中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:按照我們了解到的數(shù)據(jù),2015年全球燃料電池銷(xiāo)量可能不足2000輛,其中占比最大的是豐田和現(xiàn)代途勝,市場(chǎng)總體規(guī)模依然較小。日本調(diào)查公司富士經(jīng)濟(jì)預(yù)測(cè),2030年度燃料電池汽車(chē)全球市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)198萬(wàn)-199萬(wàn)輛,總金額將達(dá)4.75萬(wàn)億日元,而2014年度全球市場(chǎng)規(guī)模約為11億日元,潛力增長(zhǎng)空間巨大。那么,現(xiàn)在制約行業(yè)發(fā)展的主要因素有哪些?解決哪些問(wèn)題后,燃料電池汽車(chē)將大幅放量?
我們調(diào)研后認(rèn)為,燃料電池系統(tǒng)價(jià)格高、氫氣儲(chǔ)存運(yùn)輸難、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善、燃料電池企業(yè)研發(fā)投入大、產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng)都是阻礙行業(yè)發(fā)展的不利因素,但這些不利因素都在逐步發(fā)生好的變化。
一、成本較高一直是制約燃料電池汽車(chē)發(fā)展的最重要原因
影響燃料電池汽車(chē)發(fā)展最大的因素是居高不下的成本問(wèn)題,使用昂貴的質(zhì)子交換膜、貴金屬鉑作為催化劑、石墨雙極板高昂的加工成本等,導(dǎo)致質(zhì)子交換膜燃料電池成本約為汽油、柴油發(fā)動(dòng)機(jī)成本10-20倍。因此,在所有商業(yè)化量產(chǎn)的燃料電池汽車(chē)中,最便宜的是豐田的Mirai,在日本售價(jià)是700萬(wàn)日元,疊加日本政府補(bǔ)貼后相當(dāng)于500萬(wàn)日元,對(duì)應(yīng)人民幣約30萬(wàn)元。與傳統(tǒng)燃油乘用車(chē)相比,依然屬于價(jià)格較高的水平。
從氫燃料電池汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)成本構(gòu)成來(lái)看,占比最大的是燃料電池系統(tǒng),其造價(jià)約占總成本的三分之二,還有氫氣儲(chǔ)存系統(tǒng)和其他配件。要降低燃料電池系統(tǒng)成本,首要問(wèn)題就是降低燃料組電池成本?,F(xiàn)在燃料電池組的成本是1000-2000美元/kW,如果未來(lái)要取得商業(yè)化,并與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)競(jìng)爭(zhēng),燃料電池的成本必須降到50美元/kW。而降低燃料電池系統(tǒng)核心組件成本,迅速擴(kuò)大銷(xiāo)售規(guī)模都是大幅降低燃料電池汽車(chē)總成本的主要途徑。
燃料電池組中最重要、成本占比最大的是質(zhì)子交換膜、電極(催化劑和擴(kuò)散膜)、雙極板。
1.質(zhì)子交換膜是燃料電池的核心,也是成本占比最大的組件
目前國(guó)內(nèi)企業(yè)主要向美國(guó)杜邦公司采購(gòu),每平米質(zhì)子交換膜成本約為400美金以上,一般每輛氫燃料電池汽車(chē)需要20平米以上,整車(chē)光質(zhì)子交換膜成本就需要5萬(wàn)元,按照豐田最新Mirai燃料電池汽車(chē)售價(jià)30萬(wàn)元來(lái)算,光質(zhì)子交換膜就占到整車(chē)成本15%以上。
2.鉑金催化劑成本較高,降低使用量或?qū)で筇娲烦蔀楫?dāng)前的重要研究主題
催化劑是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的關(guān)鍵成分,目前質(zhì)子交換膜燃料電池的陰極和陽(yáng)極有效催化劑仍以鉑和鉑碳顆粒為主,鉑貴金屬催化劑用量大和質(zhì)子交換膜成本高是燃料電池成本居高不下的重要原因。
