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燃料電池
全球主要燃料電池市場分析:各國積極布局 中日韓領跑
更新時間:2019-9-6 13:22:44        【打印此頁】  【關閉

隨著燃料電池產業的推進和以氫為核心的儲能的發展,氫氣作為溝通交通、 發電和儲能三大領域的關鍵能源氣體,重要性不斷上升,未來地位有望與石化資源比肩,我們預計2030年市場價值超萬億。 

全球主要國家均對氫燃料電池的發展投入大量資源,以期在未來新時代的能 源競爭中占據領先位置。從目前的情況看,日本、韓國和中國對燃料電池的 整體投入最高,以豐田、現代為代表的燃料電池乘用車和固定式熱電聯供系 統以及氫能大巴、物流車的生產均處于全球領先;美國近兩年在制造方面增 速不如東亞國家,但加州作為燃料電池乘用車的最大單一市場仍然是整個產 業里舉足輕重的市??;歐洲的燃料電池研發起步很早,近年來奔馳等傳統車 廠以及博世等一級供應商均已經開始進入燃料電池領域。本文將簡單分析全 球六個主要市場的情況:中國、日本、韓國、美國、德國、歐洲其他地區。

中國:政府對氫能產業高度重視,政府工作報告提出推動加氫設施建 設。中國燃料電池產業鏈技術快速提升,到 2019 年中國電堆產業鏈國 產化程度達 50%,系統關鍵零部件國產化程度達 70%。中國燃料電池 發展初期以商用車為主,目前燃料電池車保有量超 4500 輛,加氫站超 20 座。規劃 2030 年燃料電池車 100 萬輛,加氫站 1000 座。

日本:政府將氫能上升為國家戰略。產業鏈成熟,技術、商業化領先, 豐田 Mirai 產量超萬臺,Ene-farm 熱電聯產系統數量超過 30 萬套,加氫站超過 100 座。規劃 2030 年燃料電池車 81 萬輛,加氫站 900 座, 熱電聯產系統 530 萬臺。

韓國:政府支持力度大、補貼高,產業鏈較為完善。2018 年韓國運營 燃料電池汽車達到 889 輛 ,加氫站 14 座, 發電站裝機量 達到 307MW。規劃 2040 年燃料電池車 290 萬輛,加氫站 1200 座,發電站 裝機量達 15GW。

美國:研發較早,小布什時期政府投入較高,此后支持力度有所下降, 燃料電池車生產較少。應用集中在加州,加州也是全球燃料電池車推廣 最為成熟的地區,加氫站建設 40 座,乘用車保有量超 6500 輛。規劃 2030 年燃料電池車 100 萬輛,加氫站 1000 座。

德國:商業化應用處于探索期,乘用車約有 500 輛、列車和熱電聯產均 有推廣;重視基礎設施建設,在運營加氫站數量達 71 座。產業鏈生態 完備,車企巨頭奔馳、寶馬持續發力燃料電池汽車研發及產業化。

歐洲其他地區:成立燃料電池聯盟共同推進燃料電池,遠期規劃宏大, 計劃 2050 年實現 4500 萬輛燃料電池車,2040 年加氫站達 15000座。

一、綜述:氫成為溝通交通、發電、儲能三大領域的核心

隨著燃料電池產業的推進和以氫為核心的儲能的發展,氫氣作為溝通交通、 發電和儲能三大領域的關鍵能源氣體,重要性不斷上升,未來地位有望與 石化資源比肩,我們預計 2030 年市場價值超萬億。

氫燃料電池汽車無污染、高效率、載重高、加氫快和續航長優點,未來將 全面替代內燃機汽車。燃料電池汽車與傳統內燃機車在加注燃料、續航、 駕駛性能和耐久性方面已經相差無幾,并且實現真正意義上的零排放、零 污染的車;相對于鋰電池汽車,燃料電池汽車在載重、加氫時間和續航方 面優勢明顯;燃料電池汽車在產業前期將率先在商用車領域起量,中后期 伴隨燃料電池研發、制造和氫制儲運技術不斷發展以及加氫站基礎設施的 快速完善,氫燃料電池交通應用將拓展至輪船和有軌列車等領域。2018 年 全球燃料電池車保有量達 1.29 萬輛,車企巨頭豐田、本田、現代、奔馳、 寶馬和上汽紛紛發力燃料電池汽車,推出量產或者實驗車型;發動機企業 濰柴動力和康明斯也通過投資并購切入燃料電池領域。

燃料電池發電具備清潔環保、效率高和無間斷發電等優點,在固定式發電 領域和家用熱電聯產增長迅速。世界各地已陸續安裝了數十萬臺燃料電池 發電裝置,根據 E4tech 的統計,燃料電池固定式發電應用已從 2011 年的 81.4MW 增加到 2018 年的 240MW,平均年復合增長率近 20%。截止 2019 年 4 月初,ENE-FARM 部署量達 30.5 萬套,成為全球最成功的燃料 電池商業化項目之一。 

氫作為儲能介質,未來結合光伏、風電將重塑能源格局。我國可再生能源 發電比例在快速增大,但同時也存在發電和負荷中心在地理上的布局不均 和季節性不均難題,氫儲能是儲能等領域重要發展路線之一,具有規模適 應性強、環境友好、終端應用靈活多樣、可跨季度儲存等優點,并可與天 然氣管網結合,是大規模消納棄風、棄光、棄水等新能源,實現電網和氣 網互聯互通的重要手段。

