導讀：氫云鏈認為，多元化電池路線是更能保障能源安全的。在短期內(nèi)，鋰電池還不能被完全取代，應該是二者的應用場景可以互補；而長期來看，氫燃料燃料電池的能量密和環(huán)保特性決定了氫能才是化石能源的終極替代品。

正確的技術路線選擇和技術升級是中國動力電池企業(yè)的核心競爭力。例如，比亞迪是磷酸鐵鋰電池紅利受益者；寧德時代是三元電池紅利的受益者。目前，國內(nèi)氫燃料電池行業(yè)投資也逐步升溫，走的是國人熟悉的逆向開發(fā)的老路子，拿不到核心技術，離產(chǎn)業(yè)化仍有距離。但從國家能源戰(zhàn)略角度來看，可能跟汽車工業(yè)一樣是下個輸不起的“賽道”。

從全球氫燃料電池汽車發(fā)展來看，氫燃料電池已經(jīng)基本能夠達到商用水平，但成本仍然偏高，基礎設施也有待完善，但這些問題隨著生產(chǎn)規(guī)模擴大，投入巨大資源的增多會逐步解決。

1）氫燃料電池并非全新技術，經(jīng)歷幾次商業(yè)化浪潮和不斷技術進步，氫燃料電池已經(jīng)逐步進入民用市場。

早在上世紀60-70年代，氫燃料電池就已經(jīng)應用到航空和軍工領域，由于石油危機爆發(fā)，民用氫燃料電池受到一段時間熱捧，但終因為技術不成熟，難以商業(yè)化而退潮。在2000年前后以巴拉德為代表的燃料電池廠商，開始推出燃料電池電站，在非洲、北美等多地運用良好，這一階段受到了市場熱捧，大量資本涌入，巴拉德股價也飛漲，但由于成本高，大規(guī)模商業(yè)化仍然存在較大問題。就在此時，基于國家能源戰(zhàn)略角度出發(fā)，日本提出了氫能社會，逐步加大了在燃料電池領域的研發(fā)，在2009年，開始推廣家用燃料電池，此后燃料電池在日本國內(nèi)燃料電池商業(yè)化邁上了快速發(fā)展階段，隨著2013-2015年量產(chǎn)氫燃料電池車型的推出，氫燃料電池被推到風口浪尖。

圖表1 氫燃料電池三次發(fā)展浪潮

資料來源：玖牛投資

雖然氫燃料電池經(jīng)歷了兩次發(fā)展浪潮，都沒有實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，而本次豐田推出量產(chǎn)燃料電池汽車，并積極開拓海內(nèi)外市場，在日本國內(nèi)已經(jīng)建立百座加氫站。日本在國內(nèi)已經(jīng)推廣了近3000臺燃料電池汽車，2020年將產(chǎn)量提升到20000臺。這些信息表明燃料電池技術已經(jīng)接近成熟，商業(yè)化已經(jīng)臨近。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段來看，氫燃料電池汽車處于導入期，技術仍待完善，成本高。

圖表2 全球氫燃料電池汽車銷量（臺）

資料原來：玖牛投資

現(xiàn)代、豐田、本田量產(chǎn)車已經(jīng)證明氫燃料電池已經(jīng)能夠滿足車用要求。

功率密度和續(xù)航是氫燃料電池關鍵參數(shù)，日韓在這方面取得了重大進展。豐田和本田燃料電池技術最近10年取得飛速發(fā)展，功率密度從1.4kW/L增長到3.1kW/L,使得氫燃料電池能夠裝入汽車，不影響整車設計。據(jù)豐田相關技術人員介紹，豐田將在2020年推出第二代Mirai車型，燃料電池系統(tǒng)性能將進一步提升。整車由于高溫、低溫、震動等特殊環(huán)境，對燃料電池耐久性、可靠性要求更高，早期氫燃料電池只能在固定或者封閉的環(huán)境中使用，如家用、電站備用等均已經(jīng)有一定規(guī)模商用。目前豐田在運行的數(shù)千輛Mirai沒有出現(xiàn)大規(guī)模性能衰減，驗證了氫燃料電池能夠滿足車輛運行的苛刻環(huán)境。