2014年豐田氫燃料SUV車(chē)型每輛車(chē)使用的鉑金為100克,預(yù)計(jì)未來(lái)將減少到30克左右,按照GFMS預(yù)計(jì),2016年鉑金平均價(jià)格達(dá)到每盎司1,005美元,相當(dāng)于每輛車(chē)的燃料電池系統(tǒng)僅鉑金催化劑成本就有2萬(wàn)多元,占目前燃料電池汽車(chē)整車(chē)成本的6%以上。如果整車(chē)的催化劑用量真的能夠降低到豐田預(yù)期的30克,其對(duì)應(yīng)的成本就能降低到6000多元。
為了降低鉑的使用量,各大公司進(jìn)行了持續(xù)研究,近幾十年來(lái),膜電極上催化劑鉑的負(fù)載量從10mg/cm2降到了0.02mg/cm2,降低了近200倍。比如美國(guó)能源部燃料電池技術(shù)辦公室FCTO用新的d-Pt Ni催化劑替代了NSTF Pt Co Mn催化劑,使得燃料電池系統(tǒng)的價(jià)格下降了1.85美元/kW;豐田公司力求通過(guò)改進(jìn)鉑金材料的鍍層技術(shù)來(lái)降低鉑金催化劑的使用量。如果未來(lái)貴金屬催化劑負(fù)載量能夠大幅降低,或者能被其他成本更低的催化劑取代,那么燃料電池系統(tǒng)放量的機(jī)會(huì)也將大幅提升。
質(zhì)子交換膜的大規(guī)模應(yīng)用及其他燃料電池其他部件優(yōu)化,都會(huì)給燃料電池系統(tǒng)帶來(lái)較大的成本下降空間。
3.表面改性的多涂層結(jié)構(gòu)金屬雙極板將大幅優(yōu)化鍍層成本
雙極板是輸送和分配燃料的重要組件。過(guò)去主要用石墨制作雙極板,它具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和耐腐蝕性,但石墨的脆性造成了加工困難,因此加工費(fèi)用非常高,加上比較不易減薄厚度,因此綜合成本較高。
近兩年,金屬板如不銹鋼、鋁、鈦、鎳等材料具有強(qiáng)度高、加工性能好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性強(qiáng)、成本低等優(yōu)點(diǎn),開(kāi)始在部分領(lǐng)域替代石墨雙極板。不過(guò)金屬板在高溫及酸性環(huán)境下易腐蝕,因此主流做法是在金屬雙極板表面鍍上金屬防護(hù)層。
我們認(rèn)為,表面改性的多涂層結(jié)構(gòu)金屬雙極板具備更大的發(fā)展空間,也能解決石墨雙極板存在高成本問(wèn)題。比如,瑞典Impact Coatings公司推出的一種Ceramic Max Phase陶瓷涂層,將其涂在不銹鋼板上來(lái)防腐蝕,該技術(shù)在節(jié)約成本上體現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),可將燃料電池的鍍層成本降低到每千瓦5美元,并有望提早達(dá)到2017年美國(guó)能源部目標(biāo)的每千瓦1美元。
4.規(guī)?;a(chǎn)也會(huì)使得燃料電池系統(tǒng)價(jià)格下降
規(guī)模生產(chǎn)也將大幅降低燃料電池成本,因此,成本下降和銷(xiāo)量上升是相輔相成的關(guān)系。
根據(jù)美國(guó)能源部燃料電池技術(shù)辦公室(FCTO)的研究,當(dāng)生產(chǎn)1000套質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)時(shí),燃料電池堆棧的成本為154美元/kW,燃料電池系統(tǒng)的成本為216美元/kW而生產(chǎn)10000套質(zhì)子交換膜燃料電池時(shí),燃料電池堆棧的成本大幅下降到了61美元/kW,燃料電池系統(tǒng)大幅下降到103美元/kW。
以豐田Mirai為例,其燃料電池系統(tǒng)輸出功率為114kW,如果年生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車(chē),每輛車(chē)的燃料電池系統(tǒng)價(jià)格為2.4萬(wàn)美金,而生產(chǎn)10000輛燃料電池汽車(chē),每輛車(chē)的燃料電池系統(tǒng)價(jià)格僅為1.2萬(wàn)美金。
