1、 燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢專題報告燃料電池實現(xiàn)平價還要多久 一、產(chǎn)業(yè)展望：五年規(guī)模上千億，核心環(huán)節(jié)龍頭利潤過十億1.1 產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀：國產(chǎn)化初步完成，成本下降迅速 我國燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程從 2016-2017 年前后開始，2016-2019 年國內(nèi)燃 料電池汽車（Fuel Cell Vehicle，F(xiàn)CV）銷量分別為 629、1272、1527、 2737 輛，截止 2020 年 7 月，國內(nèi) FCV 累計推廣數(shù)目約 7200 輛。 自主化進程持續(xù)推進，供應鏈逐步完善。近三年來，國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè) 鏈逐漸成熟，相關(guān)企業(yè)數(shù)量快速增長，從業(yè)企業(yè)以自主研發(fā)、投資并購模 式快速推進國產(chǎn)化進程不斷提高。截止目前

2、，在燃料電池系統(tǒng)、電堆環(huán)節(jié)， 國產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)產(chǎn)品批量供應，配套車輛運營規(guī)模持續(xù)擴大。隨著膜電 極國產(chǎn)化的逐步深入，除質(zhì)子交換膜、碳紙等少數(shù)環(huán)節(jié)外，燃料電池產(chǎn)業(yè) 鏈已經(jīng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化。 國產(chǎn)化、規(guī)?；苿尤剂想姵禺a(chǎn)業(yè)鏈成本快速下降。以系統(tǒng)為例，2017 年 系統(tǒng)成本超過 20 元/W，到 2020 年已降至 67 元/W，在千臺整車產(chǎn)銷規(guī) 模的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了 70%的成本下降。產(chǎn)業(yè)鏈成本快速下降，加速 FCV 全生命周期成本向燃油車靠攏，為產(chǎn)銷放量奠定基礎(chǔ)。1.2 前景展望：政策、成本交替推動下，產(chǎn)業(yè)分兩階段實現(xiàn)快速成長 第一階段：政策補貼階段（2020-2024）：2020 年 9 月，財政

3、部等五部委 發(fā)布關(guān)于開展燃料電池汽車示范應用的通知，暫定 4 年示范期，采取以 獎代補、城市群申報的扶持方案，推動 FCV 產(chǎn)業(yè)化進程。方案契合燃料電 池技術(shù)特征和國內(nèi)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，據(jù)補貼方案內(nèi)容，測算在政策落地后的 4 年 補貼期間，F(xiàn)CV 全周期成本可以持平或低于燃油車，調(diào)動下游整車運營方 的積極性，市場化需求逐步形成帶動產(chǎn)銷放量。補貼階段政策是主要推動， 產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進程持續(xù)推進，補貼期末 FCV 產(chǎn)銷規(guī)模達到十萬輛上下，市 場規(guī)模千億，燃料電池系統(tǒng)成本降至 2 元/W 附近，商用車為主要放量車型。 第二階段：后補貼階段（2025 年以后）：補貼階段 FCV 產(chǎn)銷量將迅速擴張， 產(chǎn)業(yè)降本驅(qū)動

4、力由“國產(chǎn)化”為主向“國產(chǎn)化+規(guī)模化”雙重驅(qū)動轉(zhuǎn)變，燃 料電池核心部件、氫氣成本將快速下降。預計 2025 年前后，在國內(nèi)氫氣 資源優(yōu)勢地區(qū)，燃料電池整車有望實現(xiàn)全生命周期成本持平甚至低于燃油 車，屆時成本成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要推動，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)將更加趨于市場 化，加速在重卡等商用車領(lǐng)域的替代進程，并向乘用車拓展，2030 年前后 整車市場規(guī)模達到百萬輛，市場規(guī)模達到萬億，系統(tǒng)成本降至 1 元/W 以下。 平價階段：遠期氫燃料電池系統(tǒng)成本將持續(xù)下降，除車用外將逐步打開軌 交、船舶、儲能、發(fā)電等應用市場，進入平價階段。 預計 2025 年燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模達到千億，核心部件龍頭利潤過 10

