氫燃料電池：兩路徑降本，零部件國產(chǎn)化加速

　　在新型能源中，氫能具有重要的戰(zhàn)略地位。氫燃料電池作為氫能下游應用的關鍵載體，有望成為內(nèi)燃機和動力電池之后的新一代能量轉化設備。

　　近年來，在政策的支持和引導下，氫燃料電池市場活躍度明顯提升，裝機量逐年提高。預計隨著技術進步和成本下行，氫燃料電池在重卡、大巴等交通領域的應用將持續(xù)快速增長。而作為我國燃料電池系統(tǒng)降本的主要路徑之一，零部件國產(chǎn)化進程有望進一步加速。

　　近九成燃料電池裝機用于交通運輸

　　氫燃料電池是一種將氫氣通過化學反應直接轉化為電能的裝置，是一種理想的清潔能源解決方案。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相比，氫燃料電池的排放物主要是水，幾乎不產(chǎn)生溫室氣體和其他污染物，具有清潔低碳、啟停迅速、無噪聲等優(yōu)點;與動力電池相比，氫燃料電池具有能量密度更高、充能時間短、使用壽命長等優(yōu)點。此外，氫燃料電池在能源存儲、運輸和應用上的靈活性，使其在交通、工業(yè)、住宅和電力供應等多個領域都有著廣泛的應用前景。

　　按電解質不同，氫燃料電池可分為質子交換膜燃料電池(PEMFC)、堿性燃料電池(AFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、磷酸燃料電池(PAFC)等。

　　其中，PEMFC因功率密度高及啟動速度快等優(yōu)點而被廣泛應用于燃料電池汽車領域，東興證券研報顯示，2022年PEMFC出貨占比近86%;SOFC能量轉換效率高且燃料種類選擇多樣，但由于啟動時間較慢在交通領域較難應用，目前主要應用場景為熱電連供系統(tǒng)等固定式發(fā)電及儲能領域，2022年SOFC出貨占比約10%。

　　從應用場景來看，燃料電池技術主要應用于交通運輸、固定電源和便攜式電源三大領域。其中，交通運輸領域為主導應用場景且主導優(yōu)勢持續(xù)擴大，據(jù)東興證券研報，2022年裝機功率占比達85%，較2018年提升12pct。

　　關鍵零部件國產(chǎn)化進展良好

　　和鋰電、光伏產(chǎn)業(yè)相似，燃料電池走向大規(guī)模市場化的主要路徑是降低成本。根據(jù)華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院數(shù)據(jù)，氫燃料電池成本構成中，電堆是最大構成部分，占比約60%;在電堆成本構成中，催化劑、雙極板和交換膜是主要成本來源，占總燃料電池成本比例分別為23%、16%和8%。

　　當前，燃料電池系統(tǒng)的降本主要有兩條路徑，一是規(guī)模效應帶來的單位成本下降，二是零部件國產(chǎn)化替代。

　　近年來，燃料電池系統(tǒng)裝機增速較高，規(guī)模效應逐步顯現(xiàn)。根據(jù)東興證券研報，2017年至2023年，中國燃料電池系統(tǒng)年裝機功率由37.8MW提升至734MW，6年CAGR為64%。另據(jù)中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心(以下簡稱“中汽政研”)7月發(fā)布的《“萬輛百站”燃料電池汽車示范大數(shù)據(jù)報告》，我國燃料電池示范車輛已突破1萬輛，累計純氫運行里程2.35億公里。在政策支持下，當前我國燃料電池系統(tǒng)成本已降低至2000-2500元/kW，較示范前降低了80%以上。

　　關鍵零部件方面，電堆、空氣壓縮機、膜電極、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、雙極板等五項零部件國產(chǎn)化率已經(jīng)超過80%，已經(jīng)打破了國外技術壟斷，在部分關鍵技術和產(chǎn)品應用方面達到國際領先水平。

　　億華通(688339.SH)是中國燃料電池領域的龍頭企業(yè)，在國產(chǎn)化降本方面具有豐富經(jīng)驗。在接受第一財經(jīng)采訪時，億華通常務副總經(jīng)理于民表示，中國的燃料電池產(chǎn)業(yè)起步較晚，公司沿循“整車動力系統(tǒng)-發(fā)動機-電堆-雙極板&膜電極”的技術路線，逐步進行產(chǎn)品和設備的開發(fā)，以及產(chǎn)業(yè)鏈的打通，從而實現(xiàn)了零部件的國產(chǎn)化替代。

　　目前，國產(chǎn)化已經(jīng)取得了良好進展。以空壓機為例，早期進口空壓機單價在10萬元左右，目前國產(chǎn)空壓機降到了1萬元，降幅高達90%，甚至吸引了豐田等國外燃料電池廠商前來采購。于民認為這帶來了兩方面收益，其一是促進了燃料電池的市場推廣，其二是避免了受到國外技術專利限制。

　　但少數(shù)零部件進口依賴度仍然較高。于民表示，目前碳紙、質子交換膜、催化劑的進口比例分別為80%、93%、98%，后續(xù)在這三個環(huán)節(jié)仍需要加快國產(chǎn)化進程。

