燃料电池：引领新能源行业的弄潮儿-第3页-北极星储能网

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燃料电池车销量达到20万辆时成本下降到3万美金

丰田燃料电池汽车Mirai在日本的售价为700万日元左右（折合人民币约37.8万元约等于5万美金），补贴后的价格为27万元人民币，预计2020年有望下降40%以上，根据美国能源部对轿车燃料成本的估计，预计到2020年，在年生产量20万辆的条件下，燃料电池轿车成本将低于3万美元，达到市场推广的程度。

燃料电池轿车成本将大幅下降

制氢：氢气来源丰富，来源因地制宜

除电池堆以外，氢的生产、储存和运输、加氢站的配套均是限制燃料电池车产业化应用的关键。

制氢：目前主流的制氢方法主要有4种，技术特征差异较大，应用场景也有所不同。其中，煤制氢成本最低，但投资大、适用于大规模生产；电解水成本最高，但技术成熟、适用于小规模成产。选择哪种技术要考虑使用地区的实际情况，比如中国长三角地区，工业发达，副产氢气供应充足，成本也低。

由于国内燃料电池汽车保有量不足100辆，氢需求量不大，因此电解水和甲醇制氢是主要的氢气来源。配合国家电改，利用富余的风电、水电或者太阳能发电，电解水的成本有望大幅降至1.0元/Nm3。

储氢：高压气态储氢是应用最广泛的方式，技术成熟

储氢：高压气态储氢是应用最广泛的方式，技术成熟。目前主流的储氢方法主要有4种：

金属氢化物储氢。拥有出众的安全性和体积储氢密度，但需要加热释放氢气、且金属本质量大、导致系统的储氢质量密度较低、当前系统成本较高，尚不能满足产业化应用，处于研发阶段；

液化储氢质量储氢密度高，但液化能量损失过大且对隔热要求较高，能耗成本高，主要应用于航空领域；

物理吸附是利用具有纳米孔结构或者大比表面积的物质，利用范德华力来提高储氢密度，如超级活性炭在6MPa下可达10~12%以上，此技术具备发展的潜力；

高压气态储氢是应用最广泛的方式，技术成熟，对氢瓶材料和密封要求较高。高压储氢罐是由碳纤维、玻璃、陶瓷等组成的耐压储氢容器。

储氢罐对安全性及轻量化有较高要求。氢燃料车的储氢罐，由于压力较高，不仅要重量轻、硬度高，还需通过特殊材料防止渗漏。丰田Mirai目前采用三层结构，内层起密封氢气作用，中层提供耐压强度，表层是保护层面。

乘用车车载储氢罐一般储存6kg左右的高压氢气，保证行驶里程（600km），储氢罐的体积和重量将分别在240L和130kg左右，国外储氢压力70MPa，国内35MPa。储氢罐一般使用碳纤维，预计乘用车高压储氢瓶成本3~4万元，其中碳纤维材料的成本约为60~70%。

若未来实现了技术突破进行量产，成本将大幅下降，成长空间巨大。目前来看，氢燃料的制备储运已经达到了一个较高的技术水平，无论是成本的压缩和稳定性的保障，燃料电池汽车的使用都不存在较大的障碍。

加氢站：固定投资大，数量迅速增长

国外不断推进加氢站的建设计划。全球加氢站存量共有214座正在运营。全球各国计划2016年新增104座加氢站。从规划远景来看，日本规划2025年达到800座加氢站，韩国规划2020年建设168座加氢站，德国规划2025年达到400个加氢站。

国内加氢站建设步伐也正在加快。中国目前有4座加氢站，2006年建成的北京加氢站，2008年建成的上海安亭加氢站，2011年建设了简易的加氢站，2015年最新建成的郑州宇通加氢站。加氢站目前有两种方式：一是站内制氢加氢一体化，具有代表性的如北京奥运会加氢站；另一种是外部提供氢气站内加氢，具有代表性的加氢站是上海安亭加氢站。我们估计到2017年底将超过10座。与发达国家相比，建设进度相对落后。

