不同于电车有强大的电网作为发展基石,氢能网络的建设道阻且长,目前国内加氢站数量仍然有限,截至2022年仅建成310座。[2]

政策发力:燃料电池和氢能产业发展步入快车道

在近年,氢能和燃料电池颇受投资界青睐。据统计,2022年非上市和上市企业的氢能企业总募资金额近200亿,且大部分都为燃料电池企业;[3]2023年初,中国燃料电池头部企业亿华通也成功在港交所挂牌上市。资本会有“风口渐近”的预测,其背后离不开政策释放的利好信号。

回顾政策规划历程,“十四五”正是政策落实对氢能和燃料电池支持的重要分水岭。之前,国家仅表达推广态度,但具体政策规划相对较少。直到2019年,氢能首次被写入政府工作报告,政策驱动产业发展的信号愈发明晰。进入“十四五”规划后,国务院、发改委、能源局等相关部门以及地方政府也开始陆续出台支持政策。

政策“加码”燃料电池商用车是从能源战略角度考虑,希望通过落实燃料电池的规模化应用打通氢能产业链,助力能源消费低碳转型,摆脱对化石能源的依赖。

2020年9月,五部委印发了《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,正式启动以城市群为单位的燃料电池汽车产业推广。目前共有北上广和河南河北五大城市群的47座城市加入示范。比如上海在2021年8月发布了《关于支持本市燃料电池汽车产业发展若干政策》,支持整车应用和燃料电池关键零部件发展,包括整车购置奖励、关键零部件奖励、车辆运营奖励、支持公交车运营、加氢站建设补贴和氢气零售价格补贴。

2022年3月,发改委和能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》,点明“氢能是未来国家能源体系的重要组成部分”并制定了到2025年实现氢燃料电池车保有量5万辆的目标。[4] 在今年1月,国家能源局发布了《新型电力系统发展蓝皮书(征求意见稿)》,鼓励“交通领域新能源、氢燃料电池汽车替代传统能源汽车”。

“乘锂氢商”:以商用车为抓手,实现燃料电池落地

商用车是燃料电池在交通运输应用中最为合适的落地突破口。商用车本身单车碳排放量高、减排压力大,虽然保有量只有道路机动车辆的13%,但碳排放量占比却高达56%。[5]故商用车新能源转型势在必行。而与同具零碳优势的动力电池相比,燃料电池的储能密度更高,能更好满足商用车长途运输场景中大功率、长续航、高载重的使用需求。汽车工程学会研究认为,随着产业技术进一步发展,燃料电池车有望在2030年超越柴油车、纯电和插电混,成为最具经济优势的商用车技术路线。[6]此外,商用车形式路线相对固定,建设配套加氢站也有更高的可行性。

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去年年底,上海浦东临港新城正式投放氢能公交车,目前已有超60辆氢能公交车上线运营『图片来源:新华全媒+』

燃料电池的支持和引导政策也向商用车倾斜。中国汽车工业学会在《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中提出“将发展氢燃料电池商用车作为整个氢能燃料电池行业的突破口”;能源局发布的各车型补贴积分的计算系数包括功率和总质量,即重型商用车相对于乘用车等能享有更高的奖励金额。

中国氢能联盟预测燃料电池商用车在2030年销量将达到36万辆,占商用车总销量的 7%。[7]

氢燃料电池所应用的商用车型结构也在不断扩展,进入多场景应用。2016年燃料电池汽车示范推广仅单一大型客车,但至2022年,全部客车车型数量仅占25%(如下图所示)。

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『数据来源:2022年12批工信部《新能源车推广应用推荐车型目录》』 Ipsos 绘制

提速发展:氢燃料电池商用车启示和探索方向

政策加码、资本介入和厂商投入的合力之下,燃料电池在商用车领域的发展正在提速。但我国氢燃料电池汽车的市场规模及占比仍然很小,产品及应用本身在材料、技术(氢储运、电池寿命等)和经济性(购置成本、运营成本)等方面仍有待突破。对燃料电池商用车上下游厂商而言,要关注中央及地方的政策发展,抓住政策东风乘势而上,更要着眼未来,为实现市场化运营及早布局:

  • 01积极参与生态链合作。持续跟踪技术研发进展,展望关键核心技术攻关及关键部件降本时间线;洞悉产业链格局,寻找潜在战略合作伙伴,弥补技术、硬件及基础设施等方面的短板,降低商业化成本、稳定供应链。

  • 02深挖氢燃料电池商用车应用场景。除了港口城市、干线物流、矿区短倒运输三大主要场景之外,筛选评估其它高潜力的细分场景,挖掘不同运输场景的需求和痛点,描绘潜在用户画像,以用户需求为中心,规划产品和服务创新,提升产品竞争力。

  • 03探索新的业务模式。立足自身优势资源,打破业务壁垒,围绕燃料电池汽车全生命周期痛点,积极探索业务延伸方向。用创新的业务模式,提质增效,激发市场需求。对于传统业务将受氢燃料电池发展冲击的厂商而言,更应跨界研究行业现状及趋势,未雨绸缪、探寻新的业务增长点。

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