5、億。政策正式落地將加速國內(nèi) FCV 產(chǎn)銷，2025 年國內(nèi) FCV 產(chǎn)銷量有 望突破十萬輛。從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)上看，政策扶持下大功率重卡車型將是主力， 單車系統(tǒng)額定容量將由此前 30kW 為主逐步提升至 100kW 左右。 從整體市場規(guī)模看，2025 年燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈產(chǎn)值有望超過千億，其中系 統(tǒng)、電堆、MEA、整車、車載儲氫環(huán)節(jié)產(chǎn)值將接近或超過 100 億。以系統(tǒng) 為例，2025 年產(chǎn)值預計在 240 億左右，龍頭企業(yè)利潤規(guī)?；?qū)⒊^ 10 億。二、系統(tǒng)、氫氣成本下降，推動 FCV全周期成本接近乃至低于油車2.1 結(jié)論：萬臺量級下 FCV 有望實現(xiàn)全生命周期成本持平甚至低于燃油車 燃料電池是實現(xiàn)重卡

6、電動化的最優(yōu)方案。電動化趨勢下鋰電技術(shù)路線率先 突圍，帶動了乘用車的電動化浪潮。相較之下，重載運輸領(lǐng)域的電動化進 程卻略顯緩慢，一方面由于鋰電池能量密度不夠，重載長續(xù)航需要配套的 電池質(zhì)量過大，降低車輛有效載荷；另一方面，動力電池充電時間長，商 用場景下降低車輛運營效率。氫燃料電池能量密度更高，續(xù)航里程達到 8001000km，同時能夠?qū)崿F(xiàn) 1015min 快速加氫，成為目前重卡電動化 的最優(yōu)方案。 全周期成本是衡量燃料電池汽車經(jīng)濟性的核心指標。FCV 在長續(xù)航重載領(lǐng) 域優(yōu)勢明顯，前期推廣主要在物流車、公交等商用領(lǐng)域。除車輛購置成本 外，運營階段各項支出也是決定車輛運營方投資收益的關(guān)鍵，包含購

7、置成 本、運營費用的全周期成本為衡量 FCV 經(jīng)濟性的有效指標。目前燃料電池 系統(tǒng)占整車成本達到 60%以上，運營階段以氫氣費用為主，因而系統(tǒng)單價、 氫氣售價是影響 FCV 全周期成本的主要因素。 政策扶持期間，系統(tǒng)、氫氣價格持續(xù)下降。政策扶持下國內(nèi) FCV 產(chǎn)銷規(guī)模 將快速增長，國產(chǎn)化進程持續(xù)推進，燃料電池系統(tǒng)、車載儲氫系統(tǒng)售價將 快速下降，整車購置成本持續(xù)下行。以 49t 重卡為例，預計扶持期間整車 成本降幅超過 50%。同時下游整車運營規(guī)模擴大拉動氫氣需求，以副產(chǎn)氫 為主的低價優(yōu)質(zhì)氫源形成規(guī)模化供應，氫氣終端售價持續(xù)下行。 2025 年 FCV 全周期成本有望接近燃油車。我們以 49t

8、重卡為例，詳細測 算全周期 100 萬 km（累計約 8 年運營時長）燃料電池及柴油車的全周期 成本。圖表 2 中以柴油車全周期成本為平價參考，結(jié)合對應年份燃料電池 系統(tǒng)單價 X 系統(tǒng)（元/W）水平，計算得到實現(xiàn) FCV 全周期平價的氫氣終端 售價 Y 氫氣（元/kg），繪制平價區(qū)域（具體參考圖表 2）： 1）在當前補貼條件下，燃料電池重卡已經(jīng)進入平價區(qū)域：依據(jù)最新 扶持方案，補貼后 49t FCV 購置成本降至 40 萬以下，持平甚至低于 柴油車?？紤]氫氣國補、地補后 FCV 運營階段氫耗費用基本持平燃油 車，綜合來看 2020-2023 年補貼條件下 FCV 實現(xiàn)全周期成本持平燃 油車甚至

9、更低。 2）無補貼情況下，2024-2025 年將進入平價區(qū)域：補貼階段，燃料 電池重卡數(shù)量持續(xù)上升至萬臺量級，隨整車放量，2024-2025 年系統(tǒng) 成本可降至 2 元/W 左右，部分地區(qū)氫氣售價降至 30 元/kg 以下，屆 時 FCV 實現(xiàn)對標柴油車平價?？紤]氫氣、系統(tǒng)仍具降本空間，未來全 周期經(jīng)濟性將優(yōu)于柴油車。2.1.1 政策補貼階段（2020-2024）：提前實現(xiàn)全周期成本對標油車 購置成本：國獎地補模式下，F(xiàn)CV 采購成本持平甚至低于柴油車。當前 49t 配套 120kW 燃料電池系統(tǒng)重卡車型銷售價格為約 140150 萬（包含落 地牌照費用等）。依據(jù)扶持方案，示范期第一年 12