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二、各國氫能加速發展,遠期規模超十萬億 

1.能源安全+環保+技術進步促進氫能加速發展

從能源儲量來看:目前一次能源需求以石油、天然氣、煤炭為主,占比超 85%,2017 年全球已探明石油儲量可供 50.2 年產量,天然氣儲量可供 52.6 年產量,煤炭儲量可供 134 年產量,全球能源需求逐年增長的背景下, 傳統不可再生資源的短缺性日益凸顯,各國積極發展可再生能源。

從各國能源依存度的角度來看:1)日本、韓國能源自給率低,2016 年日 本能源自給率僅 8%,韓國能源自給率僅 18%,能源安全問題備受關注, 也是其大力發展氫能源的根本原因。2)中國能源自給率維持在 80%以上, 但中國能源結構屬于“多煤少油缺氣”,近年來,原油依存度逐年攀升, 2018 年中國原油凈進口量 4.6 億噸,原油對外依存度達 70.83%??悸鞘?油消費以交通為主,因此現階段中國發展燃料電池車的需求更為緊迫。

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從碳排放來看,2017 年中國碳排放達 92 億噸 CO2,占全球碳排放的 28%, 溫室效應的背景下,2016 年 175 個國家簽署《巴黎協定》,主要目標是將 本世紀平均氣溫上升幅度控制在 2 攝氏度,考慮全球二氧化碳排放以能源 系統為主,碳排放高的國家發展燃料電池的動力更足。

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燃料電池產業鏈技術進步,交通應用達到產業化條件。目前燃料電池汽車 在速度、加速時間和續航均滿足日常使用,商業化瓶頸主要是在耐久性、 低溫啟動和鉑金需求方面,目前電堆性能達到商業化需求。

耐久性,乘用車領域,豐田轎車用電堆壽命超 5000h;商用車領域, 美國和倫敦均有使用石墨板的燃料電池巴士運營時間超過 3 萬小時, 電堆沒有大的維修或者更換。

低溫性能,可以應對全球絕大部分地區和氣候,實現-30℃啟動。

燃料電池汽車駕駛性能媲美傳統汽油車。以乘用車為例,續航在 500km 以上,氫氣加滿時間為 3 分鐘,百公里加速在 10 秒左右。

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2.燃料電池出貨量穩步增長,燃料電池車發展迅猛 

2018 年全球燃料電池出貨量(按件計)達 7.4 萬套,同比增長 5%;出貨 量(以功率計)達 803MW,同比增長 22%。 

從用途來看,以固定式燃料電池(主要應用于家用燃料電池、發電用燃料 電池)、交通用燃料電池(主要應用于燃料電池汽車)為主。交通用燃料電 池快速增長,2018 年出貨量(以功率計)達 563MW,同增 29%。

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從類型來看,以 PEMFC 為主,占比達 73%,且維持快速增長,2018 年 出貨量(以功率計)達 589MW,同增 73%。PEMFC 主要應用于燃料電 池汽車,2018 年 PEMFC 出貨量(以功率計)中 475MW 來自于燃料電池 汽車,占比超 80%。

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從區域來看,以北美、亞洲為主,2018 年北美出貨量(以功率計)達 415MW,占比達 50%,同增 25%;亞洲出貨量(以功率計)達 343MW, 占比達 43%,同增 20%。

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根據 IEA 統計,2018 年全球燃料電池車保有量達 1.29 萬輛,2018 年增速 達 80%,其中 46%在美國,23%在日本,14%在中國,大多數國家以乘用 車為主,中國以商用車為主。根據 H2station,目前日本運營中的加氫站數 量最多、達 110 座,德國加氫站達 74 座,美國達 69 座。

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3.各國積極推廣氫能源,遠期市場規模超 2.5 萬億美元

氫能對各國意義重大,多國從頂層設計推動氫能源。其中中國將氫能寫入 政府工作報告,日本將發展氫能視為國策,韓國將氫能源定位為三大戰略投資領域之一。 

各國均積極發展氫能源并制定了相應的路線圖,其中韓國、歐洲規劃亮眼, 韓國計劃 2040 年國內累計燃料電池車銷量達 290 萬輛,加氫站達 1200 座; 歐洲計劃 2050 年燃料電池車保有量超 5300 萬輛,2040 年加氫站達 15000 座。除燃料電池車外,日本、韓國、歐洲等國在路線圖中還制定了 家用燃料電池、燃料電池發電的規劃。

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根據國際氫能委員會的預測,到 2050 年全球氫能源消費占總能源需求的 18%,氫能源及應用年均市場規模超 2.5 萬億美元(考慮相關產品如燃料 電池車市場規模超 4 萬億美元)。

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從下游應用來看,發電、交通、工業能源、工業原料、建筑 CHP 領域將是 未來的重點,其中交通、建筑 CHP 率先爆發,2025 年后發電、工業能源 等領域逐步發力。

預計 2030 年全球運營中的燃料電池車約 1000~1500 萬輛,2050 年燃 料電池車達 4 億輛(約占 25%),燃料電池卡車達 500 萬輛(約占 30%),燃料電池公交車達 1500 萬輛(約占 25%),約占各自領域的 20%~25%。 