總之,經(jīng)過(guò)對(duì)構(gòu)成主要成本的關(guān)鍵組件質(zhì)子交換膜、催化劑和雙機(jī)板進(jìn)行成本優(yōu)化,同時(shí)加速推動(dòng)規(guī)?;a(chǎn),燃料電池汽車(chē)的成本就能大幅下降。以豐田為例,其于2014年12月15日推出的燃料電池汽車(chē)Mirai在日本的售價(jià)為700萬(wàn)日元左右,享受政府補(bǔ)貼后500萬(wàn)日元,折合人民幣29.85萬(wàn)左右,已經(jīng)達(dá)到初步向市場(chǎng)推廣的基礎(chǔ)。
二、燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)配套更加完善
目前制氫成本、運(yùn)輸氫氣成本較高,以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施不完善都對(duì)燃料電池汽車(chē)發(fā)展構(gòu)成制約。
從常規(guī)認(rèn)知不同的是,我們拆解用戶常規(guī)加燃料成本來(lái)測(cè)算,氫氣并不比汽油車(chē)貴。按照日本石油前期發(fā)布的液化氫價(jià)格1000日元/kg,豐田Mirai的氫氣罐每次可以加氫氣5kg,一次加滿氫氣罐需要5000日元,按照現(xiàn)行匯率相當(dāng)于人民幣298元。按續(xù)航力650km測(cè)算,每公里不到五毛錢(qián)。而常規(guī)2.0T汽油車(chē)每公里約花費(fèi)7-8毛錢(qián)。也就是說(shuō),目前用戶的日常加氫成本還會(huì)低于加油成本。如果未來(lái)制氫成本進(jìn)一步下滑,燃料電池汽車(chē)給用戶帶來(lái)的邊際成本改善就更加明顯,行業(yè)發(fā)展有機(jī)會(huì)加速。
1.工業(yè)制氫已經(jīng)部分得到解決,生物質(zhì)及太陽(yáng)能制氫值得期待
氫主要以化合物存在于自然界,例如水、天然氣、石油中。目前,大約有95%的氫氣來(lái)自于石油化工業(yè)。工業(yè)化氫氣制備方式有很多種,目前來(lái)看,天然氣轉(zhuǎn)換制氫或石油化工等工業(yè)活動(dòng)副產(chǎn)品氫氣分離性價(jià)比較高。
短期內(nèi)氫氣制備主要靠電解水和天然氣、甲醇、煤等燃料制備。
(1)以天然氣、石油、甲醇為原料裂解制取氫氣是當(dāng)今制取氫氣最主要的方法。目前,美國(guó)大部分氫氣是通過(guò)大規(guī)模天然氣轉(zhuǎn)化而來(lái),這是目前成本較低且環(huán)保的制備氫氣的方法。
(2)在生產(chǎn)合成氨、合成甲醇、石油煉制等工業(yè)過(guò)程中氫氣作為一種副產(chǎn)品可以被生產(chǎn)和分離出來(lái)。
(3)水電解制氫是目前應(yīng)用較廣且比較成熟的方法之一。但水電解制氫能耗仍高,一般每立方米氫氣電耗為4.5-5度左右,因此,工業(yè)制氫一般不用這種方式。
從中期來(lái)看,制氫技術(shù)主要基于可再生資源如生物質(zhì)制氫。生物質(zhì)資源豐富,是重要的可再生能源,生物質(zhì)可通過(guò)氣化和微生物進(jìn)行制氫,目前仍比較考驗(yàn)轉(zhuǎn)化技術(shù)。
長(zhǎng)期來(lái)看,以太陽(yáng)能為基礎(chǔ)的零排放制氫技術(shù)將成為可能,目前這種技術(shù)的轉(zhuǎn)化率還比較低,但是已經(jīng)被日本廠商用作太陽(yáng)能加氫站,作為臨時(shí)性和補(bǔ)充性的一種氫燃料補(bǔ)給方式存在。2015年12月25日,本田技研工業(yè)設(shè)置于和光本社大廈的SHS加氫站正式開(kāi)始使用,SHS加氫站使用本田獨(dú)自開(kāi)發(fā)的高壓水電解系統(tǒng)Power Creator為核心,使用太陽(yáng)能發(fā)電而來(lái)的電力運(yùn)轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)無(wú)排放的氫生產(chǎn)。
