2020年氫能源車行業(yè)分析：中國(guó)氫能源車占全球銷量13% [圖]

    一、定義與優(yōu)勢(shì)

    氫能源汽車，顧名思義，是以氫作為能源的汽車，將氫反應(yīng)所產(chǎn)生的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能以推動(dòng)車輛。

    氫能源汽車分為兩種，一種是氫內(nèi)燃機(jī)汽車(Hydrogen internal combustion engine vehicle, HICEV)是以內(nèi)燃機(jī)燃燒氫氣（通常透過分解甲烷或電解水取得）產(chǎn)生動(dòng)力推動(dòng)汽車。氫燃料電池車(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質(zhì)與空氣中的氧在燃料電池中反應(yīng)產(chǎn)生電力推動(dòng)電動(dòng)機(jī)，由電動(dòng)機(jī)推動(dòng)車輛。

    廣泛使用氫燃料作為交通能源是氫經(jīng)濟(jì)的一個(gè)關(guān)鍵因素。

    使用氫為能源的最大好處是它跟空氣中的氧反應(yīng)，僅產(chǎn)生水蒸氣排出，有效減少了傳統(tǒng)汽油車造成的空氣污染問題。

    HICEV一般以內(nèi)燃機(jī)為基礎(chǔ)改良而成，要實(shí)現(xiàn)并不困難，困難之處在于如何降低成本及達(dá)至安全，以及安全地解決氫氣供應(yīng)、儲(chǔ)存的問題后才可以推出市場(chǎng)。

    二、行業(yè)現(xiàn)狀

    2016-2020年，我國(guó)燃料電池汽車銷量呈現(xiàn)出整體上漲趨勢(shì)，但2020年受到新冠疫情和燃料車示范點(diǎn)政策波動(dòng)的影響，出現(xiàn)明顯的下滑，2016年到2020年燃料電池汽車銷量分別為：629輛、1272輛、1527輛、2715輛、1127輛。

2016-2020年中國(guó)燃料電池汽車銷量

資料來源：中汽協(xié)、智研咨詢整理

    智研咨詢發(fā)布的《2021-2027年中國(guó)氫能源汽車行業(yè)供需策略分析及市場(chǎng)供需預(yù)測(cè)報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示：中國(guó)氫能源車占全球銷量13%。韓國(guó)政府2019年以來推出一系列補(bǔ)貼政策，氫能源車銷量大增，2020年銷量達(dá)5823輛，同比增長(zhǎng)39%，占全球銷量65%。

2020年各國(guó)氫能源車銷量占比

資料來源：氫云鏈、智研咨詢整理

    氫能源乘用車車的絕大部分市場(chǎng)被日本豐田Mirai和韓國(guó)現(xiàn)代Nexo兩款車型占有。2020年，豐田Mirai全球售出1770輛，同比下滑29%，市占率占20%；得益于韓國(guó)政策支持，現(xiàn)代Nexo近年來銷量大增，一舉超過豐田 Mirai成為銷量第一；2020年現(xiàn)代Nexo全球售出6781輛，同比增長(zhǎng)36%，市占率達(dá)75%，其中韓國(guó)本土銷量占 85%。

2020年氫能源車型銷量占比

資料來源：氫云鏈、智研咨詢整理

    加氫站的建設(shè)成本高，但在使用氫能和推廣燃料電池汽車商業(yè)化上布局加氫站大規(guī)模建設(shè)是必不可少的一環(huán)。我國(guó)加氫站布局建設(shè)的步伐不斷加快，2020年新建加氫站數(shù)量創(chuàng)紀(jì)錄，截至2020年底中國(guó)加氫站數(shù)量達(dá)到108座，此外規(guī)劃中有122座。

2020年中國(guó)加氫站各項(xiàng)數(shù)量

資料來源：中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用聯(lián)盟、智研咨詢整理

    三、成本占比

    主流應(yīng)用于汽車動(dòng)力系統(tǒng)的是氫燃料電池技術(shù)路線，采用“電化學(xué) 的方式“，不需要燃燒氫氣，直接由化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，效率更高、也更安全。在整車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，燃料電池汽車（簡(jiǎn)稱FCV）包含燃料罐（高壓儲(chǔ)氫罐）、動(dòng)力機(jī)組和三電系統(tǒng)，其中搭配的小容量蓄電池主要作為啟動(dòng)輔助和能量回收。

    以豐田氫燃料電池車Mirai為例，在年產(chǎn)1000臺(tái)時(shí)燃料電池（FC）系統(tǒng)與儲(chǔ)氫系統(tǒng)制造成本分別為20180美 元和8002美元，占整車成本分別為30.7%和12.2%。

2020年豐田Mirai年產(chǎn)1000臺(tái)成本占比

資料來源：Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理

    當(dāng)年產(chǎn)量增至3000臺(tái)時(shí)，F(xiàn)C系統(tǒng)與儲(chǔ)氫系統(tǒng)制造成本分別為15821美元和6040美元，占整車成本比例降至 28.2%和10.7%；兩者合計(jì)成本約為占整車的40%，顯著高于傳統(tǒng)燃油車發(fā)動(dòng)機(jī)占整車成本比例15%，如何進(jìn)一步降低儲(chǔ)氫和FC系統(tǒng)的成本，尤其是后者是FCV大規(guī)模商業(yè)化的前提。

2020年豐田Mirai年產(chǎn)3000臺(tái)成本占比

資料來源：Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理

    2020年全球共銷售氫燃料電池汽車9006臺(tái)，假設(shè)年產(chǎn)1萬套FC系統(tǒng)，則該系統(tǒng)合計(jì)成本為6775美元，其中電池堆成本和支持系統(tǒng)成本為3504美元和3172美元，分別占比51.7%和46.8%；2020年國(guó)內(nèi)共銷售氫燃料電池車1177臺(tái)，假設(shè)年產(chǎn)1000套FC系統(tǒng)，則該系統(tǒng)合計(jì)成本為14485美元，其中電池堆和支持系統(tǒng)分別為9533和 4763美元，各自占比65 .8%和32.9%，可見在當(dāng)前各國(guó)產(chǎn)量規(guī)模有限的情況下，F(xiàn)C系統(tǒng)成本較高，如果達(dá)到萬套產(chǎn)能，成本有望大幅下降。

2020年年產(chǎn)10000套FC系統(tǒng)成本占比

資料來源：Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理

    以年產(chǎn)10000套燃料電池系統(tǒng)為前提，電池堆成本3504美元，其中膜電極為2320美元，占比66.21%；雙極板和膜電極外密封層成本為486美元、533美元，分別占比13.87%和15.21%；而膜電極中，成本占比最高的是含鉑催化劑層，為1069美元，占膜電極成本的46.1%，是最主要的成本因素。

2020年年產(chǎn)10000套燃料電池系統(tǒng)膜電極成本占比

資料來源：Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理