氢燃料电池成本下降(氢燃料电池成本下降多少)

氢燃料电池：如何与锂电池差异化发展-

“效率高、污染小、噪音低、续航远、充能快……”在“双碳”战略目标大背景下，氢能发展前景一片向好，其也凭借上述优势，成为了最为理想的 汽车 动力来源之一。

根据国际氢能委员会预计，2050 年，氢能源将承担全球18%的能源需求，有望创造超过2.5万亿美元的市场，燃料电池 汽车 将占据全球车辆的 20-25%。

“发展氢能，‘双碳’战略是一方面，另一方面则具有能源安全的战略意义。而找到与锂电池的差异化场景，避开与其的直接竞争，不仅可以快速推进氢燃料电池的应用，也可以与纯电动 汽车 形成互补共存的局面。”深圳市氢瑞燃料电池 科技 有限公司总经理陈宏告诉极派Daily。

机遇推动行业发展

2020年9月，五部委发布了《关于开展燃料电池 汽车 示范应用的通知》，之后全国有近 20 个城市群申报氢燃料电池 汽车 示范。

而随着首批北上广三个示范城市群的尘埃落定，也意味着氢燃料电池 汽车 产业将进入发展快车道。

陈宏告诉极派Daily，目前来看，按照示范城市群每个城市1万辆车的目标，三个城市群合计3万辆车，到2025年市场上差不多会有十万量氢燃料电池用车。而在示范城市群的带领下，不仅可以快速提高氢燃料电池 汽车 的普及率，也可以进一步降低氢燃料电池的成本。

根据《节能与新能源 汽车 技术路线图2.0》的规划，到2030年—2035年燃料电池 汽车 将达到100万辆左右。预计到2025年，我国加氢站约1000座，氢燃料电池保有量超过10万辆。到2060年增加至1100万辆。

以客车和城市物流车为切入领域，逐步推广至载重量大、长距离的中重卡、牵引车、港口拖车及乘用车。在随后五部委出台的《关于开展燃料电池 汽车 示范应用的通知》政策文件中，再次明确了重点推动中远途、中重型燃料电池商用车示范应用。

行业机构预计，到2022年我国氢燃料电池产业链有望完全实现国产化供应。

氢能行业专家向华在接受媒体采访时表示，“氢燃料电池 汽车 作用氢能的主要应用场景，随着各地氢能产业规划的陆续落地，将加速氢燃料电池 汽车 的商用之路，为产业发展加入新的催化剂。”

氢燃料电池差异化应用

公开资料显示，现阶段在我国，不管是商用车领域还是乘用车领域，传统燃油与锂电池依旧是主要动力来源，但这两种动力来源都存在着各自的弊端。

如传统燃油车污染大，不利于实现“碳达峰”、“碳中和”等目标。锂电池续航里程短、受温度影响严重，很难用于长途或重物运输。相较于上述情况，氢燃料电池，则具有能量转换效率高和完全无污染的优点。

除此之外，氢燃料电池还具有不受温度影响、续航里程更长，且补充燃料速度快等优势，这也就是其成为了我国新能源 汽车 发展的主要技术路径之一。

浙江氢途 科技 有限公司董事长周鸿波在“氢能源究竟是风口还是陷阱”圆桌对话中表示，氢燃料电池，避开锂电有核心竞争优势的场景，差异化应用，可以得到更加快速的发展。

陈宏对此表达了同样的看法，他对极派Daily分析表示，差异化应用主要表现在以下几个场景或领域：

基于氢能“不怕冷”的优势，首先可以在低温、寒冷地区率先推广。其次便是重载领域。陈宏举例表示，锂电池自身过重，以一辆18吨的卡车为例，锂电池就可能占据了三四吨的重量，这不仅在一定意义上浪费了能量，也降低了运载的效率。但氢能源可以很好地解决这个问题，把自重降低至三分之一甚至四分一都是可能的。

