逆流而上的燃料電池汽車價值幾何|產業鏈價值圖譜

得益於產業與政策的雙重支持,中國已經成為全球最大的新能源汽車市場,即便國內新能源汽車整車資質企業數量一直沒有被放開,但並不妨礙中國新能源汽車市場的格局競爭,較高的准入門檻進一步讓資源整合,只有軟、硬件實力兼備的企業,才能有資格入局博弈。

隨著鋰電池電動汽車的普及,它的弊端也越發顯現,當市場看透一個行業的時候,對於它的投資邏輯,便從成長潛力,轉變為了實際的業績效益。近三年來,基礎鋰鹽價格漲勢驚人,從不到4萬元/噸一路攀升至最高18萬元/噸,電池級碳酸鋰價格上漲大約4至5倍,因此鋰電池電動汽車的市場關注熱點,持續圍繞在產業鏈上游企業。

從去年開始,氫能及氫燃料電池產業開始受到市場關注,在2019年初更是形成一波炒作題材,相比已經走進技術與創新瓶頸的鋰電池電動汽車,燃料電池汽車,因為技術突破的前景想象、政策引導帶來的新入局者、市場資金的佈局炒作,隱隱成為新能源產業的新標杆。

燃料電池VS鋰電池

從最初的新鮮事物,到如今的月銷十萬輛,新能源汽車的新鮮感已經過去,隨著越來越多的消費者購買鋰電池電動汽車,對它的吐槽也越讓人擔憂,行駛里程的衰減、北方冬天的高耗能、充電等待長和充電慢,雖然這些問題,通過基礎設施建設和續航里程增加,已經在一定程度上得到緩解,但鋰電池電動汽車的弊端,從技術角度暫時無法得到根治。

燃料電池則是另一個全新的領域,從技術角度來看,不同於鋰電池是一個儲能裝置,燃料電池則更像一個“發電廠”,氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散,並與電解質發生反應,釋放出的電子通過外部的負載到達陰極,是一種將存在於燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置,其反應產生的廢料除了微量的二氧化碳和氮氧化物外,主要是水,燃料電池的做功比氫氣單純燃燒的效率要高2-3倍,且安靜無汙染。


逆流而上的燃料電池汽車價值幾何|產業鏈價值圖譜


質子交換膜與催化劑是燃料電池反應核心

氫燃料電池與鋰電池最大的不同之處,是其無需充電,只需加氫,使用習慣上類似於普通燃油車,非常方便。豐田歷經20年研發,實現量產的燃料電池汽車Mirai,其續航高達650km,加滿氣需要3分鐘左右,速度與加油差不多,而其終端售價,在獲得補貼後約為523.6萬日元(約30.7萬人民幣),已經可以與鋰電池電動車一較高下了。

雖然價格越發親民,但燃料電池汽車起步比鋰電池電動汽車要晚,而且其產業鏈比鋰電池電動汽車更長,鋰電池電動汽車的產業鏈已經基本打通,而燃料電池汽車則不一樣,在國內還沒有完善的產業鏈形成。在鋰電池產業不斷髮展壯大的情況下,國家也通過基礎設施和補貼政策促進鋰電池電動汽車進入市場,已經落後的燃料電池汽車,除了要面臨與鋰電池汽車競爭市場份額的“同室操戈”,更尷尬於核心技術與配件被豐田等國外企業掌握。

以當下主流的氫燃料電池來說,電堆單元和儲氫罐是最核心的兩大部件,電堆單元就是那個“發電廠”,部件有雙極板、質子交換膜、碳紙/碳布、催化劑等,質子交換膜的主要功能是傳輸質子,分隔反應氣體以及電子絕緣,如此重要的部件僅美國和日本企業能夠生產,國內還未能實現進口替代。另一個催化劑需要貴金屬鉑金,雖然通過技術手段使其使用量大幅降低,但鉑金在全球儲存稀少,也使得燃料電池成本一直居高不下。


逆流而上的燃料電池汽車價值幾何|產業鏈價值圖譜


產業政策逐漸偏向燃料電池

從過往政策就可以看到,燃料電池的政策傾斜正在加大,尤其是2018年的補貼政策,進一步提鋰電池乘用車能量密度門檻要求,而燃料電池汽車補貼力度則保持不變,燃料電池汽車按燃料電池系統的額定功率進行補貼,燃料電池客車和專用車採用定額補貼方式,是補貼力度最大的新能源汽車種類。

在《中國製造2025》中明確支持燃料電池汽車的發展,推動新能源汽車與國際先進水平接軌的戰略,提出三個發展階段,首先是關鍵材料及及零部件實現國產化;其次是燃料電池及電池堆整車性能逐步提升;再者是到2020實現1000輛、2025年實現5萬輛、2030年實現100萬輛燃料電池汽車應用規模,同時到2025年基本完善制氫及加氫基礎設施。

在國外,日本中央和地方政府為每輛氫能源汽車提供大約2.3萬美元(約合14.7萬人民幣)的財政補貼,低於我國氫燃料電池乘用車補貼標準,美國對燃料電池車補貼最少,並且將逐步取消對新能源車的補貼,由此可見,我國的燃料電池汽車補貼最為優厚。不僅從國家財政上對燃料電池汽車產業發展給予支持,各地方省市也在極力支持當地氫能與燃料電池汽車產業的發展。2018年以來,包括北京、上海、廣東、武漢、重慶等省市已經出臺相關氫燃料電池汽車地方補助政策,並提出加氫站等基礎設施建設安排,佛山更成為地方城市佈局加氫站的標杆。