預計 2030 年全球 10%的用戶使用 CHP 設備(混合氣),2050 年全球 8%的用戶使用 CHP 設備(純氫氣)。

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三、中國擁抱氫能產業,當前階段如同 2011-2012 年鋰電池 

中國燃料電池產業目前與 2012 年鋰電池極為相似,政策自上而下支持, 技術達到產業化條件,產業鏈國產化進程開啟,企業加快布局速度,資本 市場投融資熱度持續上升。中國燃料電池產業處于上行通道起點,燃料電 池萬億級產業拉開序幕。 

1.國家政策循序漸進,地方政府積極推動
       中國對于燃料電池發展支持處于循序漸進狀態,我國從 2001 年就確立了 “863 計劃電動汽車重大專項”項目, 確定三縱三橫戰略, 以純電動、混合 電動和燃料電池汽車為三縱,以多能源動力總成控制、驅動電機和動力蓄 電池為三橫。近期隨著燃料電池產業發展逐漸成熟,中國在燃料電池領域 的規劃綱要和戰略定調已經出現苗頭,支持力度逐漸加大,政策從產業規 劃、發展路線和補貼扶持全方位支持燃料電池產業發展。 

產業規劃:2016 年 11 月 29 日,《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》 提出系統推進燃料電池汽車研發和產業化。加強燃料電池基礎材料與過程 機理研究,推動高性能低成本燃料電池材料和系統關鍵部件研發。加快提 升燃料電池堆系統可靠性和工程化水平,完善相關技術標準。推動車載儲 氫系統以及氫制備、儲運和加注技術發展,推進加氫站建設。到 2020 年, 實現燃料電池汽車批量生產和規?;痙隊τ?。2019 年 7 月 16 日,發改 委發言人表示發改委將統籌規劃氫能開發布局。

發展路線:2016 年 10 月,汽車工程年會發布的《節能與新能源汽車技術 路線圖》中指出,到 2020 年燃料電池汽車在公共服務領域的示范應用要 達到 5000 輛的規模;到 2025 年,實現氫燃料電池汽車的推廣應用,規模 達到 5 萬輛; 到 2030 年, 實現氫燃料電池汽車的大規模推廣應用,氫燃 料電池汽車規模超過1百萬輛。2019 政府工作報告提出推動加氫設施發展。

補貼扶持:2016 年 12 月 30 日財政部、科技部、工業和信息化部和發改 委發布的《新能源汽車推廣補貼方案及產品技術要求》中規定除燃料電池 汽車外,各類車型 2019-2020 年中央及地方補貼標準和上限,在現行標準 基礎上退坡 20%,對燃料電池汽車補貼延續至 2020 年不退坡,對于燃料 電池乘用車,給予 20 萬元/輛補貼;對于燃料電池小型貨車、客車,給予 30 萬/輛補貼;對于燃料電池大中型客車,中重型貨車,給予 50 萬/輛補貼。 2018 年發布《關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》, 燃料電池汽車補貼基本保持不變,并明確加氫站建設和運營補貼支持。 2019 年過渡期燃料電池汽車補貼退坡 20%,正式期補貼政策將另行公布。

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地方政府中,富氫優勢、棄電較多或者產業領先為代表的地區重視燃料電池發展。

多地市興建氫能產業園區,氫能小鎮和產業集群等,推動燃料電 池公交、物流車示范運營,截至目前超過 20 地市明確推動氫燃料電池產業 發展。目前僅上海、武漢、山東、蘇州、張家口、佛山、鹽城和大同等地 規劃顯示,到 2020 年燃料電池汽車數量將超過 2 萬輛,加氫站超過 130 座。

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2.發展路徑明確,示范運營打通商業模式 

中國燃料電池汽車發展路徑明確:前期通過商用車發展,規?;檔腿劑?電池和氫氣成本,同時帶動加氫站配套設施建設,后續拓展到私人用車領 域。優先發展商用車的原因在于:一方面公共交通的平均成本低,而且能 夠起到良好的社會推廣效果,形成規模后帶動燃料電池成本和氫氣成本下 降;另一方面商用車行駛在固定的線路上且車輛集中,建設配套的加氫站 比較容易。當加氫站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時,又會支撐更多燃料電池汽車。

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2017 年,國內燃料電池汽車產量首度破千,達到 1272 輛,2018 年再上新 高,產銷均達到 1527 輛,同比增長 20%。2019 年,燃料電池產業步入規 模發展的快車道。7 月 10 日下午,中汽協公布今年 6 月整車產銷數據,燃 料電池汽車產銷分別完成 508 輛和 484 輛,比上年同期分別增長 9.8 倍和 14.6 倍。1-6 月,燃料電池汽車產銷分別完成 1170 輛和 1102 輛,比上年同期分別增長 7.2 倍和 7.8 倍。

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截止目前投入運營車輛約 1130 輛,其中公交 560 輛左右,物流車約 430 輛,輕客 140 輛。其中,燃料電池物流車在上海已經商業化運營超過 1 年 時間,目前在運營數量達到 300 輛左右(加氫站限制),運營里程超過 1000 萬 km,用戶包括京東、申通快遞、盒馬鮮生、宜家等物流用戶。

