在過去的2018年，“造車新勢力”們閃亮登場，人們期待層出不窮的新能源汽車能夠真正減少污染，但也有不少人質(zhì)疑，所謂的“新能源汽車”，不過是將污染轉(zhuǎn)移 --- 絕大多數(shù)新能源電動車都使用電能，而電本身在生產(chǎn)過程中就會產(chǎn)生大量污染。
爭議之下，以豐田為代表的“氫能源汽車”將“氫能源”這一“使用后只會產(chǎn)生水”的新能源帶入了人們的視線，人們真正意識到，或許“氫能源”才是真正的“環(huán)保新能源”。
其實，“氫能源”行業(yè)在我國一直穩(wěn)步發(fā)展。2019年，“氫能源”更是首次寫入《政府工作報告》，報告指出，將“推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。氫能源已經(jīng)成為國家能源戰(zhàn)略中的重點發(fā)展對象，在可預(yù)見的將來，將會有更多企業(yè)進入這個賽道。
在對氫能源的未來展開無限幻想時，我們對現(xiàn)階段氫能源市場的發(fā)展現(xiàn)狀要有深度認知。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》，全面復(fù)盤2018年氫能源產(chǎn)業(yè)，從氫能源的定位與差異化入手，重點解讀氫能源的政策與技術(shù)發(fā)展環(huán)境，最后回歸氫能源產(chǎn)業(yè)的全產(chǎn)業(yè)鏈解讀，旨在為氫能源產(chǎn)業(yè)的從業(yè)者、投資者以及關(guān)注者提供最為詳實的行業(yè)信息。
PART 1 氫能源特點初探：三大優(yōu)勢明顯 市場應(yīng)用成難題
要充分理解氫能源，可以先從氫能源的四大特點入手：
其一，綠色零排放，或?qū)⒊蔀槟茉唇K極形式。氫氣利用后的產(chǎn)物是水，真正做到零排放、無污染，被看做是最具應(yīng)用前景的清潔能源之一，未來或?qū)⒊蔀槟茉词褂玫慕K極形式。
其二，氫氣熱值高，易于實現(xiàn)輕量化和高續(xù)航。氫氣是常見燃料中熱值最高的(142KJ/g)，約是石油的3倍，煤炭的4.5倍。這意味著，消耗相同質(zhì)量的石油、煤炭和氫氣，氫氣所提供的能量最大，這一特性能有效滿足汽車、航空航天等輕量化發(fā)展需求。
其三，發(fā)電建設(shè)成本低，不足光伏發(fā)電成本的1/5。數(shù)據(jù)顯示，相較于風(fēng)能、天然氣、光伏、石油、生物質(zhì)能發(fā)電等眾多發(fā)電方式，氫能源的發(fā)電建設(shè)成本最低，僅為 580 美元/千瓦，不足光伏發(fā)電建設(shè)成本的1/5 。
其四，分布式應(yīng)用場景綜合成本高，成為市場應(yīng)用一大阻礙。以氫能源燃料電池汽車為例，由于氫氣在制備、儲存、運輸?shù)冗^程中都需要更多的技術(shù)處理，因而具有更高的單位成本，直接導(dǎo)致氫能源燃料電池電動車綜合成本偏高。這一因素也成為阻礙氫能源汽車成為市場主流的關(guān)鍵原因。
回顧氫能源發(fā)展歷史，最早可追溯到1766年，卡文迪許首次從酸和金屬反應(yīng)中制得氫氣;直到近200年后的1950年，氫氣作為“能量載體”的概念才首次被提出;1970年，通用汽車首次提出“氫經(jīng)濟”的概念，表示要用核電電解水;進入21世紀后，燃料電池發(fā)展迅速，氫作為最適宜的燃料，有望成為未來能源的終極形式。
《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》根據(jù)美國能源署制定的氫能源計劃，認為全球氫能源行業(yè)的發(fā)展大致可劃分為技術(shù)研究、市場過渡、基礎(chǔ)設(shè)施完善和產(chǎn)業(yè)化四個階段。目前，行業(yè)發(fā)展已步入市場推廣階段，政府推動作用仍是主導(dǎo)，預(yù)計到2030年可以逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。
PART 2 氫能源發(fā)展環(huán)境分析：政策環(huán)境與技術(shù)環(huán)境全球?qū)Ρ?/strong>
分析氫能源的發(fā)展環(huán)境，離不開政策環(huán)境與技術(shù)環(huán)境?！?018年氫能源行業(yè)市場研究報告》在第二部分立足中國、放眼全球，聚焦氫能源發(fā)展的政策與技術(shù)兩大環(huán)境。
政策環(huán)境：政策支持全球化 中國補貼最真實
