一、政策層面
氫燃料電池汽車在《國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《中國(guó)制造2025》《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》等重要戰(zhàn)略綱要中,均被列為要大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。我國(guó)對(duì)燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃早在2001年就已經(jīng)啟動(dòng),2001年的“863計(jì)劃——電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)”項(xiàng)目,確定了“三縱三橫”戰(zhàn)略,其中“三縱”即包括純電動(dòng)、混合電動(dòng)、燃料電池汽車。到到2015年,《中國(guó)制造2025》規(guī)劃綱要出臺(tái),提出了燃料電池汽車的三步發(fā)展戰(zhàn)略,最終在2020年,達(dá)到生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進(jìn)行示范運(yùn)行的目標(biāo)。
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科技部《“十三五”電動(dòng)汽車規(guī)劃》給出指引,未來幾年需要攻克薄金屬雙極板表面改性技術(shù)、車用燃料電池耐久性技術(shù)、推進(jìn)加氫站建設(shè)和燃料電池汽車示范運(yùn)行等多項(xiàng)工作,關(guān)鍵基礎(chǔ)器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施與示范三個(gè)方面需繼續(xù)加大研發(fā)和投入力度。
為了達(dá)到上述規(guī)劃目標(biāo)并攻克技術(shù)難題,中央自2009年起對(duì)燃料電池汽車持續(xù)地給予財(cái)政補(bǔ)貼和稅收減免,近幾年的財(cái)政補(bǔ)貼積極促進(jìn)燃料電池汽車的市場(chǎng)化導(dǎo)入。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn),2013-2015年,燃料電池乘用車的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)逐年遞減5%,從2013年20萬元降低到2015年的18萬元,但根據(jù)《關(guān)于2016-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》,2016-2020年又重新恢復(fù)到20萬元,而純電動(dòng)和插電混合乘用車的補(bǔ)貼逐漸退坡。除此之外,還給予燃料電池商用車中型30萬、重型50萬的補(bǔ)貼。
《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》明確提出:市場(chǎng)規(guī)模方面,2020年實(shí)現(xiàn)5000輛級(jí)規(guī)模,2025年實(shí)現(xiàn)5萬輛規(guī)模,2030年實(shí)現(xiàn)百萬輛氫燃料電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用。加氫站建設(shè)方面,2020年建成100座;2025年建成300座;2030年建成1000座。
2020-2023年我國(guó)燃料電池汽車未來規(guī)劃(百萬輛)
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2020E-2030E我國(guó)燃料電池加氫站未來規(guī)劃預(yù)測(cè)(座)
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二、燃料電池車成本
目前燃料電池系統(tǒng)和儲(chǔ)氫系統(tǒng)占據(jù)整車成本的65%,遠(yuǎn)高于鋰離子純電動(dòng)汽車的電池成本占比。另外,燃料電堆催化劑主要為鉑金屬,且國(guó)內(nèi)用量遠(yuǎn)高于國(guó)外,成本高昂,成為制約燃料電池發(fā)展的巨大瓶頸,因此,降低催化劑中的鉑用量是需要重點(diǎn)攻克的技術(shù)難點(diǎn)。燃料電池系統(tǒng)中的閥、泵的小型精密部件的成本也有大幅下降的空間。最后,每個(gè)加氫站的建設(shè)成本在1500萬元左右,目前國(guó)內(nèi)已投建加氫站為個(gè)位數(shù),成為燃料電池汽車發(fā)展的重要瓶頸。