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3.產業鏈雛形初顯,傳統巨頭紛紛加入氫能領域 
中國燃料電池產業國產化程度快速提升,電堆產業鏈國產化程度達到 50%, 系統關鍵零部件國產化程度達到 70%左右,其他核心零部件也處于快速追 趕進程。

電堆產業鏈國產環節:(1)電堆,商用車電堆,廣東國鴻和濰柴動力分別 引進巴拉德 9ssl 電堆和 LCS 電堆技術,商用車電堆通過技術引進方式,短 期與國際領先水平持平;乘用車電堆,新源動力在東京燃料電池展上展出 的電堆體積功率密度突破 3.3kW/L,低溫-30℃啟動,性能上可以媲美豐田 Mirai 電堆。

(2)膜電極,蘇州擎動自主研發的“卷對卷直接涂布法”膜電極 生產線于 2 月 23 日正式投產,廣州鴻基核心技術成員擁有多年知名燃料電 池公司工作經歷,在膜電極研發和產業化生產上具備豐富成功經驗。

(3) 雙極板,石墨雙極板方面,中國一直有較多企業可以提供,金屬板方面, 上海治臻已經開發了多款量產金屬雙極板。

系統國產環節:(1)系統集成,國內系統集成獨角獸上海重塑裝車量近千 臺,系統企業數量逐年增多;

(2)空壓機,雪人股份并購基金收購瑞典 SRM,擁有了全球領先的空壓機技術;其他企業漢鐘精機和廣順新能源等 也自主研發出燃料電池空壓機;

(3)DCDC,國內自主提供,性能快速提 升;

(4)電堆,國內企業自主提供電堆,技術或是自主或是引進吸收。

儲氫瓶環節:目前國內儲氫瓶重點發展 III 型瓶,國內儲氫瓶企業可以量產 銷售 35MPa 儲氫瓶,技術和產品均成熟;70MPa 儲氫瓶具備研發能力, 目前處于推廣初期。代表企業有富瑞氫能、北京科泰克、北京天海、沈陽 斯林達和中材科技等。 

傳統巨頭企業也紛紛加入氫能領域。超過 41 家 OEM 廠參與燃料電池汽車 研發推廣,2018 年共有 86 款車型進入推廣目錄,產品主要是商用車。發 展燃料電池的乘用車企業,包括上汽、長城、一汽、廣汽和吉利等;商用 車企,包括宇通、中通、蘇州金龍、亞星客車、一汽解放、北汽福田、東 風特專、佛山飛馳、大運等。發動機企業中,濰柴、玉柴發力燃料電池發 動機;能源巨頭中,中石化中石油、國家能源集團布局加氫站領域。

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4.中國燃料電池相關企業 
國鴻氫能
國鴻氫能是國內最強的燃料電池電堆供應商,國鴻氫能于 2016 年 5 月引 進加拿大巴拉德簽署引進 9SSL 電堆生產線技術,并在國內建設年生產 2 萬臺電堆(30 萬 kW)和 5000 套系統的生產線,生產線于 2017 年 6 月正 式投產。

9SSL 系列燃料電池電堆是為交通領域設計的液冷式電堆產品,能夠滿足 車用車載動態特性要求。它具有良好的單電池均一性,工作壽命超過 2 萬 h,最長運營壽命超過 3.5 萬 h。 

通過技術上的消化吸收再優化和應用上的長時間大規模驗證,國鴻氫能已 成為國內最全面的燃料電池系統供應商,形成從 30kW 到 120kW 的系列產 品,零部件國產化率達到 90%。目前已有 2,000 多輛裝載國鴻產品的商用 車交付使用,總運營距離超過 700 萬公里;國鴻備用電源示范基站已穩定 運行超過兩年,正在進行 100 個基站的推廣;與南方電網合作的大功率應 急電源車已經交付,并多次參加抗災和承擔珠海航展等重要活動的保供電 任務;與行業龍頭合作研發的氫燃料電池動力機車和氫燃料電池動力船舶 已取得一定的階段性成果。國鴻氫能已在城市公交、物流配送、備用電源 等領域完成多個具有示范意義的規模應用案例。 

上海重塑

重塑科技成立于 2014 年,專注于燃料電池系統的研發、制造和相關工程 服務, 5 年時間公司成為國內最大的商用車燃料電池系統公司之一,公司 一期產能 5000 臺/年,二期產能可達 20000 臺/年。

公司 CAVEN 系列燃料電池發動機有 32/46/80kW 功率產品,可以做到零 下 30℃啟動,完成車用振動等級、IP67,產品廣泛應用于輕、中、重型商 用車領域。公司已為全國四十余家汽車企業提供了燃料電池系統產品及工 程服務, 用戶包括一汽解放、東風、宇通、中通等國內一線商用車企,累 計已配套超過 40 款 燃料電池車型,是國內開發燃料電池車型及配套應用 最多的企業之一。目前搭載重塑科技 CAVEN 系列燃料電池系統車輛超過 1500 輛,大部分車輛已經投入商業化運營,搭載公司系統的車輛運營里程 累計超過 1000 萬 km。2018 年公司燃料電池系統市占率 50%。