2、氫氣運(yùn)輸不存在明顯困難
目前,氫氣運(yùn)輸方式有低溫液體油罐卡車(chē)、氣體管拖車(chē)、鐵路及駁船。氫氣長(zhǎng)期以來(lái)在工業(yè)中有廣泛運(yùn)用,加氫站氫氣運(yùn)輸與工業(yè)應(yīng)用中點(diǎn)對(duì)點(diǎn)運(yùn)輸類似,因此傳統(tǒng)的氫氣運(yùn)輸方式可以廣泛應(yīng)用于燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)。
3、加氫站少、用戶加氫難的問(wèn)題將逐步改善
(1)類似加油站的加氫站建設(shè)需要政府推動(dòng)——?dú)W美及日韓政府正在加大充氫站建設(shè)
截至2013年年底,投入使用的全球加氫站總數(shù)已達(dá)到208座,計(jì)劃再建造127座,加氫站的建設(shè)正逐步走向網(wǎng)絡(luò)化。近兩年,加氫站建設(shè)速度有所加快。
以德國(guó)為例,德國(guó)計(jì)劃2023年之前將加氫站的數(shù)量將增加到400個(gè),這意味著德國(guó)將成為第一個(gè)有基本加氫站網(wǎng)絡(luò)的國(guó)家,屆時(shí)加氫站將分布在德國(guó)整個(gè)高速公路的網(wǎng)絡(luò)中,至少每隔90公里有一個(gè)加氫站,至少在每個(gè)大都市區(qū)內(nèi)有10個(gè)加氫站。2013年,共有六個(gè)工業(yè)伙伴加入“氫氣移動(dòng)倡議”,同意在德國(guó)國(guó)內(nèi)投資共3.5億歐元建造全國(guó)的網(wǎng)絡(luò)。
美國(guó)也在力推加氫站建設(shè)。2015年8月加州眾議院通過(guò)了第八號(hào)法案,表示加州政府將一共撥款2億美元于2024年之前建設(shè)不少于100個(gè)的公共加氫站。法案還規(guī)定加氫站的氫氣來(lái)源也必須是可再生能源,如地?zé)?、水電、海浪能、海洋熱能、潮汐能、太?yáng)能、風(fēng)能、生物能、城市固體垃圾轉(zhuǎn)換的氣體、填埋氣等。目前,加州已經(jīng)有十家公共加氫站,此外,加州還有48個(gè)加氫站在建。
日本此前計(jì)劃在2016年3月底之前在國(guó)內(nèi)建成100家加氫站,專門(mén)滿足氫燃料電池車(chē)能量補(bǔ)充需求,促進(jìn)新能源車(chē)型的發(fā)展,減少環(huán)境污染。日本政府在過(guò)去三年中撥款17.8億美元,用于加氫站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng),計(jì)劃在加氫站建設(shè)方面做到世界領(lǐng)先,滿足豐田Mirai以及其它本土氫燃料電池車(chē)的需求。除政府之外,車(chē)廠和加油站運(yùn)營(yíng)商也加入到加氫站建設(shè)陣營(yíng)中。2015年7月,日本三大汽車(chē)制造商豐田、日產(chǎn)和本田近期宣布,計(jì)劃聯(lián)合投資60億日元(約合4892萬(wàn)美元)支持日本氫氣站的建設(shè)與運(yùn)營(yíng)。JX日礦日石能源于2014年12月下旬在日本神奈川縣海老名市的加油站內(nèi)建立了第一個(gè)加氫站,并計(jì)劃以東京圈為中心新建40個(gè)加氫站。
韓國(guó)貿(mào)易、工業(yè)和能源部表示,2016至2020計(jì)劃將會(huì)推動(dòng)新能源車(chē)的增長(zhǎng),屆時(shí)混動(dòng)車(chē)、插電式混動(dòng)車(chē)、純電動(dòng)車(chē)以及氫燃料電池車(chē)在整體新車(chē)銷(xiāo)量的份額中可達(dá)到20%。政府計(jì)劃到2020年在全國(guó)建設(shè)80座用于燃料電池車(chē)的加氫站,2016年將建設(shè)13座加氫站。
(2)太陽(yáng)能加氫站將成為大型加氫站的有效補(bǔ)充