氫燃料電池成本結(jié)構(gòu)
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燃料電堆成本結(jié)構(gòu)
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測(cè)算,到2020年燃料電池效率會(huì)達(dá)到65%,鉑金屬用量由0.16降低到0.125g/kW,雙極板成本從7美元/kW降低到3美元/kW,50萬臺(tái)批量成產(chǎn)成本將在2020年下降到40美元/kW,最終目標(biāo)將會(huì)實(shí)現(xiàn)30美元/kW。
2006-2020年中國(guó)燃料電池系統(tǒng)下降路徑(美元/kW)
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凈輸出80kW的燃料電池堆分項(xiàng)成本占比
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三、電池全產(chǎn)業(yè)鏈
1、上游:豐富的焦?fàn)t煤氣資源與加氫站布局
美錦氫源:2017年9月,美錦能源出資1億元投資設(shè)立了全資子公司美錦氫源,主要負(fù)責(zé)旗下氫氣制取、加氫站、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、燃料電池、燃料電池汽車、分布式能源等氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中的國(guó)內(nèi)外相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)、開發(fā)和已成熟項(xiàng)目的商業(yè)化實(shí)施等業(yè)務(wù)。
錦鴻新能源:佛山市錦鴻新能源有限公司注冊(cè)成立于2018年4月4日,公司持有其55%股權(quán)其中,錦鴻新能源目前為公司在佛山市加氫站的投建、運(yùn)營(yíng)和管理平臺(tái)。目前公司與佛山市汽車運(yùn)輸集團(tuán)有限公司聯(lián)合運(yùn)營(yíng)佛山市禪城區(qū)首座加氫站——佛羅路加氫站,該加氫站占地面積2000平米,總投資額約1250萬元,首期建設(shè)日加氫能力500kg,已于2018年11月底建成并調(diào)試完畢,成為佛山首個(gè)全天24小時(shí)提供加氫服務(wù)的加氫站,目前加氫站基本達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)。
云浮錦鴻:云浮錦鴻氫源科技有限公司注冊(cè)成立于2018年5月31日,公司持有其60%股權(quán)。云浮錦鴻為公司在云浮市加氫站的投建、運(yùn)營(yíng)和管理平臺(tái)。目前投建了錦鴻云安加氫站,該加氫站目前仍在籌備建設(shè)中。
示范區(qū)氫源科技:山西示范區(qū)美錦氫源科技發(fā)展有限公司注冊(cè)成立于2017年11月6日,是公司全資子公司。示范區(qū)氫源科技為公司在山西轉(zhuǎn)型綜合改革示范區(qū)的投資運(yùn)營(yíng)管理平臺(tái),并于2018年6月20日收購(gòu)了山西萬隆基業(yè)能源投資有限公司90%股權(quán),示范區(qū)氫源科技公司主要開展在山西省內(nèi)的氫能相關(guān)投資和運(yùn)營(yíng)管理工作。
2、中游:膜電極與電堆打破國(guó)外壟斷,產(chǎn)能全國(guó)第一
1)電堆
美錦能源持股9.09%。2019年7月17日,美錦能源公告決定以自有資金向國(guó)鴻氫能增資人民幣18000萬元,增資完成后,公司持有國(guó)鴻氫能9.09%的股權(quán)。
國(guó)鴻氫能是全球最大燃料電池電堆生產(chǎn)商。國(guó)鴻氫能是是一家以氫燃料電池關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)品為核心的高科技企業(yè),引領(lǐng)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據(jù)新浪南方能源報(bào)道,國(guó)鴻氫能擁有國(guó)際最大的燃料電池電堆自動(dòng)化生產(chǎn)線,年產(chǎn)燃料電池電推2萬臺(tái),燃料電池動(dòng)力總成5000臺(tái)。目前生產(chǎn)設(shè)備均為自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),可全部國(guó)產(chǎn)化、定制化。