　　相關數(shù)據(jù)顯示，國內(nèi)90%的已運營燃料電池車使用進口催化劑。海外催化劑供應商主要包括日本田中貴金屬、英國莊信萬豐、比利時優(yōu)美科，國內(nèi)催化劑生產(chǎn)廠商包括貴研鉑業(yè)(600459.SH)、中自科技(688737.SH)等。在質子交換膜領域，美國戈爾占據(jù)超八成市場份額，國內(nèi)生產(chǎn)廠商包括東岳集團、東材科技、泛亞微透、萬潤股份等。氣體擴散層主要材料是碳紙，該領域全球生產(chǎn)廠商數(shù)量較少，主要為日本東麗、美國AvCarb、德國SGL，國內(nèi)生產(chǎn)廠商有通用氫能、金博股份(688598.SH)、江蘇天鳥等。

　　燃料電池市場呈現(xiàn)較高集中度

　　近年來我國燃料電池系統(tǒng)行業(yè)持續(xù)有新廠商入局，市場活躍度趨升。根據(jù)高工產(chǎn)業(yè)研究院(GGII)統(tǒng)計，2023年國內(nèi)7478輛上牌燃料電池汽車由96家燃料電池系統(tǒng)廠商(含子公司)配套，系統(tǒng)廠商數(shù)量同比2022年增加26家;各控股子公司銷量合并到母公司后，配套燃料電池系統(tǒng)廠商數(shù)量共57家，同比2022年增加11家。

　　市場集中度方面，2023年，TOP10系統(tǒng)廠商配套數(shù)量達到5682臺，市場份額合計為76%，較去年同期下降4.3pct;TOP10系統(tǒng)廠商裝機功率合計為562MW，占總裝機量的76.6%，與裝機臺套數(shù)占比基本匹配。

　　從燃料電池系統(tǒng)廠商裝機量來看，配套燃料電池汽車超過100臺的有15家，超過50臺的有23家，多達18家系統(tǒng)廠商配套數(shù)量不足10臺，也反映出國內(nèi)燃料電池市場集中度仍然較高，頭部企業(yè)享有更多訂單優(yōu)勢和規(guī)?；б妗?/p>

　　供應鏈方面，當前國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)商和車廠呈現(xiàn)出較高綁定。根據(jù)國金證券研報，依據(jù)整車裝機功率統(tǒng)計的配套累計情況，億華通系統(tǒng)主要與美錦汽車、鄭州宇通、佛山飛馳配套，配套率為53%、21%、8%;重塑能源主要與中國一汽、鄭州宇通等配套，配套率為57%、37%;捷氫科技主要與上汽紅巖配套，配套率為52%;國鴻氫能主要與陜汽集團、東風柳州等配套，配套率為62%、34%;其余一對一配套。

　　但燃料電池系統(tǒng)供應商的競爭格局仍在不斷變化中。2024年1-6月，國內(nèi)燃料電池系統(tǒng)公司累計裝機量排名，億華通作為龍頭繼續(xù)保持第一，2-6名分別為重塑能源、國鴻氫能、鋒源氫能、康明斯、捷氫科技，而2023年2-6名分別為捷氫科技、重塑能源、國鴻氫能、濰柴動力、未勢能源。

　　政策加碼下中國燃料電池車銷量逆勢增長

　　氫燃料電池車作為現(xiàn)階段燃料電池系統(tǒng)的主要應用領域，二者表現(xiàn)高度相關。全球氫燃料電池車在2023年和2024年上半年銷量均出現(xiàn)收縮趨勢。根據(jù)SNE Research的數(shù)據(jù)，2022年氫燃料電池車全球銷售20704輛，創(chuàng)歷史新高，此后開始走低;2023年降至16413輛，同比下滑20.7%;2024年上半年該數(shù)字為5621輛，同比下滑34.1%。

　　其中，美國、韓國銷量降幅最大。根據(jù)德國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2024年上半年，韓國氫燃料電池車銷量為1742輛，同比下滑41.8%;美國則從去年同期的1825輛銳減到322輛，同比大幅下降82.4%;歐洲銷量為594輛，同比增長21%;日本銷量為440輛，同比翻倍。

　　相比之下，中國市場逆勢增長，繼續(xù)保持全球燃料電池車產(chǎn)銷第一的地位。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)，2024年上半年全國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷數(shù)據(jù)分別為2773輛和2644輛，同比增加11.1%和9.7%，均位列世界第一。

　　這和2024年以來我國多地頻頻出臺燃料電池車利好政策不無關聯(lián)。如山東省自2024年3月1日起，對行駛山東高速公路安裝ETC套裝設備的氫能車輛暫免收取高速公路通行費，政策試行期2年。經(jīng)測算，不考慮免收高速費情況下，氫能重卡全生命周期成本較高，在2年示范期內(nèi)免收高速費政策下，49噸氫能重卡大概節(jié)省89.8萬元過路費，全生命周期運營成本降至591.7萬元，比燃油重卡節(jié)省35.9萬元成本，已具備顯著經(jīng)濟性優(yōu)勢。

　　就在8月，上海市政府印發(fā)《上海市交通領域大規(guī)模設施設備更新專項工作方案(2024-2027年)》，其中明確提出將通過更新交通領域設施設備等方式，推動氫燃料電池車輛的研發(fā)和應用，加快完善加氫站等基礎設施，為氫燃料電池車輛的推廣提供有力保障。

　　國金證券研究所所長蘇晨對第一財經(jīng)表示，氫燃料電池車目前處于試點階段，發(fā)展階段類似10年前的鋰電池車。未來隨著技術進步和成本下行，氫燃料車在重卡、大巴等領域有望迎來爆發(fā)式增長。

　　(本文來自第一財經(jīng))