和燃油車(chē)一樣,車(chē)輛行駛在路上,突然發(fā)現(xiàn)快沒(méi)油了怎么辦?路邊如果能有小型的加油站能夠加一點(diǎn)油,使其能夠支撐到大興加油站加油即可。同樣的道理,相比類似加油站的大型加氫站,SHS太陽(yáng)能加氫站是大型加氫站的有效補(bǔ)充和擴(kuò)展。它體積較小,對(duì)于建設(shè)用地和氫氣儲(chǔ)藏設(shè)施沒(méi)有額外特殊要求,它可以鋪設(shè)成數(shù)量更大、更廣泛的臨時(shí)加氫網(wǎng),以便滿足氫燃料電池汽車(chē)的臨時(shí)性加氫需要。
前面所說(shuō)的日本本田技研工業(yè)的SHS加氫站是典型的太陽(yáng)能加氫站,也是世界上首個(gè)同時(shí)具備氫氣的制造、貯藏、填充機(jī)能的設(shè)備,同時(shí),也是這類設(shè)備中首個(gè)實(shí)用化的。此前,本田已經(jīng)于琦玉市、北九州市與巖谷產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社協(xié)力設(shè)置了由本田獨(dú)自開(kāi)發(fā)的SHS加氫站。
(3)移動(dòng)加氫車(chē)更加靈活方便
2015年12月,豐田公司與Air Products公司合作,在加州新建設(shè)的加氫站建成前,為消費(fèi)者提供氫氣。Air Product公司的移動(dòng)加氫車(chē)使用蓄電池以及太陽(yáng)能發(fā)電制氫,加氫車(chē)每次可以為Mirai加注半個(gè)罐氫氣,提供150英里的續(xù)航里程。移動(dòng)加氫車(chē)的儲(chǔ)氫能力為85kg,每罐可以滿足30多輛車(chē)的加氫需求。
三、燃料電池汽車(chē)新陣營(yíng)即將形成——傳統(tǒng)車(chē)廠的彎道超車(chē)?
幾年前,燃料電池陣營(yíng)非常薄弱,除了豐田、現(xiàn)代、通用等幾家廠商,其他車(chē)廠積極性并不太高。而燃料電池廠商如加拿大Ballard等也并沒(méi)有向下游燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域整合。這導(dǎo)致了前些年燃料電車(chē)汽車(chē)一直處于相對(duì)邊緣化的狀態(tài),產(chǎn)業(yè)呼聲不高。
但是,出于對(duì)傳統(tǒng)化石燃料儲(chǔ)量及溫室效應(yīng)的擔(dān)憂,以及傳統(tǒng)車(chē)廠企圖以新模式和新能源來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池汽車(chē)的彎道超車(chē),于是氫能+燃料電池的呼聲開(kāi)始走高,新陣營(yíng)逐步形成。
1、對(duì)傳統(tǒng)化石燃料儲(chǔ)量及溫室效應(yīng)的擔(dān)憂催生氫能+燃料電池應(yīng)用滲透率提升
傳統(tǒng)汽車(chē)是石油消耗大戶,且內(nèi)燃機(jī)的能效轉(zhuǎn)換率低,隨著世界能源短缺和對(duì)石油供需缺口將放大的擔(dān)憂,汽車(chē)產(chǎn)業(yè)開(kāi)始發(fā)生變化。有數(shù)據(jù)顯示,按目前化石燃料的消費(fèi)量和儲(chǔ)量,石油只能消費(fèi)45-50年,天然氣只能消費(fèi)50-60年,煤炭消費(fèi)200-220年。因此歐美和日本都在積極尋找可再生能源替代化石燃料。氫能是儲(chǔ)量最豐富的可再生能源之一。
傳統(tǒng)汽車(chē)的大量使用加劇了汽車(chē)尾氣的排放,這是造成全球溫室效應(yīng)的重要原因之一,目前世界汽車(chē)保有量已突破10億輛,預(yù)計(jì)2020年全球汽車(chē)保有量將進(jìn)一步大幅提升,二氧化碳等溫室氣體排放加大引起人們的擔(dān)憂。如我們前文所說(shuō),2009年12月,聯(lián)合國(guó)氣候變化大會(huì)在丹麥哥本哈根召開(kāi),經(jīng)過(guò)與會(huì)各方努力,全球主要溫室氣體排放國(guó)家達(dá)成了減排目標(biāo),減少化石燃料燃燒成為減排的重要途徑,而燃料電池恰恰可以將燃燒變?yōu)殡娀瘜W(xué)反應(yīng),提升能效轉(zhuǎn)換率,減少二氧化碳或其他廢棄氣體的排放。氫能+燃料電池將帶來(lái)清潔能源變革。