國(guó)鴻氫能技術(shù)領(lǐng)先,市占率已經(jīng)達(dá)到70%。2016年5月旗下國(guó)鴻氫能動(dòng)力科技公司與巴拉德簽署協(xié)議,引進(jìn)9SSL電堆生產(chǎn)技術(shù),根據(jù)協(xié)議規(guī)定,在2017-2021年,國(guó)鴻氫能成為國(guó)內(nèi)膜電極組建的唯一供應(yīng)商,2021年之后,國(guó)內(nèi)其他公司才被允許直接使用巴拉德的產(chǎn)品及技術(shù)。據(jù)調(diào)研了解,2018年已有近2000輛裝臵國(guó)鴻產(chǎn)品的商用車交付使用,2018年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)份額超過70%。2018年我國(guó)公告目錄中接近50%的燃料電池汽車采用國(guó)鴻氫能電堆。
量產(chǎn)以及國(guó)產(chǎn)替代確保成本控制。氫燃料動(dòng)力系統(tǒng)在整車成本的占比超過70%,主要部件包括燃料電池電堆、高壓儲(chǔ)氫罐、電機(jī)、動(dòng)力控制裝臵等。其中,最核心的部分是燃料電池電堆,在燃料電池系統(tǒng)中的占比約為65%。公司電堆采用柔性較好的石墨板模壓成型技術(shù),通過規(guī)模化以及國(guó)產(chǎn)化生產(chǎn),在保證優(yōu)異性能的前提下有效控制了成本。
產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)明顯。1)壽命:耐腐蝕性好,壽命可超過20000小時(shí);2)一致性:電推各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)都達(dá)到巴拉德要求,一致性還超過巴拉德原廠產(chǎn)品。3)新一代產(chǎn)品的體積較巴拉德的減小60%,但是與豐田相比仍然偏大(主要由于國(guó)鴻使用石墨雙極板,豐田使用金屬板,金屬雙極板由于其延展性好有利于減小體積,但使用壽命僅5000小時(shí))。此外公司目前研發(fā)的電堆產(chǎn)品已經(jīng)可以用于SUV車型(正在做測(cè)試),預(yù)計(jì)下一代產(chǎn)品可適用于普通乘用車。
2)膜電極
間接參股膜電極生產(chǎn)商鴻基創(chuàng)能。2018年9月美錦能源與廣東鴻運(yùn)共同投建“廣州鴻錦投資有限公司”,占股45%,參與包括加氫站建設(shè)運(yùn)營(yíng)等氫能全產(chǎn)業(yè)鏈投資。2019年1月廣州鴻錦向鴻基創(chuàng)能增資1.02億元,增資完成后,廣州鴻錦持有鴻基創(chuàng)能51%股份。即歸母口徑測(cè)算,美錦持有鴻基創(chuàng)能22.95%股權(quán)。
鴻基創(chuàng)能為國(guó)內(nèi)首家膜電極產(chǎn)業(yè)化企業(yè),填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白。鴻基創(chuàng)能是國(guó)內(nèi)為數(shù)不多的膜電極生產(chǎn)商,是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的企業(yè)。據(jù)鴻基創(chuàng)能公司介紹,鴻基創(chuàng)能計(jì)劃為國(guó)內(nèi)外電堆廠家提供高性價(jià)比的膜電極產(chǎn)品(性能壽命對(duì)標(biāo)目前國(guó)際最先進(jìn)車企膜電極),年設(shè)計(jì)產(chǎn)能為30萬平米,產(chǎn)品成本比目前主流的膜電極低20-30%。鴻基創(chuàng)能采用世界最先進(jìn)的催化劑涂層質(zhì)子膜(CCM)連續(xù)化自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù),由于采用雙面直涂,產(chǎn)能、效率、一致性及產(chǎn)品質(zhì)量相比傳統(tǒng)的熱壓轉(zhuǎn)印及噴涂有加大提高。同時(shí)自主研發(fā)出第一條全自動(dòng)化MEA封裝生產(chǎn)線,生產(chǎn)與國(guó)際領(lǐng)先水平同步的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的車用燃料電池膜電極。初始年產(chǎn)值可以達(dá)到6-10億。