再次，锂电池电动车续航500公里已经是很好的成绩了，但其充电却至少需要1-2个小时。氢燃料电池续航长、充能快，可以让其在长距离运输上对锂电池电动车有很好的补充。

除此之外，港口、船用、替代数据中心及通信备用电源的柴油发电机都是在特定的应用场景内对锂电池纯电动的补充。

陈宏补充道，港口特有的封闭性，比较适合加氢站的建设，重型车或叉车在这种环境下不需要寻找加氢站，则让氢燃料 汽车 更容易实现推广。大功率船用，则可以让氢燃料电池的长续航和节能的优势发挥到极致。

陈宏透露，当前雄韬股份下属的发动机公司雄韬氢雄还在研发一种氢锂混合技术。“这种技术类似于我们现在的油电混动，利用雄韬股份独有的高倍率锂电技术，把锂电和氢能发动机充分的结合，让氢能发动机始终保持在高效率区运行，从而提升氢能发动机的平均运行效率并大幅度降低百公里氢耗，这样才能让氢能车真正的去和燃油车竞争。”

正如陈宏分析所说，根据中国 汽车 工程学会发布的《节能与新能源 汽车 技术路线图（2.0 版）》显示，我国将发展氢燃料电池商用车作为整个氢能燃料电池行业的突破口，以客车和城市物流车为切入领域，重点在可再生能源制氢、工业副产氢丰富的地区推广中大型客车、物流车，并逐步推广至载重量大、 长距离的中重型卡车、牵引车、港口拖车以及乘用车等。

技术与降本，亟待突破

陈宏告诉极派Daily，燃料电池电堆是整个氢能发动机的核心，而膜电极又是电堆的核心。但现阶段，我国在生产膜电极的核心材料例如质子交换膜及催化剂、碳纸等还高度依赖进口。尽管国内也有企业在做，并取得了一定的成就，但还是缺乏数据支撑，批量使用存在风险。

银河证券研究院指出，从燃料电池动力系统集成度、环境适应性、可靠性和寿命、成本控制、氢气储存等技术指标来看，国内水平距离国际水平差距较大。目前我国自主研发和引进国外成熟技术的厂商并存，但关键部件材料性能与生产亟待提升。

高度依赖进口，也是导致成本居高不下的重要原因。

在陈宏看来，未来燃料电池成本下降是肯定的。首先就是通过技术进步和工艺提升，第二则是规模化效应。而随着加氢站数量的增加、制氢技术的提升及各种可再生能源制氢的大规模应用，氢能发动机的购买成本和使用成本都会大幅度下降。

根据欧阳明高院士在第三届未来能源大会上的预测，2030-2035 年间燃料电池系统成本有望从目前的 5000 元/千瓦下降至约 600 元/千瓦，下降 88%。

除此之外，关于氢燃料电池在重卡等应用上关于“安全性”的质疑声也不绝于耳。但对此，陈宏的态度却截然不同。

陈宏告诉极派Daily，相较于燃油车和天然气来说，氢能源其实更安全。其出现危险必须满足密闭空间、在密闭空间和空气充分混合到一定比例且遇到明火这三个条件。但在现实场景下，很难同时满足。

陈宏表示，尽管目前来看，我国在氢燃料电池技术上还存在技术壁垒，但在我国氢燃料电池快速发展的当下，可以预测是，未来3-5年，这些问题基本都是可以通过示范得以突破的。

氢云观察：氢燃料电池汽车优势明显，为何被市场制约，难以推广？

氢燃料电池车具有三大优势：零排放、降低车企减排压力、单次加氢仅需几分钟，可行驶1000公里、电池寿命长，低温性能适范性强等

4月初，三款氢燃料电池车首次登上《新能源 汽车 推广应用推荐车型目录》，享受每辆车20万-50万的国家补贴，与部分地方政府的等额补贴，总额最高可达售价的70%，补贴力度至少会持续到2020年。

