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氢燃料电池仍面临产业化之痛 核心技术依赖国外

来源:中投投资咨询网 2019-01-08 08:51中国投资咨询网 A-A+

  近日,全国政协副主席、科技部原部长万钢撰文表示,未来新能源汽车应该向“混合动力汽车”与“氢燃料电池汽车”方向发展。据了解,国务院已制定了一系列支持燃料电池汽车发展的战略规划,相关部门也出台政策大力推动发展。

  目前,越来越多中国企业正在加入燃料电池行业,包括41家中国整车企业,还有汽车零部件企业、产业资本等相继在氢能及燃料电池产业加码。而从市场上看,2017年燃料电池汽车产量达到1275辆,同比增长了103%;2018年1——11月产量是465辆,预计12月份还有大规模上量,不过比起国内新能源汽车2018年百万辆的销售数字,目前国内燃料电池汽车的市场规模仍非常小。

  有氢燃料企业人士表示,国内氢燃料电池的推广目前主要受限于氢气储运技术及加氢站基础设施的建设。在制氢设备、加氢站等相关业务方面,有企业则选择与国内外合作伙伴携手的方式共同推进燃料电池行业的发展。

  高补贴“推不动”产业化

  近年来,国家财政上对氢燃料电池产业发展的支持逐年递增,各地方省市也在极力支持当地氢能与燃料电池汽车产业的发展。2018年以来,包括北京、上海、广东、武汉、重庆等省市已经出台相关氢燃料电池汽车地方补助政策。

  据高工产业研究院(GGII)统计,截至目前,国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项项目公示清单达到四批,其中对于燃料电池汽车的研发支持资金近8.27亿元。仅2018年以来,关于燃料电池汽车的研发支持资金达到近4.36亿元,涉及六个项目。项目牵头单位包括潍柴动力、东风汽车、北汽、宇通、清华大学、中国汽车技术研究中心等企业和机构。

  在高补贴的推动下,多家上市公司加码在氢燃料电池产业链的布局。数据显示,截至2018年11月,我国有41家整车厂开发出了56款燃料电池汽车车型并覆盖25家燃料电池系统公司,在运营加氢站17座,在建加氢站45座,仅2018年氢燃料电池产业相关投资及规划资金就超过850亿元。

  国内氢燃料电池的发展已得到了行业和企业的重视,然而氢燃料电池的市场爆发,仍需要一段较为漫长的时光。数据显示,2017年燃料电池汽车产量达到1275辆,同比增长了103%;2018年1——11月产量是465辆,但预计12月份还有大规模上量。不过,据中国汽车工业协会数据,1——11月,新能源汽车累计产销分别完成105.4万辆和103万辆,同比2017年分别增长63.6%和68%。相比而言,目前国内燃料电池汽车的市场规模仍非常小。

  发现,国内多家企业依然还处于氢燃料电池的研发阶段。在市场规模尚未成长之际,不少企业仍处于投入与产出不平衡的阶段。

  以深圳市雄韬电源科技股份有限公司(002733.SZ,以下简称“雄韬股份”)、中山大洋电机股份有限公司(002249.SZ,以下简称“大洋电机”)等多家上市公司为例,雄韬股份在年报中提到,2017年公司加大了燃料电池产业链、IDC项目、储能项目、锂离子动力电池等新能源领域的投入,公司延续以往对于研发的投入,加紧氢质子交换膜燃料电池的开发。本项目目前已完成方案制定并开展基础设施建设。雄韬股份在年报中提到,由于燃料电池样车生产资质准入需要进行申报,以便最终通过国家新能源汽车推广车型目录,因此造成项目的延期。

  而大洋电机的氢燃料电池业务初步完成布局,合作车厂包括中通、东风特汽、佛山飞驰、福田、上汽大通等,目前主要的应用方向为客车和物流车。据2017年年报显示,报告期内公司研发投入相比2016年同期增加10,487.11万元,增长比例为36.36%,主要原因系公司加大研发力度,积极开发新产品及投入较大资金进行新能源汽车控制系统及氢燃料电池动力总成系统的研发相应研发费用增加影响。

  湖南科力远新能源股份有限公司(600478.SH)相关负责人在投资者网上开放日活动中回答提问时表示,公司与氢燃料电池有关项目的研发正在进行中,应用在氢燃料汽车的镍氢电池包和电电控制系统取得了初步装车试验、MEA膜电极的研发工作正在进行。

  发展痛点难破

  回顾氢燃料电池汽车的发展,虽然早在1893年就已经提出了其运行原理,可直到1994年奔驰才研发了第一款氢燃料电池车,直至2015年丰田推出第一款量产车型。在氢燃料电池从研发到市场化的道路上,技术、成本均是不可忽视的重重挑战。