10、0kW 可獲國家獎勵約 55 萬（120kW 系統(tǒng)折算標準車 2.8 輛，考慮 2020 年 1.3 倍、31 噸以上 1.5 倍增益，單車積分 5.46 分，折合 54.6 萬），考慮地補 1:1，則扣除補貼后 購置 FCV 實際支付價款為約 3040 萬。同規(guī)格柴油車廠商報價約 40 萬， 加購置稅及牌照其他費用后，落地價格合計約 44 萬。 運營費用：氫氣終端售價 30 元/kg 可使 FCV 全周期成本持平柴油車。49t 柴油車百公里燃料總成本約 240 元，當氫氣售價 27 元/kg 時，49t 燃料電 池重卡氫耗費用持平燃油。實際由于補貼后 FCV 購置成本較柴油車更低， 氫氣售價

11、在 30 元/kg 左右時全周期成本仍可持平柴油車。 各地由于氫氣資源稟賦差異，氫氣終端售價分布于 2060 元/kg。最新扶持 方案對氫氣提供額外補貼，2020 年補貼額度最高達到 12 元/kg，此外廣東、 江蘇、浙江、山東等多地出臺加氫補貼方案，補貼額約 1020 元/kg，考慮 上述補貼后氫氣實際采購成本可降至 30 元以下，保證車輛運營經(jīng)濟性。 基于扶持期產(chǎn)業(yè)鏈成本情況、政策扶持方案，F(xiàn)CV 全周期經(jīng)濟性可持平柴 油車，在高補貼、氫氣資源優(yōu)勢地區(qū)具備性價比優(yōu)勢。以 49t 重卡為例， 假設(shè)全生命周期運營里程 100 萬 km，測算得到 FCV 實際購置成本、運營成本均與柴油車接近甚至

12、更低，即在當前成本水平及政策條件下，F(xiàn)CV 重 卡已實現(xiàn)全周期對標柴油車平價。考慮部分地區(qū)氫氣資源豐富，相應 FCV 經(jīng)濟性將優(yōu)于柴油車。2.1.2 后補貼階段（2025 年以后）：實現(xiàn)無補貼平價，打開新應用空間 2025 年 49t 燃料電池重卡購置成本降至約 65 萬元，較柴油車高約 15-20 萬。屆時部分地區(qū)氫氣銷售有望降至 30 元/kg 以下，F(xiàn)CV 燃料費用低于柴 油車油耗費用，綜合來看，F(xiàn)CV 100 萬公里全周期成本持平柴油車。部分 氫氣售價較低區(qū)域 FCV 將在無補貼條件下實現(xiàn)經(jīng)濟性優(yōu)勢。 氫燃料電池將快速進入平價時代，低成本推動氫能在 SUV 等乘用車型應用， 并在船舶軌

13、交、儲能、固定式發(fā)電等領(lǐng)域打開新空間。燃料電池重卡、公 交等商用車放量有望帶動系統(tǒng)成本降至 1 元/W 以下，百千瓦系統(tǒng)售價降至 10 萬甚至以下，屆時極低的燃料電池售價將推動打開下游應用空間，向乘 用車市場滲透，并在船舶、軌交等傳統(tǒng)內(nèi)燃機應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)替代，遠期將 與風光波動電源互補，成為儲能、發(fā)電領(lǐng)域的重要構(gòu)成，推動高比例可再 生能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，開啟氫能平價大時代。2.2 系統(tǒng)：國產(chǎn)化與規(guī)?；瓌酉到y(tǒng)成本快速下行，最終逼近內(nèi)燃機 系統(tǒng)占比較高，降本空間大。FCV 主要成本構(gòu)成包括燃料電池系統(tǒng)、車載 供氫系統(tǒng)、動力電池、車架等其他傳統(tǒng)車輛部件。其中系統(tǒng)為 FCV 的核心 部件，在整車成本占比超