從政策環(huán)境來看，世界范圍內(nèi)的主要國家都先后出臺了相關(guān)政策支持氫能源發(fā)展。其中，力度最大、響應(yīng)最積極的是日本，發(fā)布了《氫燃料電池車普及及促進策略》，并制定了《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》;歐盟、美國和韓國緊隨其后，比如美國加州20億美元的ABB法案、德國的“氫流動圖”計劃;印度、冰島、加拿大和巴西等也都有所行動。
報告認為，在這些支持政策中，對于氫燃料汽車產(chǎn)業(yè)的支持是重點，但各國側(cè)重點又有所不同。從發(fā)展規(guī)劃來看，美、韓、法、中注重氫燃料電池產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施(如加氫站)建設(shè);而日本則更重視氫能源技術(shù)(如儲運技術(shù))的發(fā)展。
具體到我國的政策環(huán)境，《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》總結(jié)有如下特點：
其一，中國補貼力度全球最大，均以購置補貼形式發(fā)放。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計，我國燃料電池汽車補貼力度遠超國外最高額度，但均以購置補貼形式發(fā)放，鮮有在氫能源燃料電池汽車生產(chǎn)制造領(lǐng)域設(shè)置補貼政策。不過從 2014 年起，加氫站也被納入補貼范圍。
其二，地方政府氫能源汽車發(fā)展政策力度大。國家層面出臺多項支持政策后，各地方政府也相繼出臺了相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策，重點支持氫能源燃料電池汽車發(fā)展。目前，包括北京、遼寧、河北、江蘇等在內(nèi)的10余個省份均有出臺相關(guān)政策，主要通過建立示范城市、產(chǎn)業(yè)園等鼓勵相關(guān)企業(yè)發(fā)展的形式進行。報告指出，在氫能源產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入階段，只有中央和地方相互配合，產(chǎn)業(yè)政策才能落地，才能真正促進產(chǎn)業(yè)向好發(fā)展。
其三，鋰電池汽車補貼退坡，但燃料電池汽車保持不變。近年來，國內(nèi)關(guān)注度持續(xù)上升的鋰電池汽車補貼逐步退坡，而氫能源燃料電池汽車的補貼政策相對穩(wěn)定。燃料電池汽車補貼上限保持不變，且補貼力度大于鋰電池，表明氫能源燃料電池汽車正處于政策大力支持階段。
技術(shù)環(huán)境：專利申請東南區(qū)領(lǐng)先 電池技術(shù)成研發(fā)重點
相較于鋰電池等已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個行業(yè)和產(chǎn)業(yè)，氫能源作為一項新技術(shù)，目前還處于市場探索階段，技術(shù)環(huán)境作為支撐氫能源未來快速市場化的重要推手，無疑值得重點研究。
《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》認為，可從三個方面來概括當(dāng)下中國氫能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)環(huán)境。
其一，專利申請數(shù)量大幅增長，發(fā)明專利占比約六成。據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院統(tǒng)計，自2016年開始，國內(nèi)氫能源專利數(shù)量迅速攀升，發(fā)明專利數(shù)量占比也同步提高。截至2019年3月，中國氫能源相關(guān)專利申請量共計658件，其中發(fā)明專利占比高達59.72%。
其二，電池應(yīng)用是技術(shù)研發(fā)重點，相關(guān)專利占比超1/5。數(shù)據(jù)顯示，氫能源技術(shù)的研發(fā)主要集中在直接轉(zhuǎn)變化學(xué)能為電能的方法或裝置(如電池組)領(lǐng)域，而其他細分領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)專利數(shù)均在100件以下。可見，氫能源在電池應(yīng)用方面的技術(shù)研發(fā)是一大熱點。
其三，專利集中度較低，東南地區(qū)企業(yè)競爭優(yōu)勢突出。報告指出，近年來，國內(nèi)氫能源專利研發(fā)集中度有所提高，2019年3月，TOP10企業(yè)的氫能源專利申請數(shù)量占比提升至41.03%，但目前仍處于相對較低水平。此外，專利申請數(shù)量前十企業(yè)主要分布在東南地區(qū)。
