燃料電池汽車(chē)作為新能源汽車(chē)的重要部分,2018年以來(lái)中國(guó)整車(chē)生產(chǎn)和推廣應(yīng)用規(guī)?焖贁U(kuò)大,其中2019年國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)燃料電池商用車(chē)超過(guò)3000輛,生產(chǎn)和應(yīng)用規(guī)模躍居全球第一。2020年燃料電池汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)分別為1199輛和1177輛。
中國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈總體情況
燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈主要包含上游(燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)及關(guān)鍵部件)和下游(整車(chē)生產(chǎn))兩大部分。與傳統(tǒng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈相比,燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈主要新增了燃料電池系統(tǒng)和車(chē)載供氫系統(tǒng),其中燃料電池系統(tǒng)是核心結(jié)構(gòu)。主要部件構(gòu)成如圖1所示。
燃料電池汽車(chē)主要部件構(gòu)成圖
燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi),已經(jīng)集聚了數(shù)量較多的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)。國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵部件及整車(chē)主要生產(chǎn)企業(yè)如下表所示。
國(guó)內(nèi)燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵部件及整車(chē)主要生產(chǎn)企業(yè)
中國(guó)燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈特點(diǎn)
2.1 下游整車(chē)產(chǎn)業(yè),大品類(lèi)齊全,實(shí)際量產(chǎn)以商用車(chē)為主
商用車(chē)是目前中國(guó)燃料電池汽車(chē)的主要應(yīng)用領(lǐng)域,產(chǎn)品種類(lèi)主要包括大中型客車(chē)、輕型客車(chē)、輕型貨車(chē)(物流車(chē))。主要參與企業(yè)包括宇通、中通、北汽福田、佛山飛馳、上海申沃、南京金龍、上汽大通、東風(fēng)(00489)、奧新新能源等。
另外,中國(guó)重汽(03808)已推出一款氫燃料電池港口牽引重卡。乘用車(chē)方面國(guó)內(nèi)較早涉足的僅有上汽(榮威950),近期發(fā)布燃料電池汽車(chē)乘用車(chē)樣車(chē)的企業(yè)包括武漢格羅夫和愛(ài)馳汽車(chē)(甲醇燃料電池汽車(chē)),長(zhǎng)城(02333)、廣汽(02238)、奇瑞、吉利(00175)(甲醇燃料電池)等車(chē)企規(guī)劃3~5年內(nèi)推出其燃料電池車(chē)型。
但截至目前,燃料電池乘用車(chē)總體上均處于研發(fā)驗(yàn)證階段。在產(chǎn)品路徑上,當(dāng)前中國(guó)以商用車(chē)產(chǎn)品為主,而日本和韓國(guó)以乘用車(chē)為主,究其產(chǎn)品路徑差異的原因,主要在以下方面。
一是產(chǎn)業(yè)層面,在乘用車(chē)領(lǐng)域中國(guó)純電動(dòng)和插電式汽車(chē)發(fā)展迅速,性?xún)r(jià)比不斷提升,已經(jīng)贏得了一定的市場(chǎng)空間,在商用車(chē)領(lǐng)域,純電動(dòng)和插電式技術(shù)路徑在續(xù)駛里程、便利性等方面弊端突出,給燃料電池汽車(chē)發(fā)展提供了一定的空間。
二是市場(chǎng)層面,燃料電池汽車(chē)整車(chē)成本高于燃油車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē),參照中國(guó)推廣純電動(dòng)和插電式汽車(chē)的經(jīng)驗(yàn),國(guó)內(nèi)城市公交主要由地方財(cái)政支持購(gòu)買(mǎi)和運(yùn)營(yíng),較適宜設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)資金等方式彌補(bǔ)購(gòu)車(chē)和運(yùn)營(yíng)成本的大幅上升。另外,當(dāng)前氫燃料汽車(chē)推廣的主要制約是氫能基礎(chǔ)設(shè)施不足,在發(fā)展初期,定點(diǎn)定線運(yùn)行的商用車(chē)解決氫能加注問(wèn)題較乘用車(chē)更易于實(shí)現(xiàn)。
三是技術(shù)與法規(guī)層面,與日韓車(chē)輛的電堆多采用金屬雙極板不同,中國(guó)電堆企業(yè)主要是采用石墨雙極板,石墨雙極板體積功率較金屬雙極板低20%~30%,導(dǎo)致電堆體積較大,不便于在乘用車(chē)上布置,而石墨雙極板壽命是金屬雙極板循環(huán)壽命1.5倍以上,更適合在壽命需求更高的商用車(chē)領(lǐng)域。
另外,中國(guó)尚未建立四型瓶的使用規(guī)范,目前采用三型瓶無(wú)論是35MPa還是70MPa,體積和質(zhì)量都較四型瓶大很多,不便于在乘用車(chē)上進(jìn)行布置,而商用車(chē)對(duì)體積和質(zhì)量增加的敏感度低于乘用車(chē)。
國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品路徑的差異是技術(shù)、市場(chǎng)、法規(guī)等多重因素綜合選擇的結(jié)果,對(duì)中國(guó)來(lái)說(shuō),燃料電池汽車(chē)從商用車(chē)切入,雖然有電堆技術(shù)要求較低,不利于電堆及零部件技術(shù)的迅速提升的弊端,但總體來(lái)看利大于弊。
首先是中國(guó)在乘用車(chē)方面純電動(dòng)和插電式汽車(chē)發(fā)展較快,已經(jīng)確立了一定的技術(shù)自主可控性和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性?xún)?yōu)勢(shì),從商用車(chē)切入一方面可以避免對(duì)原有投入的浪費(fèi),另一方面燃料電池商用車(chē)正好彌補(bǔ)純電動(dòng)商用車(chē)在續(xù)駛里程、便利性方面的先天不足。