 億華通 

公司專注于氫燃料電池發動機系統研發及產業化,致力于成為世界領先的 氫燃料電池發動機供應商。公司主營產品包括氫燃料電池發動機與燃料電 池電堆,產品目前主要應用于客車、物流車等商用車型,公司與國內知名 的商用車企業宇通客車、北汽福田、中通客車、蘇州金龍以及申龍客車等 建立了深入的合作關系。搭載公司發動機的燃料電池客車先后在北京、張 家口、鄭州、上海、蘇州等地上線運營,2018 年度,億華通共計實現燃料 電池發動機系統銷售 303 套,實現主營業務收入 36,833.69 萬元。

公司燃料電池發動機系統主要覆蓋 30kW 和 60kW 系列,目前已經進入商 業化量產階段。發行人最新一代產品采用國產自主研發電堆,實現零下 30°C 低溫啟動、零下 40°C 低溫存儲;具有高能量轉換率、低噪音、低故 障的特點;高度集成化、??榛杓?,節省空間的同時降低維護成本;響 應速度快,可實現快速、無損傷啟動和關機。

捷氫科技 

上汽是國內最早從事燃料電池研發和產業化的汽車集團,為了加快氫燃料 電池產業化布局,2018 年 6 月 27 日成立上海捷氫科技有限公司。上海捷氫科技自主研發的 300 型大功率燃料電池電堆和系統 P360 是新一代車用質子交換膜燃料電池系統,其電堆峰值功率可達 115kW,功率密度達 3.1kW/L,壽命達 5000 小時, 具有一體化集成、高功率密度、高耐久性、 高可靠性和強環境適應性等優點。

捷氫科技的燃料電池產品已成功應用于整車領域:(1)2016 年,上汽榮威 950 燃料電池轎車,搭載捷氫科技 P240 燃料電池系統,累計銷量 50 臺, 累計里程 500,000 公里,國內唯一一款完成公告、銷售和上牌的燃料電池 乘用車;(2)2017 年,上汽大通 FCV80 燃料電池輕客,搭載捷氫科技 P230 燃料電池系統,累計銷量 400 輛。目前,在遼寧省撫順市運行的 40 輛 FCV80 累計行駛里程已達 1,250,000km,單車運行里程約 31,300km; (3)2018 年,已在嘉定交付 6 輛申沃燃料電池公交車,搭載捷氫科技 P260 燃料電池系統,累計行駛里程已達 78,000km,單車平均運行里程約 13,000km。

四、日本:技術領先、政府支持、乘用車為主的商業模式或待商榷 

日本政府將氫能作為新一代能源戰略的主體,持續多年推廣氫燃料電池。 在政策上,日本將氫能上升為國家戰略,規劃路線清晰,補貼扶持力度大; 在推動路徑上,日本從汽車和熱電聯產等領域推動氫能發展,豐田 Mirai 和 本田 Clarity 是全世界最先進的燃料電池乘用車,ENE-Farm 熱電聯產效率 高達 97%;此外,日本重視加氫站基礎設施建設,目前加氫站達 110 座。 

1.氫能上升為國家戰略,推廣路線清晰
日本氫能發展初期主要集中于項目研發和示范研究,技術成熟后著重于產 業推廣,并且在產業發展、補貼扶持和長期戰略方面均有清晰規劃。 
長期戰略:2013 年 5 月,安倍政府發布《日本再復興戰略》,將發展 氫能提升為國策,并啟動加氫站建設前期工作。2014 年 6 月,日本內 閣修訂了該戰略,提出建設氫能社會。2017 年,能源部發布《氫能基 本戰略》。2018 年 7 月,日本發布《第五期能源基本計劃》,包括 2050 年長期能源供需展望,明確提出“從根本上落實氫能社會”。
產業推廣:1)大力發展分布式家用燃料電池 CHP 系統(ENEFARM);2)大力發展燃料電池車;3)建立全球氫氣供應鏈,引進氫 能發電;4)促進可再生能源制氫技術發展;5)2020 年東京奧運會展 示“氫能源社會”;6)加強國際合作,2019 年借助 G20 峰會展示先進 的燃料電池技術。 
補貼扶持:日本政府為每輛燃料電池車提供至少 200 萬日元的補貼, 購買 Ene-Farm 的企業或個人提供大約 10%~20%的費用減免,加氫 站最高可以獲得相當于投資成本 50%的政府資金補貼

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2.乘用車與 CHP 商用化全球領先 

日本燃料電池商業化應用處于全世界領先地位,加氫站基礎設施全世界相 對來說最完善。豐田燃料電池汽車性能與推廣數量上居世界前列,日本家 用燃料電池熱電聯產系統數量超過 30 萬套,日本加氫站超過 110 座。 

(1)汽車領域 

乘用車:截止 2018 年,日本燃料電池車保有量達 2926 臺,燃料電池車與 電動車價差約 300 萬日元;日本計劃 2020 年燃料電池車保有量達 4 萬臺, 價差降至 180 萬日元;2025 年燃料電池乘用車保有量達 20 萬輛,價差降 至 70 萬日元;2030 年燃料電池乘用車保有量達 80 萬輛。 

商用車:1)2018 年日本燃料電池公交車保有量為 18 臺,售價為 10500 萬日元,日本計劃 2020 年燃料電池公交車為 100 臺,售價降至 5250 萬日 元,2030 年燃料電池公交車達 1200 輛左右。2)2018 年日本燃料電池叉 車保有量為 150 臺,計劃 2020/2030 年燃料電池叉車達 500/10000 臺。