14、60%。隨規(guī)?；M程推進，燃料電池系統(tǒng)裝機量 快速拉升，系統(tǒng)將是 FCV 降本的主要環(huán)節(jié)。降本由“國產(chǎn)化”主導向“國產(chǎn)化+規(guī)?；彬?qū)動轉(zhuǎn)變。20172019 年國 內(nèi) FCV 產(chǎn)銷量快速增長但整體規(guī)模尚小，核心部件國產(chǎn)化為降本主要貢獻。 政策引導下未來 4 年 FCV 產(chǎn)銷將由千輛向萬輛、十萬輛跨越，同時大功率 趨勢下，系統(tǒng)裝機量增速超過整車產(chǎn)銷量，規(guī)?；?、國產(chǎn)化共同推動系統(tǒng) 等部件成本下行。預計未來 5 年燃料電池系統(tǒng)成本降至 2 元/W 合理可期， 屆時 100kW 系統(tǒng)售價做到約 20 萬元，49t 燃料電池重卡售價由目前 140150 萬降至 60 萬元上下。2.3 氫氣：氫源豐富地區(qū)

15、優(yōu)勢明顯，成本隨規(guī)模增加快速下降，降低氫氣售價 是實現(xiàn)平價的關(guān)鍵 燃料成本占全生命周期成本 70%以上，氫氣售價是關(guān)鍵。對重卡而言，保 險、維修養(yǎng)護費用無明顯差異且占比不高，運營費用主要構(gòu)成來自燃料費 用。 副產(chǎn)氫氣為現(xiàn)階段主要氫源，富氫地區(qū)優(yōu)勢顯著。優(yōu)質(zhì)低價氫源的穩(wěn)定供 應是區(qū)域 FCV 放量的先決條件，目前制氫的方式主要包括一次能源制氫、 化學工業(yè)副產(chǎn)氫、化工原料制氫、電解水制氫。綜合品質(zhì)、成本、穩(wěn)定性、 環(huán)保等因素，短期氯堿副產(chǎn)氫、烷烴副產(chǎn)氫是現(xiàn)階段最適合的燃料電池車 用氫氣來源。從氯堿副產(chǎn)氫、烷烴裂解副產(chǎn)氫產(chǎn)能來看，2019 年國內(nèi)總產(chǎn) 能約 68 萬噸，未來釋放總產(chǎn)能約 285 萬噸

16、，足以滿足中短期 FCV 運營需 求。 氫氣成本隨用量下行。氫氣成本主要由制氫成本、運氫成本、加氫站固定 成本三大成本構(gòu)成。從制氫環(huán)節(jié)看，雖然目前國內(nèi)東部沿海地區(qū)副產(chǎn)氫資 源充足，但受限 FCV 整體用氫規(guī)模尚小，大部分副產(chǎn)氫資源并未形成規(guī)模 化供應，造成氫氣終端售價偏高。從儲運加氫站環(huán)節(jié)看，成本隨加氫站利 用率上升逐步下降。 FCV 放量拉動氫氣需求，氫氣售價將逐步下調(diào)。政策扶持下 FCV 快速放 量，預計 2025 年國內(nèi)氫氣年消耗量將接近 300 萬噸。燃料電池氫氣用量 大幅提升，推動各地具備副產(chǎn)氫資源的企業(yè)逐步構(gòu)建完整的供氫方案，保 障供氫體系高效運轉(zhuǎn)，氫氣售價將持續(xù)下行。三、政策明朗

17、，推動產(chǎn)業(yè)邁出規(guī)?；谝徊?.1 政策意義：形成萬臺級別車輛產(chǎn)銷規(guī)模，推動行業(yè)進入良性循環(huán) 氫燃料電池產(chǎn)業(yè)政策明朗，扶持方案趨于精細化。與光伏、鋰電類似，氫 燃料電池同屬能源領(lǐng)域由政府主導起步，依托補貼實現(xiàn)放量降本，轉(zhuǎn)變?yōu)?市場化驅(qū)動的新興產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)初期發(fā)展節(jié)奏與政策密切相關(guān)。2020 年 9 月 五部委聯(lián)合發(fā)布關(guān)于開展燃料電池汽車示范應用的通知，扶持方案契合 產(chǎn)業(yè)發(fā)展邏輯，充分吸取光伏、鋰電推廣經(jīng)驗，政策內(nèi)容更趨精細化。 補貼扶持下，燃料電池汽車將快速形成幾萬臺的產(chǎn)銷規(guī)模，進入“放量-降 本-技術(shù)提升”的良性循環(huán)，加速進入氫能平價時代。在 4 年扶持期間，補 貼后 FCV 基本實現(xiàn)對標燃油車