氢云链认为，未来在政策的大力扶持下，这种情况将会有所改善！

但是目前，氢燃料电池技术研发还是遇到较大困境，核心零部件技术研发难度大！如：高压储氢罐研发难度大、氢燃料电池多项关键技术还未突破、零部件国产化程度低等， 除此之外，制氢成本和用车等困境也是面临推广较大难题。

但氢云链认为：真正 制约氢燃料电池真正走向实用、走向市场、走向大众生活的障碍是经济规模的制氢、加氢技术及其 社会 普遍度、技术上(电堆和整车技术)的可靠性等。其中加氢网络是基础设施，是普及氢能应用的基础。

短距离运输长管拖车气态氢气运输最经济，300公里以上液氢槽车运输更经济：氢气运输的方式包括气态氢气输送、液态氢气输送和固态氢气输送。前两者将氢气加压或液化后再利用交通工具运输，这是目前加氢站比较常用的方式，固态氢气输送通过金属氢化物进行运输。如果考虑氢气液化装置的投入、液化能耗等等因素，气态氢气的运输最经济，长管拖车气态氢气运输成本最低可以达到50公里2.3元/kg，折合为46元(吨·公里)，/当运输距离超过300公里，液氢槽车运输变得更经济。

国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机有望最先国产化：

加氢站与现有较为成熟的压缩天然气(CNG)加气站相似，主要设备包括卸气柱(站外制氢加氢站)、压缩机、储氢罐、加氢机、管道、控制系统、氮气吹扫装置、放散装置以及安全监控装置等等，无论是站外制氢加氢站还是站内制氢加氢站其核心设备都是压缩机、储氢罐和加氢机，它们分别占到加氢站建设成本的30%、11%、13%，目前国内加氢站核心设备基本依赖进口，加氢机已有国内公司取得突破，有望最先实现国产化。

国内加氢网络建设还处于起步阶段，可以借鉴国外经验：

起步阶段主要通过政府政策引导、以及政府示范项目示范；进入商业化运营后，加氢站的建设应以主要城市为中心，然后再在连通主要城市的交通干道(高速)上建设，形成初步的氢能高速路(网络)；在规模经济显现前，适当的补贴政策是必要的；相关标准成熟后，应该鼓励产业资本(民间资本)参与建设加氢站；加氢站降成本方面，除了技术革新之外，应该充分考虑油气综合加注站。

总体而言，氢燃料 汽车 的发展前景广阔，各方企业和政府不断布局，产业链加速筹备，是未来的朝阳产业。但是氢能、氢燃料电池的产业化、商业化、生活化之路还很漫长。

据报道，目前国内已有企业成功研发了燃料电池质子交换膜，解决了氢燃料电池核心零部件的供给问题，而多家企业正在研发的70MPa储氢罐也即将具备量产的能力。

另有北京大学、中国 科技 大学的科研团队，分别研发出了不使用铂的燃料电池催化剂，极大降低了成本的同时有效提升了催化剂活性。

氢云链总结：

现在氢燃料电池 汽车 面临的问题正在变得越来越好，政策越来越明晰，产业链企业实力大幅提升，地方政府积极性越来越高。同时，氢燃料电池 汽车 的市场认可度也在提升，推广步伐在加快，产业态势正在步入一个良性循环。

风险提示：

1)加氢站网络建设不达预期；2)加氢站关键设备国产化进程不达预期；3)产业政策和补贴政策波动风险；4)燃料电池成本下降不及预期等。

新能源车的投资机会分析

      在之前的文章 双碳投资机会梳理（一） 里提到过，中国双碳领域百万亿级别的投资里边，绿色能源是第一大投资板块，其次是绿色交通领域。

      对于投资人，尤其是一二级投资者来看，在绿色交通领域应该重点布局哪些机会，应该重点在哪些赛道上加大投入；一级投资人应该主攻的方向在哪里？结合欧阳明高院士最近在中国电动汽车百人会上的演讲《推动新能源汽车可持续增长》的主要内容结合自己的理解分析新能车的主要投资机会。