PART 3 氫能源全產(chǎn)業(yè)鏈解讀：上中下游前景可期 如何落地考驗重重
《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》第三部分回歸氫能源產(chǎn)業(yè)本身，聚焦氫能源產(chǎn)業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈，深入挖掘氫能源產(chǎn)業(yè)鏈上最具潛在價值的行業(yè)。
報告認為，氫能源主產(chǎn)業(yè)鏈包括上游氫氣制備、中游氫氣運輸儲存、下游加氫站及氫燃料電池等多個環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈總體趨于完善。其中，氫能源燃料電池環(huán)節(jié)所涉細分領(lǐng)域和公司眾多，是重要環(huán)節(jié)之一。
上游制氫：中國產(chǎn)氫量世界第一 電解水制氫前景可期
在上游制氫產(chǎn)業(yè)，《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》從產(chǎn)量、制氫方式、成本等多個角度作出解讀。
產(chǎn)量分布上，中國產(chǎn)氫量世界第一，年產(chǎn)量或?qū)⑼黄?000萬噸。經(jīng)過十余年的發(fā)展，我國氫氣年產(chǎn)量已逾千萬噸規(guī)模，是世界第一大產(chǎn)氫國。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年，我國氫氣產(chǎn)量就達到1915萬噸，預(yù)計2018年中國氫氣產(chǎn)量已將近2000萬噸，到2020年或?qū)⒊^2000萬噸。
制氫方式上，天然氣制氫是主流方式，電解水制氫占比最小。氫能無法直接獲取，需要通過制備獲得。其中，天然氣制氫是現(xiàn)今最主流的形式，但電解水制氫的可提升空間更為廣闊。
制氫成本上，電解水制氫成本高，煤氣化等制氫已有利潤空間。目前，主流制氫方法中，煤氣化制氫成本最低，而電解水制氫成本要遠高于石化燃料。此外，相對于石油售價而言，煤氣化制氫和天然氣重整制氫已經(jīng)存在一定的利潤空間。
而在制氫方式的未來演變上，《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》認為，電價持續(xù)走低，將助推電解水制氫技術(shù)成為主流。報告指出，電解水制氫成本主要來源于固定資產(chǎn)投資、電價、固定生產(chǎn)運維等開支，其中電價占總成本的7成以上，是造成電解水成本高的主要原因。近年來，電價成本不斷走低，有助于電解水制氫成本的大幅下降。
中游儲運：三種形態(tài)運輸難度大 氣態(tài)儲氫是當(dāng)下主流
由于氫能源形態(tài)的特殊性，相較于其他新能源，位于氫能源產(chǎn)業(yè)鏈中游的儲運環(huán)節(jié)尤為重要，《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》認為可從五個方面對氫能源的儲運環(huán)節(jié)進行解讀。
其一，高密度儲氫技術(shù)難度大，氣態(tài)儲氫是當(dāng)下主流。氫氣在常溫常壓下為氣態(tài)，高密度儲存一直是世界級難題。目前，儲氫方法主要分為低溫液態(tài)儲氫、高壓氣態(tài)儲氫和儲氫材料儲氫三種，并以氣態(tài)儲氫為主。
其二，氣態(tài)儲氫成本最低，固態(tài)儲氫發(fā)展?jié)摿薮蟆?/strong>雖然現(xiàn)階段氣態(tài)儲氫是主流，但報告同時指出，固態(tài)儲氫中的材料儲氫性能卓越，是三種方式中最為理想的儲氫方式，也是儲氫科研領(lǐng)域的前沿方向之一，隨著儲氫合金使用的便利性提升和成本降低，有望成為未來主流的儲氫方式。
其三，氣態(tài)儲氫安全隱患普遍存在，輕量化是發(fā)展方向。高壓氣態(tài)儲氫設(shè)備大致可分為車用高壓儲氫容器、高壓氫氣運輸設(shè)備、固定式高壓氫氣儲存設(shè)備三種，均存在一定的安全隱患。報告認為，高壓氣態(tài)儲氫未來將朝輕量化、高壓化、低成本、質(zhì)量穩(wěn)定的方向發(fā)展。
其四，液態(tài)儲氫受限于技術(shù)，應(yīng)用成本高。低溫液態(tài)儲氫在全球的加氫站中有較大范圍應(yīng)用，但在車載系統(tǒng)中的應(yīng)用不成熟，存有安全隱患;此外，受限于技術(shù)，國內(nèi)液氫應(yīng)用成本很高。目前，富瑞氫能、中科富海具有一定的液氫儲運技術(shù)儲備和產(chǎn)業(yè)化能力。