氫能被視為21世紀(jì)以來(lái)最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉?,人類?duì)氫能應(yīng)用在200年前就產(chǎn)生了興趣,到20世紀(jì)70年代以來(lái),世界上許多國(guó)家和地區(qū)就廣泛開(kāi)展了氫能研究。
氫氣是一種二次、可再生能源,它可以由水制取,且不產(chǎn)生碳排放。而且水是地球上最為豐富的資源,有數(shù)據(jù)顯示,如果把海水中的氫全部提取出來(lái),它所產(chǎn)生的總熱量比地球上所有化石燃料放出的熱量還大9000倍,儲(chǔ)量驚人、用之不竭,因此不少專家認(rèn)為氫氣有可能形成水-氫轉(zhuǎn)換、持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)。隨著國(guó)際氣候開(kāi)始惡化,以及生產(chǎn)生活中各環(huán)節(jié)對(duì)石油石化能源依賴程度的不斷加深,人們對(duì)氫能的興趣越來(lái)越大。
2、傳統(tǒng)車(chē)廠企圖依靠燃料電池實(shí)現(xiàn)彎道超車(chē)
2012年特斯拉全新電動(dòng)車(chē)系列“Model S”首輛電動(dòng)跑車(chē)正式交付再次引發(fā)了新能源汽車(chē)的新一輪高潮,各大車(chē)廠紛紛推出新能源汽車(chē),多個(gè)國(guó)家也大力出臺(tái)各種扶持政策促進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展,特斯拉引領(lǐng)的鋰電池純電動(dòng)車(chē)進(jìn)入快速發(fā)展期,包括特斯拉、中國(guó)的比亞迪、吉利等廠商均在鋰電池汽車(chē)領(lǐng)域進(jìn)行了高度垂直一體化布局,而互聯(lián)網(wǎng)、消費(fèi)電子行業(yè)新廠商如蘋(píng)果、樂(lè)視等也基于對(duì)消費(fèi)電子的理解去做鋰電池汽車(chē),產(chǎn)業(yè)火爆一時(shí)無(wú)兩。
在這個(gè)過(guò)程中,歐系、美系、日系的傳統(tǒng)車(chē)廠的準(zhǔn)備顯得相對(duì)不足,為了實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰電池汽
車(chē)產(chǎn)業(yè)的彎道超車(chē),燃料電池技術(shù)路線開(kāi)始得到關(guān)注。尤其是最近幾年,鋰動(dòng)力電池汽車(chē)在不斷放量的同時(shí)也逐步開(kāi)始面臨礦產(chǎn)資源瓶頸、回收難、可能造成的污染大等問(wèn)題,而與之相伴的是燃料電池技術(shù)快速提高、氫能源存儲(chǔ)及加氫站建設(shè)得到改善、燃料電池綜合成本快速下降等各種有利于燃料電池汽車(chē)發(fā)展的條件逐步具備,有專家認(rèn)為,燃料電池汽車(chē)將是汽車(chē)工業(yè)的終極目標(biāo)。我們看到,傳統(tǒng)車(chē)廠可能希望通過(guò)燃料電池汽車(chē)向鋰電池汽車(chē)廠商發(fā)出挑戰(zhàn)。
燃料電池汽車(chē)對(duì)戰(zhàn)鋰電池汽車(chē),將是大潮流所造成的力量對(duì)壘,已經(jīng)不是價(jià)格、性能等各方面因素所能囊括的因素。無(wú)論哪一方取勝,在未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),我們將看到各種技術(shù)路線并駕齊驅(qū)。
四、燃料電池產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng),不能靠民間投資,政策必須先行
我們研究了目前上市的幾家燃料電池廠商,并結(jié)合調(diào)研國(guó)內(nèi)的國(guó)內(nèi)外非上市燃料電池廠商數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)幾個(gè)有意思的數(shù)據(jù)作為參考(由于數(shù)據(jù)并不全面,僅代表我們的一些觀點(diǎn))。