一、新能源车销售市场预期

      根据欧阳院士团队的预测：预计在2025年，我国新能源车销量会在700万辆到900万辆之间。到2030年，大致是在1700万辆到1900万辆。保有量方面，2025年会超过3000万辆，2030年大概接近1亿辆，到2035年大概接近2亿辆，2040年接近3亿辆。

      根据国际能源署的预测，从2020年到2030年，全球电动轿车将增长18倍，到2030年销量达到5500万。如果按照这个预测， 意味着到2030年，中国的新能源车销售占全球大约在30.9%-34.5%之间，应该是全球汽车销售的第一大国 。

     根据中国汽车协会的数据2021年，我国汽车销售量为2627.5万辆，同比增3.8%，结束了自2018年以来连续三年下降趋势。其中，新能源汽车和自主品牌的表现成为全年汽车市场中的亮点：新能源汽车2021年销量超过350万辆，市场占有率提升至13.4%。 如果按照欧阳院士团队的预测去推算，到2030年之后，新能源车的销售会占中国汽车销售量的70%以上。

二、新能源车产业的发展格局预测

     根据欧阳院士的分析，未来新能源的几个大的发展方向：

对于发展方面，欧阳院士的几个大的分析，其中 他认为电动车领域，电池技术占到电动汽车技术含量的60%。 不可否认在电动车领域中电池的重要性，但个人理解，新能源未来的发展除了续航里程问题的解决之外，驾驶的智能化可能是主攻的另外一个方向，而在这个领域里中国仍然是相对的弱项，离美国应该仍有差距。而从目前一级市场的投资热度来分析，除了电池之外，智能驾驶系统是投资的重点和热点。

      电动车给了中国在汽车领域内一个弯道超车的机会，同时也给了新进入者实现对老牌汽车企业的超越机会。新能源汽车兴起也将引发汽车产业的技术革命。新进入者，尤其是带着互联网思维的造车新势力没有老牌汽车品牌和传统车型的压力，更具创新性，品牌形象方面也更加大胆。根据欧阳院士的预测， 未来5-10年会有一次汽车行业的大洗牌 。

    三、新能源车发展瓶颈和挑战

      新能源车快速发展带来产业蓬勃发展的同时，也面临着一定的发展瓶颈和挑战需要解决。

（一）电池材料资源限制

国外机构基于2030年全球5500万辆电动汽车年销量的激进预测给出的动力电池的年装车量结果是50亿千瓦时，而保守预测结果是30亿千瓦时。

基于电动汽车保有量可以预测 中国车载电池的总保有量，预计2025年会超过20亿千瓦时，2030年会超过70亿千瓦时，2035年会超过150亿千瓦时。

如此大量的销售量和保有量，意味着对电池原材料的大量需求。目前电池原材料中最主要的材料是锂和钴。由于供不应求的状态，导致锂与钴持续暴涨。碳酸锂的价格在过去的一年中其中有4个月单月涨幅超过30%的，4-7月价格小幅调整，单位最多回调的幅度也小于0.5%。

   对于未来锂和钴的资源是否能够承载电动车发展的需求。欧阳院士的分析是：锂从储量是看是足够的，钴未来可能会不足。

     从潜力看，全球锂资源经济可采储量为2100万吨，如果按三元811电池材料体系算，可以生产电池2000亿千瓦时。 按平均一辆车100千瓦时算，可以制造20亿辆电动汽车。而且，这还仅是经济可采储量，总勘探储量为8600万吨。 钴的资源经济可开采储量只有710万吨。 只能供应950亿千瓦时。锰的资源非常富余。

     但是，资源分配非常不均衡：锂矿有3/4分布在澳大利亚、智利、阿根廷。钴矿有2/3依赖于非洲的刚果金。镍矿的一半依赖于印尼和俄罗斯。资源分布是极不均匀。虽然产量的70%在我国，但是关键的原材料锂、钴和镍均需要大量进口。