鴻基創(chuàng)能的CCM和膜電極產(chǎn)品設(shè)計(jì)兼顧到燃料電池汽車在各種極端工況條件下的運(yùn)行要求,不僅具有功率密度高、壽命長(zhǎng)、成本低等特點(diǎn),還有良好的抗反極能力,初始抗反極能力超過120分鐘(穩(wěn)態(tài))。在滿足壽命的同時(shí),電流強(qiáng)度1.5A/cm2時(shí),功率密度大于1W/cm2,最高可達(dá)到1.4W/cm2。
膜電極是燃料電池的成本核心,量產(chǎn)有助于成本下降。電堆中最核心的組成部分是膜電極組件,占據(jù)電堆成本的65%以上。未來隨著鴻基創(chuàng)能的量產(chǎn)規(guī)模逐步擴(kuò)大,膜電極(質(zhì)子交換膜+催化劑+氣體擴(kuò)散層)在電堆成本中的占比有望從70%(年產(chǎn)1000套電堆)下降至57%(年產(chǎn)50萬套電堆)。規(guī)模化生產(chǎn)有助于膜電極組件成本降低,繼而帶動(dòng)燃料電池成本下降,更有利于燃料電池車的推廣,對(duì)公司而言,有利于率先占領(lǐng)國(guó)內(nèi)市場(chǎng),真正逐漸替代巴拉德等外國(guó)技術(shù)在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額。
生產(chǎn)1000套電堆成本構(gòu)成
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生產(chǎn)50萬套電堆成本構(gòu)成
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3、下游
美錦能源控股華南地區(qū)最具規(guī)模的新能源客車和最大的氫燃料電池客車生產(chǎn)商。2017年12月,,美錦能源以現(xiàn)金方式收購(gòu)佛汽集團(tuán)持有的佛山市飛馳汽車制造有限公司15%股權(quán),目前,美錦能源持股飛馳汽車51.2%。飛馳公司擁有全鋁車身制造、車身合裝、側(cè)身皮輥壓、車身電泳等先進(jìn)的客車生產(chǎn)設(shè)備及完善的流水線生產(chǎn)車間,年產(chǎn)能達(dá)5000臺(tái),為華南地區(qū)最具規(guī)模的新能源客車和最大的氫燃料電池客車生產(chǎn)基地。
飛馳汽車是中國(guó)最大氫燃料電池客車企業(yè)。2018年公司生產(chǎn)新能源車410輛,銷售360輛,其中,銷售燃料電池客車111輛,客車市占率43%,列全國(guó)第一;銷售物流車70輛,合計(jì)181輛氫燃料電池車,成為國(guó)內(nèi)第二大氫燃料電池整車企業(yè),全燃料電池汽車市場(chǎng)市占率23%。2019年上半年生產(chǎn)和加工車輛共計(jì)314輛,其中生產(chǎn)新能源車293輛。2019年飛馳汽車的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)是完成燃料電池車1000臺(tái)。另外,飛馳與馬來西亞砂拉越經(jīng)濟(jì)發(fā)展公司簽署合作,第一批氫燃料公交車3輛,第二批7輛,成為我國(guó)首家氫燃料汽車出口生產(chǎn)商。根據(jù)公司披露,佛山市提出在2018-2019年要投入1000輛氫燃料電池客車,飛馳作為佛山氫能企業(yè),將從中受益。
隨著加氫站數(shù)量的提升,飛馳汽車有望受益與行業(yè)發(fā)展。目前我國(guó)在運(yùn)營(yíng)的加氫站共15座,另外還有23座在建,加氫站的數(shù)量以及密度制約了目前燃料電池車的發(fā)展。而按照國(guó)家節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖的規(guī)劃,隨著燃料電池車對(duì)氫氣需求量的增加,我國(guó)的加氫站2020年有望達(dá)到100座。佛山、云浮兩市政府也在大力推廣燃料電池汽車的應(yīng)用,計(jì)劃于2018-2019年,佛山建成22座加氫站,云浮建成10座加氫站。在政策端促進(jìn)燃料電池車推廣以及加強(qiáng)站建設(shè)加速以及電堆國(guó)產(chǎn)化替代的背景下,飛馳汽車將持續(xù)受益與行業(yè)發(fā)展。
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