18、平價，刺激市場化整車采購需求，推動產(chǎn)業(yè) 邁出規(guī)?；谝徊剑M入降本放量的良性循環(huán)，加速平價階段的到來。3.2 政策關(guān)鍵詞：重卡、區(qū)域化、自主化3.2.1 重卡：燃料電池汽車推廣以重卡為主 重卡燃料消耗高，對減排和能源安全意義重大。截止 2020 年上半年國內(nèi) 汽車保有量 2.7 億輛，其中載貨汽車約 3000 萬輛，2019 年國內(nèi)汽車銷量 2577 萬輛，其中重卡 117 萬輛，占比 5%。雖然重卡產(chǎn)銷占比不高，但由 于負荷重，運營時間長，其燃油消耗量占比超過 30%，顆粒物、NOX 排放 量占比分別達到 52%、74%，實現(xiàn)重卡電動化對推動節(jié)能環(huán)保意義重大。 扶持方案向重卡傾斜。鋰電由于功

19、率密度受限，且充電時長較長，并不適 用于重載長續(xù)航領(lǐng)域，燃料電池則剛好彌補了鋰電的應用劣勢。 燃料電池推廣方案扶持重載貨運車型傾向明顯：1）重卡較乘用、中小型商 用積分計算方法、積分上限更高：推廣第一年 12t 以上重卡積分最高達到 5.46 分，遠超乘用、中小貨運、客運車輛；2）質(zhì)量越大，補貼越高。總 質(zhì)量 1225t、2531t、31t 以上貨運車型分別享受 1.1、1.3、1.5 倍積分 計算增益。據(jù)此，大功率、大載重車型獲得政策扶持力度更大，補貼后全 周期成本平價更易實現(xiàn)，將是示范期間放量主力車型。3.2.2 區(qū)域化：氫氣資源優(yōu)勢區(qū)域?qū)⒙氏冗M入平價 氫燃料電池推廣需要兼顧氫氣資源、產(chǎn)業(yè)

20、基礎(chǔ)、地方財政。政策要求具備 燃料電池產(chǎn)業(yè)推廣條件的城市群自發(fā)申報成為扶持區(qū)域。對區(qū)域優(yōu)勢可以 從三方面理解，其一是指有氫氣基礎(chǔ)：燃料電池對氫氣的依賴性決定了選 擇有供氫基礎(chǔ)條件的區(qū)域展開示范是最優(yōu)解。其二是指有燃料電池產(chǎn)業(yè)基 礎(chǔ)。國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)化已經(jīng)經(jīng)過了 3 年左右，形成了一批初步具備自主 技術(shù)實力的產(chǎn)業(yè)企業(yè)，在已有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)地區(qū)開展示范直接減少重復投資和 無效競爭，同時也利好領(lǐng)先企業(yè)形成規(guī)?；a(chǎn)銷。此外，現(xiàn)階段政策是產(chǎn) 業(yè)發(fā)展的主要推動，地方財政實力成為推動區(qū)域內(nèi) FCV 產(chǎn)業(yè)的必要條件。 優(yōu)勢區(qū)域?qū)⒙氏葘崿F(xiàn) FCV 全周期平價。氫氣價格對 FCV 全周期成本影響 顯著，目前國內(nèi)各地區(qū)氫氣來源不同，終端氫氣售價存在較大差異。氯堿、 PDH 化工、煉焦等相關(guān)產(chǎn)業(yè)集中分布區(qū)域具備副產(chǎn)氫氣優(yōu)勢，終端氫氣售 價低，能夠?qū)崿F(xiàn) FCV 運營階段燃料費用低于柴油車，全周期經(jīng)濟性更容易 體現(xiàn)。3.2.3 國產(chǎn)化：推動產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化，持續(xù)降低成本 打造高度自主化的供應體系是政策扶持的主要目標。扶持方案要求申報城 市在示范期間在基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵零部件技術(shù)領(lǐng)域取得突破并產(chǎn)業(yè)化，判斷 標