   （二）电池材料的循环利用

电池是有使用寿命的，大量的电动车保有量，意味着未来有数量庞大的电池需要处理。目前的处理方式主要包括：干法、湿法和物理回收。目前全国满足废旧动力蓄电池综合利用行业规范条件仅有14家回收利用企业，其中最知名的应该是A股上市公司格林美。

     （三）电动车是否真的能够碳减排

 2021年纯电动车和燃油车单位里程碳排放数值大约分别是：电动汽车每公里70克二氧化碳排放，燃油车大约是每公里176克二氧化碳排放。 预计2035年纯电动汽车单位里程碳排放下降到每公里20克，相比2021年降低70%以上，主要是因为能源结构的变化，也就是绿电比例上升导致。

       从电池全生命周期减排的潜力看，现有电力结构下，物理回收减排超过50%；湿法回收减排32%；火法回收减排3.5%。随着绿电比例的提升，在2030年电力结构背景下碳排放再降低12%；2050电网深度脱碳背景下，碳排放再降低75%；100%绿电可以实现电池生产制造全生命周期近零排放。

    从速局对比来看，电动车减排效果还是很明显的，未来随着绿电比例的上升，动动车全生命周期的碳排放减排量会继续上升。

（四）锂电池会不会被取代

     关于这个问题，欧阳院士的结论是： 锂电池还会用很久 。对于电池发展方向的判断：

1） 2025年会出现与现有液态电解质锂离子电池比能量大体相当的第一代全固态电池 ；

2） 预计到2035年，钠离子电池、钾离子电池性能会大幅提升，比能量会达到每公斤300瓦时左右。 与现在的高比能量锂离子电池相当；

3） 2 035年之后，新一代固态电池，钾、镁、钠、锂-硫等各类电池会进入市场。 到2050年，液态锂离子电池有可能减少到约20%。

  那么对于一级投资者来说，方向已经非常明确。现在要投资布局的主线是固态电池技术以及非锂离子电池的研发。

四、以电动汽车为核心的智慧能源系统

    关于以电动汽车为核心的智慧能源系统是我在此前的研究里边没有考虑的投资方向。也是这次学习的重要收获之一。

   （一）快慢充以及换电

超快充电主要用于高速公路的应急补电。现在限制快充的几个矛盾点：高功率型与高比能量型的矛盾；高功率型可实现快炒，但比能量低；高比能量型快充可能会引发关于车的安全、寿命短、发热等很多问题。超快充电应用主要用于高速公路的应急补电。目前可实现5分钟快充电量跑200公里，每分钟最高升温7-8℃。

      另外一个模式也是可以大面积推广的是，带储能的充电站，可实现换电池。这个模式的一个缺陷就是如果是私家车是否愿意用自家的电池与充电站的电池就行更换。所以换电池可能更多的是用在商用车，尤其是高出勤率、重型荷载和短途运输卡车的换电池。

未来可以探讨的一个运行模式是在加油站建设快充、快换的耦合站。这是像中石油、中石化等大型企业可以考虑的运营模式。

（二）基于电动车的智慧能源系统

    现在光伏、风能等可再生能源的一个重大问题就是不稳定，所以对储能的需求很高，而电动汽车由于其自带的电池是天然的储能装置，电动车的储能潜力极大，是一个巨大的蓝海市场。

因此，将电动车与电网连接，可以实现一个基于电动汽车的智慧能源系统。包括光伏、动力电池、充放电装置、家用电器连成网，一个小区、一个单位、一个社区可以形成一个个微电网，一个行政区有许多微电网联起来变成区域电网。最后形成整个城市的智慧能源，成为绿色智慧城市的重要组成部分。要能够实现这个绿色智能系统的关键是，充电桩的普及，尤其是慢充电桩，实现电力的调峰。

