什么才是靠谱的氢能源车__28页_3mb

新能源设备行业总结：氢能源车发展分析

核心内容

本文围绕氢能源车的发展前景、技术路线、成本结构和投资建议等方面进行了深入分析，重点探讨了氢能源车的产业化现状、关键技术瓶颈以及未来市场潜力。

主要观点

1. 氢能源车的原理与优势

   • 氢气与氧气结合可生成水，作为燃料电池的反应物，具有极高的能量密度，约为汽油的3倍。
   • 燃料电池车能够绕过“卡洛循环”的效率壁垒，实现化学能到电能的高效转化，效率可达60%-80%，远高于内燃机的19%。
   • 丰田Mirai的总效率约为40%，高于纯电动车的33%和混合动力车的34%，是内燃机车效率的2倍多。

2. 制氢技术路线与成本

   • 当前主流的制氢方法包括石化原料制氢、化工原料制氢、工业尾气制氢、电解水制氢和新型制氢方法。
   • 石化原料和化工原料制氢成本较低，但会产生二氧化碳，无法实现零排放。
   • 电解水制氢可实现零排放，但成本较高，电价占总成本的77%。随着可再生能源成本的下降，电解水制氢有望成为未来主流方式。
   • “南阳水氢机”采用铝或铝合金制氢，成本高达160元/kg，不具备经济性，属于高补贴背景下的投机产物。

3. 氢气终端价格与燃料电池车成本

   • 当前国内氢气终端价格约为70元/kg，海外约为16美元/kg-17美元/kg。
   • 燃料电池车百公里氢耗约为1kg-3.1kg，运行成本远高于锂电池车。
   • 为使燃料电池车具备经济性，氢气价格需降至10美元/kg以下，或百公里氢耗降至1kg以下。

4. 燃料电池堆成本与性能瓶颈

   • 我国燃料电池系统成本约1万元/KW，需降至1000元/KW以下，下降幅度需超90%。
   • 燃料电池堆的性能（如百公里氢耗、功率密度、使用寿命）与全球领先企业仍有差距。
   • 质子交换膜燃料电池（PEMFC）是当前主流，但我国电堆功率密度仅为3kW/L，远低于日本的3kW/L以上。

5. 燃料电池车市场前景

   • 我国燃料电池车处于产业化初期，2018年产量达1619辆，同比增长54%。
   • 2019年1-4月产销量同比分别增长154.8%和289.8%。
   • 预计到2025年，燃料电池车产量将接近60万辆，燃料电池堆市场空间有望超200亿元。

关键信息

• 氢气成本：当前国内氢气终端价格为70元/kg，海外为16美元/kg-17美元/kg。
• 制氢成本：电解水制氢成本主要由电能构成，占比达77%。
• 燃料电池车成本：燃料电池系统成本占整车成本的51%，其中电池堆占61%。
• 燃料电池车运行成本：百公里氢耗约1kg-3.1kg，运行成本远高于锂电池车。
• 政策支持：2019年“十城千辆”计划即将实施，燃料电池车和新能源公交车补贴政策不变，2019-2020年补贴不退坡。
• 技术瓶颈：燃料电池车在百公里氢耗、功率密度、使用寿命等方面与全球领先企业仍有差距。
• 投资建议：短期关注加氢站相关企业（如厚普股份、富瑞特装、美锦能源）和电池堆相关企业（如雄韬股份、大洋电机、潍柴动力）。

风险提示

1. 政策风险：燃料电池产业仍处于萌芽期，政策支持可能发生变化，影响产业发展。
2. 配套设施风险：加氢站等配套设施未及时跟进，将制约燃料电池车的发展。
3. 成本与技术风险：燃料电池成本未能下降，技术指标未能如期提升，将影响其市场竞争力。

图表摘要

• 图1：各类电池能量密度分布
• 图2：电化学储能的基础反应方程
• 图3：不同的能量转化装置对应的氧化还原电对
• 图4：内燃机无法逾越的“卡洛循环”的效率壁垒
• 图5：燃料电池与内燃机效率对比
• 图6：燃料电池车与纯电动车、混合动力车、燃油车效率对比
• 图7：多种方法均可制备氢气
• 图8：全球制氢原料主要来源
• 图9：日本不同制氢方法的制氢产能比重
• 图10：天然气SMR工艺流程
• 图11：甲醇裂解制氢工艺流程
• 图12：煤制氢工艺流程
• 图13：氯碱制氢流程
• 图14：电解水制氢机理
• 图15：水氢汽车样车
• 图16：车载铝合金水解制氢技术
• 图17：海藻制氢原理图
• 图18：天然气制氢成本结构图
• 图19：甲醇制氢成本结构图
• 图20：煤制氢成本结构图
• 图21：电解水制氢成本构成
• 图22：主要制氢方法成本对比
• 图23：国内工业氢气出厂价格
• 图24：海外工业氢气出厂价格
• 图25：美国加州某加氢站氢气标价
• 图26：日本氢气价格
• 图27：国内终端用氢价格高达70元/kg
• 图28：运输业燃料电池系统成本
• 图29：未来氢气供应链蓝图
• 图30：燃料电池成本分解（基于1000套/年计算）
• 图31：燃料电池成本分解（基于50000套/年计算）
• 图32：氢燃料电动整车制造成本构成
• 图33：燃料电池系统成本构成
• 图34：氢燃料电池原理图
• 图35：燃料电池汽车动力系统工作原理图
• 图36：丰田Mirai主要组件
• 图37：本田Clarity Fuel Cell汽车外观
• 图38：日产生物乙醇燃料电池车外形图
• 图39：日产生物乙醇燃料电池车系统示意图
• 图40：日产公司生物乙醇固体氧化物燃料电池系统原理图
• 图41：不同燃料电池使用周期对比
• 图42：功率密度需超过3kW/L
• 图43：2018年全球氢燃料电池电堆企业TOP10
• 图44：2017~2018年日韩燃料电池汽车分车型销量情况
• 图45：我国2018年燃料电池汽车分车型销量情况
• 图46：2018年中国车企氢燃料电池汽车产量
• 图47：2018-2025年燃料电池车产量及渗透率预测
• 图48：燃料电池车出货功率2019-2025年
• 图49：预计燃料电池在新能源汽车领域的市场空间

表格摘要

• 表1：氢气的能量密度约为汽油3倍
• 表2：五大制氢方法
• 表3：不同铝基合金制氢材料水解制氢性能比较
• 表4：铝及其合金制氢成本估算
• 表5：燃料电池车、锂电池车、燃油车的对比
• 表6：我国某代表公司燃料电池客车成本拆分
• 表7：燃料电池车的对比
• 表8：近期氢燃料电池产业受到政府部门高度关注
• 表9：按燃料电池关键环节划分的海内外相关公司

投资建议

• 短期关注：加氢站相关企业（如厚普股份、富瑞特装、美锦能源）和电池堆相关企业（如雄韬股份、大洋电机、潍柴动力）。
• 长期展望：燃料电池车市场有望在2023-2025年实现爆发，市场空间预计超200亿元。

风险提示

• 政策风险：政策出现重大变化，可能影响产业发展。
• 配套设施风险：加氢站等配套设施未及时跟进，将制约燃料电池车发展。
• 成本与技术风险：燃料电池成本未能下降，技术指标未能如期提升，将影响市场竞争力。