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(2)熱電聯產領域 ? 家庭用分布式熱電聯產系統(CHP),通過利用一次能源發電,并利用發電 過程產生的余熱供應暖氣和熱水,整體能源效率可達 90%以上。

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日本自 2005 年以來,部署家庭用分布式氫燃料電池 ENE-FARM 項目,截 止 2019 年 4 月初,ENE-FARM 部署量達 305,000 套。ENE- FARM 主要 的產品可分為 PEMFC 型(質子交換膜燃料電池)和 SOFC 型(固體氧化 物燃料電池),目前銷售以價格更低的 PEMFC 為主。2009 年,ENEFARM 系統售價 303 萬日元,,2018 年 PEMFC 售價為 94 萬日元/臺, SOFC 售價為 119 萬日元/臺,售價大幅下降。 

日本計劃 2020 年部署 140 萬臺家用燃料電池熱電聯產,屆時全面取消補 貼,預期 PEMFC-CHP 售價為 80 萬日元/臺,SOFC-CHP 售價為 100 萬 日元/臺,投資回收期為 7-8 年;2030 年 530 萬臺家用燃料電池投入使用, 投資回收期為 5 年。

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(3)加氫站

加氫站:日本是全球加氫站最多的國家,截止 2018 年 12 月,日本已建成 100 個加氫站。計劃 2020 年建立 160 個加氫站,2025 年建立 320 個加氫 站,2030 年建成 900 個加氫站。加氫站建設運營成本快速下降,2013 年 加氫站建設成本達 4.6 億日元,運營成本為 0.45 億日元;2016 年加氫站 建設成本達 3.5 億日元,運營成本為 0.34 億日元,計劃到 2025 年建設成 本、運營成本大幅下降,建設成本為 2 億日元,運營成本為 0.15 億日元, 其中壓縮機、儲壓機伴隨規模效應成本快速下行。

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(4)發電遠期實現商業化 

日本預計 2030 年氫能發電達到商業化,確立氫能、電力、熱力三足鼎立 的二次能源結構,燃料電池發電成本為 17 日元/kWh,預計 2030 年將形成 30 萬噸氫燃料供給能力,全部用于發電相當于 1GW 裝機容量。長期目標 發電成本將降至液化天然氣發電成本(12 日元/ kWh),預計日本將形成 500-1000 萬噸氫燃料供給能力,全部用于發電相當于 15-30GW 裝機容量。 

3.日本燃料電池產業鏈成熟,車企形成自給供應鏈體系

日本燃料電池產業鏈成熟,電堆、系統、整車和氫氣制儲運所有環節基本 都有本土供應商,豐田和本田等企業持續投入多年,形成閉環供應鏈體系。

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4.日本燃料電池相關企業 

豐田 

豐田早在 1992 年就開始研究氫燃料電池汽車,當時起名為 FCHV。在 2002 年,豐田制造出了第四代 FCHV-4 的試驗車,直到 2008 年,推出了 FCHV-adv 系列。經過十多年的積累,在 2014 年 12 月 15 日,豐田 Mirai 正式發售。2015 年 10 月 28 日,雷克薩斯推出 LF-FC 旗艦概念車型。 2019 年 7 月,雷克薩斯旗艦轎車 LS 氫燃料電池車型曝光。

Mirai 是豐田首款大批量生產的燃料電池車,售價為 723 萬日元,補貼后 價格約 521 萬日元。當下 Mirai 年產能 3000 輛,豐田計劃將在 2020 年把 燃料電池車的生產能力提高至每月 3000 輛,是目前的 10 倍以上。截止 2019 年 6 月,豐田 Mirai 累計銷量達到 9000 輛。根據《2030 年里程碑》, 豐田規劃 2030 年豐田力爭在全球實現年銷 550 萬輛以上的電動化汽車, 其中零排放的純電動及燃料電池車型力爭年銷量達到 100 萬輛以上,另外 450 萬輛將是混動和插電式混動汽車。

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本田 

本田致力于推進氫能應用,主要成就包括燃料電池車、小型加氫站和外供 電???。 

燃料電池車:本田早在 1999 年就在東京車展展示過 FCX 燃料電池汽車, 2008 年推出第二代 FCX Clarity,因為產業尚不成熟,該車型于 2014 年停 產;2016 年 12 月本田推出量產車型 Clarity,售價為 766 萬日元。Clarity 加氫時間約為 3 分鐘,JC08 工況測試下的續航里程可以達到 750km,所 搭載的電機最大功率為 177 馬力(130kW),燃料電池的功率為 103kW。

小型加氫站:2002 年本田開始在美國進行小型加氫站的概念驗證實驗。 2014 年,本田開發了世界首座小型加氫站(SHS),并在 2015 年開啟商 業運營。2018 年本田開始接受 SHS 的訂單,本田旨在通過在沒有加氫站 的地區出售 SHS 推動日本氫能社會建設。2018 年新款 SHS 日制氫量為 2.5kg,加氫壓力為 70MPa,尺寸僅為 3700mm*2250mm*2570mm。

外供電??椋罕咎锏?Power Exporter 9000 可將 Clarity 的燃料電池電力轉 換為家用電力,可為普通家庭供電 7 天。其本質是一個逆變器,將車上燃 料電池產生的高壓電直流電轉換為方便用戶使用的穩定低壓交流電。