    在这个系统里，机构投资者的机会在于充电桩概念，以及智能电表系统。

  五、氢燃料电池

      首先，氢燃料电池目前进入了关键技术突破的节点；现在氢燃料电池进入成本下降的快速通道，跟十年前动力电池成本开始快速下降差不多。中国氢燃料电池汽车技术路线图的规划是2025年氢燃料电池汽车保有量发展到5万到10万辆；2030-2035年间保有量增加到80万到100万辆，这是以商用车为主体。

根据上述判断，氢燃料电池与锂电池比起来，空间仍然小很多，在于氢燃料面临着制备、储存、运输等众多关键环节，目前仍待突破。

对于氢产业链的发展，欧阳院士的几个指导意见是：要主供绿氢，但是氢的关键是成本，关键是取决于绿电的成本。其次，目前在氢燃料电池产业链上目前仍有很多技术处于落后，需要突破：一是很多卡脖子环节：比如基础材料，催化剂、质子膜、碳纸，高强度碳纤维、安全阀、加氢站离子压缩机；二是氢安全技术，三是中长期的氢能源前沿技术。

   对于一级投资者来说，未来在氢能的投资机会，实际是现在的卡脖子环节，尤其是其制备、储运、加氢设备等。关于氢产业链的投资机会在笔者之前的几篇公文中实际也有涉及。 从《关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见》中寻找投资机会 以及 双碳投资机会梳理（四） 。感兴趣的读者可以点读。

目前氢能源汽车产业发展存在什么样的阻碍？

      氢能具有燃烧热值高、发电效率高、清洁无污

染、储运便捷、来源广泛、利用形式多、安全性能

好等诸多优点，但目前，我国氢能源汽车产业发展遇到了不少瓶颈，具体体现在以下方面：

     首先，是政策的不确定性。早期政策导向偏颇, 氢能

源发展意识不足，导致资金过多投向金属电池汽车产业，氢能源汽车产业投资受到挤压。2017年实施

的双积分制度，初衷是为了建立推动新能源汽车发

展的长效机制，实现传统汽车降低油耗和扩大新能

源汽车产销规模，但由于已有车企只需减少碳排放

或者通过非法交易获得新能源积分，大多数传统企

业没有动力转型氢能源汽车产业发展，而是将更多

精力发展混合动力汽车或者纯电动汽车。

     其次，是技术的不确定性。虽然我国氢能源汽车

产业技术上有了一定发展，但在制氢、储氢、燃料

电池、加氢站、商业化等环节还存在明显短板。此

外，供氢系统故障、冷却系统故障、燃料电池模块

故障、燃料电池DCDC故障、辅助系统故障和绝缘故

障等六大问题亟待解决。

     再次，是需求的不确定性。氢能源和氢燃料电池进

入市场的时间和节奏、市场需求和欲望，依然不好

把握，亟需政府进行干预以便保持稳定需求量。氢

能源汽车当前存在产业链难以贯通的困境，特别是

氢气供应仍然是制约产业发展的环节，常规的氢气

产业运营模式暂时无法与新兴的燃料电池应用产品

无缝衔接，安全轻便的储氢材料还没有出现，这使

得氢能产品商业化进展十分缓慢。氢能与燃料电池

技术突破、燃料电池成本下降不及预期，加上氢能

知识普及缺失和不足，使得氢燃料电池和氢能源汽

车市场化短期内没有达到应有效果。

    最后，是竞争的不确定性。由于竞争政策的设计和

实施存在严重不足，原有企业和新进入市场者仍存

在冲突。市场在位者往往投入大量研发成本，而新

进入者则通过非法手段窃取技术专利或者在已有研

究水平上搭便车进行更新换代，从而出现后来居上

和打压原有市场在位者的情况，使得很多大型企业

不愿意投入巨资研发，而是继续观望等待技术的突

破或成熟，阻碍了氢能源汽车产业的发展。

关于氢燃料电池成本下降和氢燃料电池成本下降多少的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。微信号:ymsc_2016