其五，固態(tài)儲氫材料種類繁多，但多數(shù)處于研究階段。固態(tài)儲氫材料種類非常多，主要可分為物理吸附儲氫和化學(xué)氫化物儲氫。目前，各種材料基本都處于研究階段，均存在不同的問題，最為關(guān)鍵的是克服吸放氫溫度的限制。
下游應(yīng)用：燃料電池產(chǎn)業(yè)快速增長 氫能源汽車有待培養(yǎng)
《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》指出，氫能源產(chǎn)業(yè)的下游應(yīng)用主要包括直接燃燒(氫內(nèi)燃機)和燃料電池。目前，以燃料電池技術(shù)為基礎(chǔ)的氫能源應(yīng)用已相對廣闊，未來也將遍及汽車、發(fā)電和儲能等領(lǐng)域。
對于燃料電池產(chǎn)業(yè)，報告指出，目前該行業(yè)出貨量快速增長，市場進入快速增長期，保守估計2018年全球燃料電池出貨容量已突破800MW。
在燃料電池出貨量的地區(qū)分布上，2017年亞洲燃料電池出貨數(shù)量世界第一，數(shù)量占比近8成;北美則在出貨容量上具有顯著優(yōu)勢，占比接近一半。
具體到中國，自2016年以來，在國家政策的大力扶持下，中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛。截至2017年底，我國燃料電池行業(yè)整體產(chǎn)能在60MW以上，出貨量達到45MW。
而現(xiàn)階段人們更為關(guān)心的燃料電池汽車行業(yè)，報告在綜合多方數(shù)據(jù)后認為，氫能源汽車滲透率低，仍處市場導(dǎo)入期。根據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)，假設(shè)燃料電池汽車都以氫氣為燃料，那么截至2017年，氫能源汽車的滲透率也僅為 0.0046%。
但新能源汽車的發(fā)展已經(jīng)是大勢所趨，燃料電池汽車的發(fā)展也必將加速，報告對當(dāng)下燃料電池汽車的現(xiàn)狀做了概述。
第一，中國銷量下滑，但2019年有回暖預(yù)期。2018年，中國燃料電池汽車銷量下滑明顯，但產(chǎn)量達1619輛，同比增長達27%，其中，2018年12月產(chǎn)量多達1153輛，預(yù)計這些燃料電池汽車部分將在2019年實現(xiàn)銷售，故銷售市場有回暖預(yù)期。
第二，客車銷量大幅增加，銷量占比超5成。目前，國內(nèi)燃料電池汽車銷售主要以貨車和客車為主。2018年，燃料電池客車銷量大幅增加至421輛，占國內(nèi)燃料電池汽車銷量的50.5%。
第三，中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)集群初步形成。從地域看，中國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)在各地全面發(fā)力，形成了一定的產(chǎn)業(yè)集群。目前，綜合實力較強的地區(qū)為北部地區(qū)和華東地區(qū);同時華中地區(qū)、西部地區(qū)產(chǎn)業(yè)集群實力也日漸凸顯。
報告同時指出，盡管中國從事燃料電池汽車生產(chǎn)的企業(yè)較多，但關(guān)鍵材料依賴進口，電池續(xù)航能力、電池壽命、溫度適應(yīng)性等與主要國家存在較大差距等因素，影響了國內(nèi)氫燃料電池汽車的穩(wěn)定生產(chǎn)。
《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》從氫能源行業(yè)的優(yōu)勢特點出發(fā)，以全球視角重點解讀了氫能源行業(yè)的政策環(huán)境與技術(shù)環(huán)境，最終落地于行業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的解構(gòu)分析，旨在通過報告分析，為氫能源這一新興行業(yè)的行業(yè)從業(yè)者、產(chǎn)業(yè)關(guān)注者以及企業(yè)投資者提供產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)層面的參考。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院也將持續(xù)關(guān)注氫能源產(chǎn)業(yè)在2019年的發(fā)展動態(tài)，并長期提供氫能源行業(yè)的信息咨詢服務(wù)。
以上數(shù)據(jù)及分析均來自于前瞻產(chǎn)業(yè)研究院《2018年氫能源行業(yè)市場研究報告》。