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松下:PEMFC 型家用燃料電池龍頭 

公司成立于 1918 年,日本最大、全球第二大的電機廠商,全球著名電子 產品制造商,2018 年營收達 80000 億日元(折合 4700 億人民幣)。 

松下和東京燃氣公司自 1999 年開啟家用燃料電池基礎技術開發,2009 年 推出第一代家用燃料電池,2019 年發布第六代家用燃料電池,燃料為天然 氣或液化石油氣,輸出最大功率為 700W,類型為 PEMFC,綜合效率達 97%(發電效率 40%,熱利用效率 57%),每臺家用燃料電池每年可減少 碳排放 1.4 萬噸,產品壽命達 12 年。截止 2018 年松下累計銷售 15 萬臺 家用燃料電池。

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東芝:PEMFC 型燃料電池翹楚 

公司成立于 1875 年,是日本最大的半導體制造商和第二大電機制造商, 2018 年營收達 39000 億日元(折合 2300 億人民幣)。 

東芝的燃料電池共有三款產品,分別為 700W(用于 Ene-Farm 系統)、 2.5kW 和 100kW,類型為 PEMFC 產品,發電效率超 50%,耐用性長達 8 萬小時(10 年)。2017 年東芝停止家用燃料電池生產。 

2015 年東芝啟動 H2One 示范運營,目前已在多地運營,H2One 是一個基 于可再生能源的獨立能源供應系統,具體而言是利用可再生能源產生的電 力用于電解水制氫,再儲存在儲罐中利用燃料電池產生電力和熱水。

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愛信精機:不多的 SOFC 發電供應商

公司成立于 1965 年,是全球知名的汽車零配件生產商,2017 年營收達 3900 億日元(折合 230 億人民幣)。

公司家用燃料電池產品燃料為天然氣或液化石油氣,輸出最大功率為 700W,類型為 SOFC,綜合效率達 87%(發電效率 52%,熱利用效率 35%),每臺家用燃料電池每年可減少碳排放 1.5 萬噸,產品壽命達 12 年。


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五、韓國:激進的燃料電池新玩家 

韓國政府大力支持燃料電池技術,保持長期研發,早在 2003 年就將氫能 定位于韓國政府“21 世紀前沿科學計劃”的主攻技術領域之一,并且重視燃 料電池汽車與發電系統的推廣。2019 年 1 月韓國總統文在寅在蔚山市政府 大樓發布“氫能經濟發展路線圖”,宣布韓國將大力發展氫能產業,引領全球 氫能市場發展。 

1.政府支持力度大、補貼高 

韓國政府在發展氫能方面著重于應用推廣,并且給予豐厚補貼,遠期規劃 汽車產量、加氫站數量均位于全球前列。 

應用推廣:韓國政府出臺《首都首爾計劃推廣氫燃料電池的使用》、 《百萬綠色家庭項目》、《綠色氫城市示范項目》等應用項目,推廣氫 能產業發展。

補貼支持:韓國燃料電池汽車補貼比例超過售價的 60%,加氫站補貼 達建設費用的的 50%(上限 15 億韓元,折合 880 萬人民幣)。

氫能規劃:《氫能經濟發展路線圖》規劃到 2025 年打造年產量達 10 萬 輛燃料電池汽車的生產體系,氫燃料電池汽車售價有望降至目前的一 半,為 3000 萬韓元(約合人民幣 18.9 萬元)左右;到 2040 年氫燃 料電池汽車累計產量增至 620 萬輛,加氫站從現有的 14 個增至 1200 個。

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2.大力發展汽車與發電,規劃雄心勃勃 

韓國燃料電池商業化應用快速發展,發電站裝機量全球領先,燃料電池運 營車輛達到千臺級規模,加氫站數量目前較少,但是遠期規劃巨大。

(1)汽車領域 

根據 IEA,韓國燃料電池汽車達到 900 輛;韓國計劃 2022 年燃料電池車 累計產量達 8.1 萬輛,其中 6.7 萬輛供國內需求;2040 年燃料電池車累計 產量達 620 萬輛,其中 290 萬輛供國內需求,330 萬輛出口其他國家。

乘用車:計劃 2022 年累計產量達 7.9 萬輛,6.5 萬輛供國內需求;2040 年 乘用車累計產量達 590 萬輛,275 萬輛供國內需求;預計年產 3.5 萬輛時 燃料成本降至 5000 萬韓元(折合 31 萬人民幣),年產 10 萬輛成本降至傳 統汽車水平(3000 萬韓元,折合 18.9 萬人民幣)。

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(2)加氫站 

加氫站:韓國目前加氫站 26 座,韓國計劃 2022 年建成加氫站 310 座, 2040 年建成加氫站 1200 座。建設初期加氫站補貼達建設費用的的 50% (上限 15 億韓元,折合 880 萬人民幣)。

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(3)發電領域 

截止 2018 年韓國發電用燃料電池達 41 個(307MW),計劃 2022 年累計 生產發電用燃料電池 1.5GW,其中 1GW 供國內需求,安裝費用降至 380 萬韓元/kW(折合 2.2 萬人民幣/kW),發電成本降至 224 韓元/kWh(折合 1.3 人民幣/kWh);2040 年生產發電用燃料電池 15GW,其中國內裝機量達 8GW,安裝費用降至 157 萬韓元/kW(折合 9 千人民幣/kW),發電成本 降至 131 韓元/kWh(折合 0.76 人民幣/kWh)。