圖表3 豐田燃料電池技術參數(shù)

資料來源：豐田公司，玖牛投資

從目前三款量產(chǎn)車型來看，其基本參數(shù)達到了日常用車要求，續(xù)航、功率、加速、充氫時間等均能滿足日常需求。價格方面，這三款車作為中端車型，價格高于常規(guī)車型。隨著技術提升，這些參數(shù)可以進一步提升，如下一代儲氫罐壓力提升到95Mpa（在一兩年內(nèi)推向市場），同樣體積儲氫罐儲氫量將提升35%，意味著續(xù)航提升35%左右。另外在核心電堆技術方面，新的技術將進一步提升功率密度和效率，綜合性能將進一步提升。由于鉑金屬（氫燃料電池堆關鍵材料）儲量少，價格高，氫燃料電池汽車必須使用更少的鉑或者替代材料。目前提高鉑活性，降低用量方面已經(jīng)取得非常大突破，預計未來還會有進一步降低。替代材料的研究也有非常大突破，未來氫燃料電池堆鉑的依賴會逐步降低。

圖表4 豐田、本田、現(xiàn)代燃料電池量產(chǎn)車性能對比

資料來源:公開資料，玖牛投資

2）降低成本是氫燃料電池汽車大規(guī)模量產(chǎn)解決的第一要務。

由于氫燃料電池汽車核心成本在電池系統(tǒng)，電池系統(tǒng)成本占據(jù)整車將近60%成本，降低燃料電池系統(tǒng)成本，是目前燃料電池必須突破的關鍵條件。根據(jù)DOE研究機構數(shù)據(jù)顯示，氫燃料電池在近10年來，成本出現(xiàn)了下降，較10年前降低超過50%。根據(jù)DOE預測，氫燃料電池成本規(guī)模效應在未來不斷增強，50萬臺產(chǎn)量規(guī)模將使成本降低至現(xiàn)在的一半。核心組件電堆催化劑用鉑量大幅降低，關鍵材料生產(chǎn)工藝優(yōu)化，材料改進，也能進一步氫燃料電池成本。

圖表5 氫燃料電池系統(tǒng)成本

資料來源：DOE，玖牛投資

3）制氫、儲氫是氫燃料電池汽車推廣重要障礙。

目前日本、美國、德國均在加大力度推動加氫站建設和配套產(chǎn)業(yè)培育。相比于純電動汽車充電站而言，加氫站建設成本更高，基礎配套完善度遠不如充電站。目前，單座加氫站建設成本超過5000萬元，其成本遠高于同類別充電站。加氫站成本高，同時制氫能耗高，導致氫燃料成本偏高，弱化了其經(jīng)濟性。

圖表6 全球加氫站數(shù)量

資料來源：玖牛投資

啟示：中國新能源汽車采取鋰電池技術路線，主要原因是中國鋰電池技術儲備充足，產(chǎn)業(yè)配套完善，發(fā)展更容易。在氫燃料電池方面，中國遠遠落后于日本。

從國家層面來看，多元化路線更能保障能源安全，中國不會輕易放棄氫燃料電池技術路線。從產(chǎn)品技術層面來看，鋰電池仍然存在不足，長續(xù)航，意味著質(zhì)量大大幅增加，降低能源經(jīng)濟性，但鋰電池充電方便，且便宜，日常通勤及短距離行駛更具能源經(jīng)濟性。氫燃料電池，采用氫氣作為儲能介質(zhì)，質(zhì)量輕，能量高，更適合長續(xù)航的要求。因此未來氫燃料電池和鋰電池會長期并存，互為補充。

氫云鏈認為，在政策扶持下，國內(nèi)各科研院所及企業(yè)在氫燃料電池領域的投入不斷加大，在核心技術方面不斷突破，電池堆、儲氫罐、制氫等技術方面不斷提升，拉小了與日本差距。從早期汽車工業(yè)、光電半導體工業(yè)引進失敗經(jīng)驗來看，中國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)需要大力自主創(chuàng)新，掌握核心技術（電堆、儲氫等），才能形成真正競爭力。

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