  据了解,目前氢燃料电池的催化剂主要使用铂金。亚化咨询在《中国氢能与燃料电池年度报告2018》提到铂资源匮乏,铂的价格昂贵,也使得燃料电池成本居高不下,进而影响其商业化与推广普及。此外,铂基催化剂与燃料氢气中的一氧化碳、硫等物质发生反应会导致其失去活性,无法再进行催化作用,进而导致电堆寿命缩减。

  “催化剂铂金是其中一个瓶颈,铂金在全球储存量本来酒少,要想要商业化发展存在很多问题。”中国电池工业协会副理事长王敬忠表示,氢燃料电池具有更环保、行驶里程更长、更方便等优势。然而成本太高、加氢安全性问题等则限制了其发展步伐。据了解,国内外企业也在积极研发新型催化剂以减少成本。

  氢燃料电池的安全性问题也是公众的担忧之一。近日,第6届中国(青岛)锂电新能源产业国际高峰论坛上,深圳市雄韬电源科技股份有限公司EV事业部总经理江辉也公开表示,大家对氢燃料从公众层面,甚至有些学术界的锂电同行,也会说到安全性。不过,江辉提到,氢和氧的爆炸率是比较低的,目前氢燃料电池车发展遇到的质疑与锂电池车非常相似,实际应用中如何取得高纯度的廉价氢气也是重要挑战。“一开始也是存在着说锂电车安不安全,另外是去哪里充电。”

  大洋电机公告曾提到,从氢燃料电池汽车以及氢燃料电池相关产品在国际市场的产业化过程来看,未来氢燃料电池汽车在国内可能将经历一段较长的推广期,市场容量及市场发展速度存在一定的风险。

  而北京亿华通科技股份有限公司(834613,以下简称“亿华通”)也公开表示,在国际上,燃料电池在关键技术尤其是寿命上已经取得了突破,并进入了小批量试运行以及降低成本的阶段。在国内,燃料电池研发的整体技术要落后于国际先进水平,目前国内燃料电池方面主要的技术风险来自于如何通过技术手段降低系统的成本,并提高燃料电池发动机的使用寿命。

  核心技术依赖国外

  尽管国内行业和企业都开始重视氢燃料电池的发展,然而却总体呈现出“雷声大雨点小”的情况,发展速度过缓,与国外氢燃料电池市场的热火朝天形成了鲜明对比。

  从目前国家氢燃料电池市场看,主要市场份额集中在日本企业、美国企业等。国外市场研究机构InformationTrends公布2018年全球氢燃料电池车市场报告显示,2013——2017年间全球氢燃料电池汽车累计销量达到6475辆,除美国加州外丰田氢燃料电池汽车占剩余销量的75%。报告还指出,到2021年时全球将有包括丰田、雷克萨斯、现代、起亚、本田、奔驰和宝马等在内的11家汽车制造商会推出氢燃料电池车型。

  近几年,国外燃料电池汽车商业化的消息频出,先是丰田及本田相继推出量产燃料电池车型,并且加大对加氢站建设的投资。通用汽车、本田合资建立的燃料电池系统制造公司(FCSM)企业宣布正式进入实质运作阶段。真锂研究首席分析师墨柯提到,氢燃料电池的核心专利、核心材料和零部件产品目前基本上都来自日本。

  亿华通曾公开表示,国外的燃料电池产业发展比国内起步早,国外厂商掌握的核心技术领先国内企业至少3——4年的时间,随着各国对于清洁能源的发展越来越重视,国外竞争对手也逐渐进入中国市场,产品在技术稳定性和价格上都对国内厂商形成竞争。由于国内外技术的差距,不少国内氢燃料电池企业都需要选择与国外企业合作的方式来获得相应技术。

  据了解,大洋电机氢燃料电池相关技术来源于巴拉德;同时大洋电机也成立了氢燃料电池研究院,针对氢燃料电池系统配套电机及集成等技术进行了自主研发。2017年,亿华通也与加拿大Hydrogenics公司签署了关于氢能合作第二阶段战略框架协议,在氢燃料电池动力系统、加氢站网络建设及运营等领域开展深度合作。

  有氢燃料企业人士表示,国内氢燃料电池的推广目前主要受限于氢气储运技术及加氢站基础设施的建设。在制氢设备、加氢站等相关业务方面,有企业则选择与国内外合作伙伴携手的方式共同推进燃料电池行业的发展。

  亿华通也在公告中提及,国外燃料电池公司的技术优势更大程度体现在燃料电池电堆方面,不过国内外汽车运行路况存在区别,不可能照搬进入中国。所以国外主流的燃料电池厂商进入中国,主要还是通过寻求与国内厂商合作的模式,以降低其经营风险和政策风险,亿华通也凭着中国巨大的新能源汽车市场需求、自身在国内燃料电池企业中的地位等作为资本,与国外厂商开展合作。

关键词:氢燃料电池
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