加氢站固定资产投资规模大，目前国内建设成本800~1400万元（不包括土地成本），但对日产200kg以上的加氢站给予400万元的补贴。补贴后成本400~1000万，约相当于同等规模加油站/加气站的1.5~2倍。假设到2018年国内加氢站数量增至50座，则需要固定资产投资4~7亿元，估计加氢和储氢设备占比超过70%。

氢燃料电池车产业链相关公司

中国多项政策出台，支持燃料汽车发展

2014：财政部发布《关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知》，对日加氢能力不少于200kg的燃料的加氢站奖励400万元。

2015：《中国制造2025》规划纲要提出，第一是关键材料零部件方面逐步实现国产化；第二是燃料电池和电堆整车性能逐步提升；第三方面是要实现2020年1000辆燃料电叉车做示范运行，2025年逐步完善加氢等配套设施。

2015：国家发改委和国家能源局在系统内印发《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》，2020年燃料电池堆寿命达到5000小时，功率密度超过2.5千瓦/升，整车耐久性到达15万公里，续驶里程500公里，加氢时间3分钟，冷启动温度低于-30℃。

国家在十二五期间主要对锂电池为核心的电动车进行了大规模的扶持和推动，燃料电池目前的发展落后与日韩等国，十三五初期提升了对燃料电池的补贴，从补贴18万提升至20万~50万，并持续到2020年不进行退坡，相比锂电池电动车面临的20%的退坡，显示出发展燃料电池车的决心。

补贴持续有望强化经济性

类似锂电池客车及物流车的发展路径，车型高补贴后具备经济性是支撑燃料电池车商业化放量的核心。

以增程式的轻型燃料电池物流车为例，通过配置燃料电池30kW和锂电池30kWh，假设国补地补1:1的情境下，测算燃料电池车补贴后的价格仅为15.4万，已比传统燃油车相比具备经济性，考虑到明年锂电池车20%的退坡，我们认为燃料电池物流车将呈初步放量的趋势。

在不考虑加氢站的成本的情境下测算车辆使用成本，氢燃料电池车百公里消耗氢气约4kg，使用成本在150~200元之间浮动。

燃料电池汽车的问题

氢产业链的问题。如何低成本获取氢气，目前氯碱工业中产生的副产品氢气价格最低，大规模应用后，氢的成本必然上升。

贵金属催化剂。燃料电池使用贵金属催化剂是限制燃料电池发展的天花板之一。Pt储量很低，工业上，也是用于如电极、传感器这样的小众的产品。如果一旦铂变成了民用级产品，庞大的需求，会大大抬高它的价格。

管理困难：燃料电池则是三维管理，即电场、温度场、流场。因此管理相当复杂。虽然燃料电池比锂电池的控制仅仅多了一个纬度，但是控制难度却多了几个数量级。

加氢站造价昂贵：氢气具有爆炸性，很难处理。氢气燃料电池汽车需要对制造和运送环节投入巨资，每一个环节又会增加成本、复杂性和污染。但是充电站可以借助原有加油站和电网系统，建设成本便宜的多。

燃料电池是最古老的电池，比铅酸的历史还要悠久。一百多年都没完成的事业，要想在几年内完成，需要新的技术大突破，这就更加需要产业界及各国政府的联手大手笔投入，目前来看只有日本投入比较大，中国还是主要发展电动车。

与锂电池比还处于培育期

燃料电池车目前依然没有量产，只有丰田maria1000辆的销售，配套的加氢站还只有几百座，产业化的道路还很长，还处在产业的导入期，导入期的特点就是依靠国家的补贴来驱动产业发展，技术路线等都不明朗，很多参与的企业可能会倒在黎明前，目前中国注重电动车发展。

而电动车却渐入佳境，2016年销量达到53万台，渗透率只有不到3%，从导入期慢慢进入到成长期，任何成长性的行业最具爆发的阶段就是从渗透率从10%开始的，电动车渗透率从3%到20%的过程中，还有7倍的发展空间，我认为还是在电动车产业链深挖一些标的，确定性更强。

原标题：燃料电池：引领新能源行业的弄潮儿（下）

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