一、相比其他技術(shù)路線和應(yīng)用領(lǐng)域,汽車(chē)用質(zhì)子交換膜燃料電池廠商近一兩年收入增長(zhǎng)加速,也側(cè)面驗(yàn)證了燃料汽車(chē)行業(yè)正在發(fā)生一些微妙的好的變化,已經(jīng)開(kāi)始給響應(yīng)的燃料電池廠商帶來(lái)明顯的銷(xiāo)售增量。
二、燃料電池及核心配件廠,一般基礎(chǔ)營(yíng)業(yè)費(fèi)用需要幾千萬(wàn)-上億美金。由于燃料電池產(chǎn)業(yè)涉及到材料和電化學(xué)反應(yīng)、系統(tǒng)級(jí)應(yīng)用等各類基礎(chǔ)性關(guān)鍵研究,多數(shù)燃料電池廠商的基礎(chǔ)研發(fā)投入較大,每年至少要在大幾百萬(wàn)美金。
三、銷(xiāo)售額超過(guò)四五千萬(wàn)美金的燃料電池廠商基本可以覆蓋掉成本費(fèi)用,規(guī)?;?yīng)在燃料電池行業(yè)體現(xiàn)非常明顯。小廠商一般需要承受較長(zhǎng)時(shí)間的研發(fā)投入和市場(chǎng)推廣期。
四、由于以上原因,燃料電池屬于壁壘高、產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng)、對(duì)基礎(chǔ)研究要求高的“硬骨頭”,因此,近兩三年燃料電池行業(yè)的民間投資積極性有所下降。我們認(rèn)為,作為未來(lái)可能帶來(lái)清潔能源變革的重要行業(yè)之一,在燃料電池及燃料電池汽車(chē)領(lǐng)域,政策必須先行。
1、近年來(lái)全球燃料電池民間投資積極性有所下滑
近年來(lái)全球燃料電池投資有所下滑。按照DOE從VC、PE、OTC和PIPE等各類投資案中拿到的數(shù)據(jù),2012年至2014年,全球燃料電池總投資7.36億美元,而2011年到2013年總投資為10.39億美元,2010年到2012年總投資為8.54億美元,這里面,2012年和2013年是燃料電池投資的高峰。
2014年燃料電池領(lǐng)域投資規(guī)模最大前五筆VC/PE投資分別為6,300萬(wàn)美元、5,000萬(wàn)美元、500萬(wàn)美元、130萬(wàn)美元和30萬(wàn)美元,總共1.2億美元。其中,燃料電池行業(yè)最大的一筆投資是由新加坡國(guó)家投資公司完成,對(duì)香港一家質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)商Intelligent Energy Holdings投資了6,300萬(wàn)美元。
部分投資的數(shù)據(jù)無(wú)法獲取,例如DAG Ventures LLC投資了Oorja Fuel Cells等,但無(wú)論如何,我們看到由于燃料電池產(chǎn)業(yè)周期長(zhǎng),民間投資的意愿并不明確,尤其是用于分布式發(fā)電等領(lǐng)域的廠商大多依靠于政府補(bǔ)貼。
2、乘用車(chē)燃料電池廠商融資有向好的苗頭
近年來(lái),針對(duì)乘用車(chē)市場(chǎng)的及小型工業(yè)移動(dòng)電源市場(chǎng)的燃料電池廠商融資有向好的苗頭。比如豐田和本田的燃料電池車(chē)型銷(xiāo)量超預(yù)期,還比如PhystechVentures和NorthEnergyVentures此前投資了俄羅斯一家質(zhì)子交換膜燃料電池企業(yè)ATEnergy,幫助這就家公司開(kāi)發(fā)無(wú)人機(jī)和通信基站備用電源燃料電池系統(tǒng)?;蛟S重要的原因是,這些應(yīng)用能夠得政府和廠商的多方面支持,且產(chǎn)業(yè)化周期相對(duì)較短。此外,燃料電池系統(tǒng)成本下降加速、規(guī)?;?yīng)開(kāi)始逐步顯現(xiàn)也是重要原因。
3、上市或增發(fā)融資都是解決燃料電池廠商巨大投入的重要途徑
