2024年12月22日 星期日
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燃料电池:新能源装备产业链下一个新风口(二)

2019/10/16 13:53:572366

二、燃料电池汽车:产业化正在形成突破

1多款车型即将量产销售

尽管锂电池汽车在近几年取得了迅猛的发展,但仍然存在一定技术缺陷,锂电池汽车面临锂金属资源瓶颈,且电池在使用不久后便会出现迅速的电量衰竭,电池组同一性大打折扣,造成较大的污染和浪费。而燃料电池稳定性不断提升,包括动力系统、燃料制备储运在内的综合成本的不断下行,使得众多国际车企巨头看到燃料电池汽车产业化的曙光。丰田、本田、奔驰、通用等国际车企纷纷推出燃料电池汽车计划,预计多款明星级燃料电池车型将在未来两年内大批次的进入市场。

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从这两款燃料电池汽车的性能参数与之前传统车款的比较来看,燃料电池的性能参数丝毫不逊于经典款的锂电池汽车和传统汽车。首先在价格方面,燃料电池保持了亲民的价格区间,略低于Tesla经典款X 85Kwh,尽管这样的售价未必会激发厂商大量生产的积极性,但是借助于政府的补贴,初步的市场实验可以帮助之后更多车款的上市。此外在续航能力方面,燃料电池汽车已经能和内燃机汽车旗鼓相当,表现好于锂电池汽车,且其3分钟的充能时间符合大众的消费习惯,未来市场有望迎来更多的燃料电池汽车车款。

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不仅仅是丰田、本田、现代等日韩企业的车款,未来两到三年内,包括奔驰、通用、福特在内的多家厂商将向市场投放自身的燃料电池汽车,以确立自身在这个新兴市场的先发优势。目前新能源汽车汽车在汽车总量中的比例还是偏低,在2030年会形成传统汽车、混合动力汽车、纯锂电动汽车、燃料电池汽车共同竞争的市场格局,并逐渐想能效高、污染低的方向发展。

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2大型车企纷纷布局

早在2013年伊始,各大车企纷纷结盟,共同进行燃料电池的研发推进。1月,宝马与丰田签署协议,共同开发燃料电池系统;同年,戴姆勒、福特与日产三强联手,设立燃料电池技术研发中心;同年7月,通用与本田结盟,携手为燃料电池车开发通用系统。诸多研发同盟的设立,为燃料电池这几年的进展提供了保障。

丰田通过质子交换膜燃料电池领域的技术研发于14年年底推出首款燃料电池汽车Mirai,其价格和性能远远优于最早量产的现代途胜,Mirai的推出是丰田、宝马结盟来大力研发的结晶。而本田也在15年年初推出了首款燃料电池汽车Clarity,该车续航里程超700公里,已于今年3月在日本上市。

燃料电池研发的推动力量已经由最初的科技公司、科研院所交接接力棒给车企巨头,这其中变化是由三个关键因素催化而致。在资本因素、技术因素和地域因素来看,燃料电池的开发成本需要由实力雄厚的产业资本覆盖,纯科研开发性质的公司无力独自承担;从技术因素看,燃料电池开发需与动力系统开发集成协同发展,车企的大力推行可以很好的解决这一方面;此外,从区域位置来看,燃料电池的应用主要集中于人口密度较高、科技实力较强的日韩和中国沿海区域。

从资本因素看,燃料电池技术处于产业化初期,无法对公司的业绩产生直接的利好,通常都是以抢占先发优势为目的,这和百度、谷歌等巨头企业投入巨量资金发展无人驾驶汽车是类似的。从营收规模看,Ballard动力等企业的业务体量不足以完全覆盖研发的成本,大多采取的是为车企进行研发辅导的工作。

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从业务领域看,Ballard动力、普拉格能源更多扮演供应商角色。从目前看,燃料电池最好的消费端输出是燃料电池汽车,市场空间广阔,符合节能减排的大形势。而在目前成本不断降低的情况下,车企更有动力推动产业化进程。类似锂电池汽车,Ballard动力、普拉格能源更多的扮演类似于电芯、电解液的核心部件供应商角色,对产业的推动起到重要推动作用。

从产业区域看,或从人口密度大、科技水平高的区域开始发展。燃料电池汽车绝对数量和款式还是特别稀少的,目前的上市车款和研究力量主要还是日韩车企。究其原因,燃料电池汽车的特点在于能源交换便捷,对交通拥挤等问题具有天然免疫作用,适合于日本、韩国、中国沿海东部等区域率先启动。

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3国内产业化进程:燃料电池装备成关键环节

目前燃料电池汽车的研发主要看日韩企业推动,国内相关产业的工作也正在推进工,正在形成燃料电池汽车整体系统的生产制造能力。部分企业已经布局诸如储氢罐和液体储氢(富瑞特装)、燃料电池压缩机(雪人股份)等核心部件,形成了多维的燃料电池开发热潮。随着燃料电池行业进一步规范化和产业化,相关企业的研发水平有望逐渐提高,拥有燃料电池动力系统的总装能力。

燃料电池模组生产。目前该领域主要还是欧美企业领先,代表性企业有加拿大公司Ballard动力和美国清洁能源龙头普拉格能源。公司研发方向主要是清洁能源燃料电池产品,迄今为止,公司氢燃料电池的出货量接近150MW,是氢燃料电池界的龙头企业,但对于燃料动力电池的研发仍无力企及,其业务布局在在燃料电池电解质、固态氧化物电解质电池、燃料电池供应设备、用于压力控制的燃料电池辅助装置或方法、质子交换膜燃料电池等方面,类似于锂动力电池中的电解质、锂电制造设备等方面。下游主要面向的客户需求是电信备用电源、叉车电源和燃料电池堆等。公司近期主要合作有与Wan Hool汽车公司签订的氢燃料电池客车燃料电池模组,与大众集团签订的8000万美元车用燃料电池专利和服务、与国内的泽禾和鸿运合作的燃料电池动力公共汽车燃料电池动力产品。普拉格能源,不同于Ballard动力公司,普拉格能源公司偏向于燃料电池的系统集成,目前主要业务在于无聊搬运叉车的动力供给。值得一提的是,普拉格能源所有GenDrive电池产品燃料电池堆均由Ballard动力提供。公司明星级产品是氢燃料PEMGenDrive产品,专供于高端机械制造类的动力需求。

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燃料电池组件。国内最具代表性的企业是新源动力。新源动力全程大连新源动力股份有限公司,主要从事质子交换膜燃料电池及组件的研制生产,是目前国内燃料电池领域的龙头企业。公司已实现燃料电池关键材料及关键部件、电堆组装的小批量生产,建成可年产5500kw 燃料电池堆用关键部件的批量生产线,同时在车用燃料电池系统集成安装、调试、运行等方面拥有优势地位。

燃料电池相关装备。国内机械行业有涉及相关业务的企业,比如富瑞特装和雪人股份等。雪人股份入股的世界螺杆压缩机鼻祖企业瑞典OPCON公司在双螺杆压缩机的基本结构基础上开发制造了燃料电池用空气压缩机。由于燃料电池的特殊构造,目前广泛应用的工业压缩机无法满足供气循环要求,新型供气系统将伴随燃料电池产业迅速发展。

富瑞特装投资的张家港新云科技,未来将与公司合作成立富瑞氢能装备公司,主要提供氢能技术设施技术、装备和一站式解决方案。氢气储存是燃料电池产业化的关键,目前储氢材料板块有富瑞特装控股子公司江苏氢阳能源有限公司参与。

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