其次是從安全性方面考慮,在發(fā)展初期,公交等公共交通服務(wù)領(lǐng)域配套的加氫站便于安全監(jiān)控,從而保障運(yùn)營(yíng)安全。
2.2 上游部件產(chǎn)業(yè):主要部件總體實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有,部分尚存空白
燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)、車(chē)載高壓供氫系統(tǒng)等核心主要部件總體實(shí)現(xiàn)從無(wú)到有。其中產(chǎn)業(yè)鏈比較密集的領(lǐng)域有燃料電池電堆集成、燃料電池系統(tǒng)集成、大功率燃料電池汽車(chē)用DC/DC、儲(chǔ)氫瓶、高壓儲(chǔ)氫瓶用鋁合金;企業(yè)數(shù)量較少產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)薄弱的領(lǐng)域有膜電極、雙極板、催化劑、質(zhì)子膜;
產(chǎn)業(yè)鏈尚屬空白的領(lǐng)域有炭紙、氣體擴(kuò)散層、氫氣循環(huán)泵、增濕器、碳纖維儲(chǔ)氫材料、塑料儲(chǔ)氫材料、瓶口組合閥、高壓管路、減壓器。鑒于無(wú)增濕燃料電池電堆已成為發(fā)展趨勢(shì),且中國(guó)新源動(dòng)力等企業(yè)也已研發(fā)出無(wú)增濕燃料電池電堆,增濕器目前產(chǎn)業(yè)空白的影響可忽略。
2.3 實(shí)際量產(chǎn)中,依賴(lài)進(jìn)口的核心部件和關(guān)鍵基礎(chǔ)材料仍較多
受?chē)?guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)能力依然薄弱的影響,若追溯到關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件、元器件的層面,批量化產(chǎn)品的應(yīng)用仍需依賴(lài)進(jìn)口。依賴(lài)進(jìn)口的原因主要有兩種,一種是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈尚存空白;另一種是國(guó)內(nèi)有供應(yīng)商,但產(chǎn)品性能或供應(yīng)商配套能力不能滿足要求。
如下圖所示,圖中黑色陰影部分的產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)空白,完全依賴(lài)進(jìn)口的產(chǎn)品,灰色陰影部分代表國(guó)內(nèi)雖然有相應(yīng)產(chǎn)品,但由于性能不足或車(chē)標(biāo)配套能力不足,目前階段也主要依賴(lài)于進(jìn)口的領(lǐng)域,在燃料電池汽車(chē)核心部件方面,中國(guó)目前主要掌握的是電堆和電堆系統(tǒng)的集成、車(chē)載儲(chǔ)氫瓶的集成。
中國(guó)燃料電池汽車(chē)關(guān)鍵部件自主供應(yīng)程度示意圖
2.4 生產(chǎn)和研發(fā)測(cè)試設(shè)備是較大短板
燃料電池試制及生產(chǎn)設(shè)備,如專(zhuān)用涂布機(jī)等,目前國(guó)內(nèi)有自行研發(fā),但主要是企業(yè)自用,尚未形成通用產(chǎn)品。測(cè)試設(shè)備目前主要依賴(lài)進(jìn)口,比如膜電極、高壓儲(chǔ)氫瓶、供氫閥件的測(cè)試設(shè)備主要來(lái)自加拿大GREENLIGHT公司(GLRE.US)、日本ESPEC和德國(guó)CTS公司等。
另外,加氫站用設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)、各類(lèi)管路和閥件以及加氫槍等目前也主要依賴(lài)于國(guó)外進(jìn)口。其中站用壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)主要有美HYDRO-PAC公司、美國(guó)PDC 公司、德國(guó)Linde公司,站用高壓儲(chǔ)氫罐代表生產(chǎn)企業(yè)為美國(guó)AP、美國(guó)CPI公司,氫氣加注機(jī)主要由德國(guó)Linde和美國(guó)AP公司供應(yīng)。
本公司出品的研究報(bào)告首先介紹了中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展環(huán)境、氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)整體運(yùn)行態(tài)勢(shì)等,接著分析了中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)市場(chǎng)運(yùn)行的現(xiàn)狀,然后介紹了氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局。隨后,報(bào)告對(duì)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)做了重點(diǎn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)狀況分析,最后分析了中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)與投資預(yù)測(cè)。您若想對(duì)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè)產(chǎn)業(yè)有個(gè)系統(tǒng)的了解或者想投資中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)行業(yè),本報(bào)告是您不可或缺的重要工具。
本研究報(bào)告數(shù)據(jù)主要采用國(guó)家統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),海關(guān)總署,問(wèn)卷調(diào)查數(shù)據(jù),商務(wù)部采集數(shù)據(jù)等氫燃料電池汽車(chē)。其中宏觀經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局,部分行業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)主要來(lái)自國(guó)家統(tǒng)計(jì)局及市場(chǎng)調(diào)研數(shù)據(jù),企業(yè)數(shù)據(jù)主要來(lái)自于國(guó)統(tǒng)計(jì)局規(guī)模企業(yè)統(tǒng)計(jì)氫燃料電池汽車(chē)及證券交易所等,價(jià)格數(shù)據(jù)主要來(lái)自于各類(lèi)市場(chǎng)監(jiān)測(cè)氫燃料電池汽車(chē)。