為了支持巨額研發(fā)和產(chǎn)品的商業(yè)化推廣,燃料電池廠商也不斷尋求上市和增發(fā)進(jìn)行融資。2014年,F(xiàn)uel Cell Energy、Plug Power、Ceramic Fuel Cells Ltd.、Hydrogenics Corporation、SFC Energy和AFC Energy等公司均募集了資金,Intelligent Energy、my FC Holding、Power Cell Sweden AB等公司也分別在倫敦和納斯達(dá)克上市。
燃料電池系統(tǒng)價(jià)格高、氫氣儲(chǔ)存運(yùn)輸難、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施配套不完善、燃料電池企業(yè)研發(fā)投入大、產(chǎn)業(yè)化周期長(zhǎng)都是阻礙行業(yè)發(fā)展的不利因素,但這些不利因素都在逐步發(fā)生好的變化。
4、日本燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的啟示
日本是全球發(fā)展燃料電池,尤其是燃料電池汽車(chē)最積極的國(guó)家,也是在這個(gè)領(lǐng)域推動(dòng)得最成功的國(guó)家。除了對(duì)環(huán)保的重視之外,我們認(rèn)為還有其本身石化燃料等資源儲(chǔ)備不豐富等原因。過(guò)去30年時(shí)間,以日本經(jīng)產(chǎn)省為代表的日本政府先后投入上千億日元用于燃料電池汽車(chē)和氫能的基礎(chǔ)科學(xué)研究、技術(shù)攻關(guān)和示范推廣。日本政府對(duì)燃料電池產(chǎn)業(yè)的持續(xù)補(bǔ)貼、稅收減免和各類研發(fā)投入、產(chǎn)業(yè)化扶持使得它在氫燃料電池領(lǐng)域具有一定的壟斷性,除了強(qiáng)大的技術(shù)儲(chǔ)備,還有數(shù)量龐大的在手專利,強(qiáng)大的領(lǐng)頭羊廠商豐田、本田等。
燃料電池是最環(huán)保的一種清潔能源,而且是可再生能源中唯一能夠產(chǎn)業(yè)化地作為汽車(chē)動(dòng)力源的技術(shù)路線,無(wú)論是基于環(huán)保的考慮,還是基于未來(lái)對(duì)石化燃料危機(jī)的擔(dān)憂,燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展意義重大,而燃料電池汽車(chē)也將成為鋰電池汽車(chē)的一種有效補(bǔ)充。
從日本在燃料電池領(lǐng)域的發(fā)展路徑得到的啟示是:對(duì)于燃料電池而言,政策必須先行,產(chǎn)業(yè)才能跟上。
我國(guó)從2001年的“863計(jì)劃電動(dòng)汽車(chē)重大專項(xiàng)”項(xiàng)目確定的三縱三橫戰(zhàn)略中就包括燃料電池汽車(chē);2015年《中國(guó)制造2025》規(guī)劃綱要出臺(tái),其中明確提出未來(lái)國(guó)家將繼續(xù)支持燃料電池汽車(chē)的發(fā)展;2015年底,科技部“十三五”新能源汽車(chē)重點(diǎn)專項(xiàng)布局中再次提及燃料電池動(dòng)力系統(tǒng);近日,國(guó)家發(fā)改委和國(guó)家能源局在系統(tǒng)內(nèi)部印發(fā)《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030年)》,并同時(shí)發(fā)布了《能源技術(shù)革命重點(diǎn)創(chuàng)新行動(dòng)路線圖》,提出15項(xiàng)重點(diǎn)創(chuàng)新任務(wù),其中包括了氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新,戰(zhàn)略方向包括氫的制取/儲(chǔ)運(yùn)及加氫站、先進(jìn)燃料電池、燃料電池分布式發(fā)電,并且布局了重點(diǎn)任務(wù)、創(chuàng)新目標(biāo)和創(chuàng)新行動(dòng)。
或許,政策將開(kāi)啟燃料電池及燃料電池汽車(chē)行業(yè)發(fā)展的大潮。在產(chǎn)業(yè)未變待變之際,我們期待看到更多的變化。