燃料電池整車製造也在快速發展,乘用車方面,上汽集團已完成前後四代氫燃料電池轎車的開發,上汽榮威950插電式燃料電池汽車在2015年車展亮相,宇通客車自2009年投入研究後,先後完成四代燃料電池城市客車的升級,中通客車則在2017年1月下線了首款9米氫燃料電池客車。相比豐田在燃料電池汽車領域的研發時間和投入,國內的燃料電池汽車企業想要做到規模量產,還需要一定的時間沉澱。

但我國有一句極其經典的話:重賞之下必有勇夫。鋰電池電動汽車在高補貼之下,已經打開了新能源汽車的市場局面,燃料電池主要有三大優勢,補貼支持穩定、新能源汽車認可度提升、續航與加能快捷,隨著鋰電池電動汽車的補貼退坡,已經影響到了一些整車企業的業績,而燃料電池汽車補貼的堅挺,也逐漸吸引著相關產業資本的介入。

投資邏輯看準技術先驅

不論實業投資在燃料電池汽車領域如何開疆拓土,資本市場的邏輯就明顯與鋰電池電動汽車炒作不同,鋰電池電動汽車的題材炒作一直以業績為焦點,因此鋰電池電動汽車產業中,最苦的莫過於中游生產製造企業,由於技術門檻不高,不斷遭到上游鋰礦和下游整車企業侵蝕市場。

前後夾擊的中游企業成為整個鋰電池電動汽車產業中日子最艱難的企業,甚至出現了沃特瑪、珠海銀隆這樣的企業。鋰電池生產製造企業陷入困境的原因,一方面是快速擴充產能導致資金鍊發生問題,另一方面則是因為國家提高續航里程和能量密度標準,讓其部分產品不再符合補貼標準成為了“廢品”,沒有訂單,更沒有補貼。

補貼就如一劑強心針,讓鋰電池電動汽車產業爆發蓬勃生機的同時,也掩蓋了諸多矛盾。而燃料電池汽車的炒作邏輯顯然不同於鋰電池電動汽車,補貼雖多卻不好拿,因為技術門檻實在是高。作為一個頗具前景又注重技術實力的產業,中上游反而成為燃料電池汽車最值得關注的板塊,作為產業鏈下游的整車企業,反而在在燃料電池汽車領域並沒有太多的熱情。

高門檻與高投入是整車企業望而怯步的原因之一,更多的還是因為雙積分考核在即,鋰電池電動汽車以其更成熟的運作模式成為企業們的首選,因此只有極少數整車企業像上汽那樣,願意在燃料電池汽車研發上,投入費用與時間。

燃料電池上游原材料基於技術和產品的不確定性,還存在一定的變數,燃料電池想要大規模應用,一個前提條件就是能否以一個較低的成本制氫,目前制氫的主要方式是工業尾氣+PSA、甲醇裂解、天然氣裂解以及電解水等。其中成本最低的是工業尾氣+PSA法,國內市場化效益最佳的是甲醇裂解,不論哪一種方式,都並非是稀有的上游原材料,尤其是工業尾氣+PSA,更是在環保政策壓力下,成為工業企業創收的新來源。

因此位於中上游的燃料電池研發生產企業,以及相關的配件供應商,成為燃料電池汽車能否走向商業化的成敗核心,燃料電池成本由燃料電池堆、空氣供給系統、氫氣供給系統、冷卻排水系統及電能控制系統等部分組成,其中電池堆成本佔比高達61%,電池堆中又以催化劑成本最高,佔比近一半,因此電池堆的研究,成為燃料電池技術企業的首選。


逆流而上的燃料電池汽車價值幾何|產業鏈價值圖譜


目前國內通過自主研發和引進技術已經有不少企業能夠生產電池堆,如廣東合即得能源科技有限公司自主研發的水氫動力模塊已成功用於整車試驗,國外企業也通過在國內合資建廠組裝電堆為國內系統企業提供電堆。近期受到市場追捧的燃料電池概念股,多數是電池堆的製造企業,也是因為這一領域技術已經日益成熟。

目前廣東合即得對於水氫技術的開發,從電堆到發動機、動力系統,再應用到整車上,已經開始探索產業化,並且已經開始進行相關的測試和驗證,一旦實現關鍵零部件國產化、將降低燃料電池成本,助力燃料電池汽車彎道超車。

水氫技術是常溫常壓甲醇水制氫與燃料電池高度集合的技術,水氫汽車是將水氫技術應用到汽車上的產物,它直接利用水氫動力系統為電機供電,從而為汽車提供動力,水氫動力系統替代了傳統電動汽車中的鋰電池,只要原料箱中有充足的甲醇水即可保證水氫汽車的續航能力。水氫汽車具有內燃機汽車一樣的續航能力卻沒有排放;具有傳統電動車的環保性和便捷性卻沒有充電難題,具有氫燃料電池汽車一樣的綠色動力卻沒有加氫難題。

站在消費者的角度來看,水氫汽車續航里程長、加註甲醇快,駕乘感受優於電動汽車,基礎設施建設成本低,無疑能夠帶來更好的用戶體驗,目前水氫汽車發展雖然較慢,卻並未失去市場熱度。水氫汽車加註甲醇站建立、關鍵零部件的國產化、技術進步降低生產成本,遠比鋰電池陷入增加能量密度提升里程的瓶頸,要更為有創新看點。

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