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截止 2018 年韓國普及家用燃料電池 7167 個(7MW),計劃 2022 年家用燃 料電池累計產量 50MW,2040 年家用燃料電池累計產量達 2.1GW、普及 家庭數達 94 萬戶。

3.韓國燃料電池產業鏈完善,巨頭紛紛入局 

韓國燃料電池產業鏈發展完善,絕大部分環節均有國內供應商,并且以現 代為首的。韓國巨頭企業紛紛入局燃料電池。現代布局整車、系統、電堆 和雙極板,形成自給供應鏈,三星在膜電極領域積累深厚,專利數量位居 世界前列;浦項制鐵切入金屬雙極板;ILJIN Composite 開發了超輕復合氫 氣罐,采用碳纖維復合材料以及增強納米復合材料內襯。

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4.韓國燃料電池相關企業 

現代:燃料電池汽車龍頭企業

2013 年現代推出 Tucson FCEV,為全球首款大規模量產的燃料電池車, 2018 年現代在 CES 展上公布了第四代燃料電池汽車 NEXO,其續航里程 達到 370 英里(595 公里),動力系統輸出功率達 161 匹,最大扭矩 394 牛米,與燃油版途勝相當。2018-2019H1,NEXO 銷量分別為 727/1546 臺。

現代現有燃料電池車產能為 3000 輛,2018 年 12 月現代發布《燃料電池 電動車 2030 展望》,計劃公司及其供應商 2030 年前投資 7.6 萬億韓元 (折合 460 億人民幣)用于燃料電池系統研發及相關配套設施,到 2022 年擁有 4 萬輛燃料電池車產量,2030 年擁有 70 萬套燃料電池系統和 50 萬 輛燃料電池車產量。

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斗山:韓國燃料電池發電龍頭,產品覆蓋 PAFC、PEMFC 和 SOFC 

斗山集團 Fuel Cell 以燃料電池技術為基礎構建了從發電領域到住宅領域的 全套產品生產線,主要產品包括發電用燃料電池、建筑物用燃料電池和住 宅用燃料電池。 

公司 600W、1kW、5kW、10kW 燃料電池產品為質子交換膜燃料電池 (PEMFC),發電效率達 35%,熱效率達 50%,供應給住宅、商業建 筑。 ? 公司 400kW 燃料電池(Pure Cell ?)產品為磷酸燃料電池(PAFC), 發電效率達 42%,熱效率達 52%,供應給工業發電、商業建筑;全球 累計銷售上百套產品,累計發電 20 億 kWh。 

公司與英國 Ceres 簽訂合作許可協議,斗山將獲得 Ceres 專有的 SteelCell SOFC 技術的系統級許可證,開發一個低碳的 5-20kW 電力系統。

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韓國斗山集團(DOOSAN)目前是韓國最大的財團之一,成立于 1896 年, 旗下擁有斗山 Infracore、斗山重工業、斗山發動機、斗山產業開發等多家 子公司。斗山集團目前大力發展燃料電池業務,燃料電池年產能 126MW。 2017 年 5 月,公司在韓國益山市完成韓國最大燃料電池廠建設,投資額 400 億韓元(約 3600 萬美元),年產能 144 臺 440KW 的燃料電池。2018 年,燃料電池銷售額首次超過了 1 萬億韓元(折合 58 億人民幣)。


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六、美國:研發早、生產少、應用集中在加州

美國曾是領導世界燃料電池發展的主要國家,自 70 年代開始研發氫能,并 在小布什政府時期掀起了一輪燃料電池的投資高峰期,此后奧巴政府時期, 支持力度有所下降,近期特朗普政府對氫能發展持中立態度。當下加州是 全球燃料電池車推廣最為成熟的地區,加氫站建設 63 座,乘用車保有量超 6500 輛。 

1.長期保持研發,政黨體制增添不確定性 

美國氫能產業在 2002-2007 年期間受到舉國重視,目前力度趨于平穩。小 布什政府時期,美國引領全球氫能發展。國家戰略上,美國先后發布 《2030 年及以后美國向氫經濟轉型的國家愿景》、《國家氫能路線圖》;通 過《氫燃料電池開發計劃》《能源政策法》、《國情咨文》等政策項目投入大 量資金開展氫能技術研發和示范活動;南加州和俄亥俄州給予燃料電池企 業相關稅收優惠,購買燃料電池汽車和建設加氫站均可以得到一定額補貼。 奧巴馬政府時期對燃料電池支持力度有所下降。近期特朗普政府對氫能發 展持中立態度,除支持在美國增加煤炭使用量外,沒有明確就任何其他替 代能源發表任何聲明。美國政黨體制的特點,實際上為氫能產業的發展增 添了不確定性。 

政府長期支持研發:美國能源部(DOE)是領導氫能和燃料電池研發的官 方機構,1970 年由于能源自給項目失敗,DOE 開始贊助氫能源研究項目。 從能源部對氫能和燃料電池項目的投資金額來看,2003 年在布什總統發表 燃料電池開發計劃以來,氫能和燃料電池投資在 2004-2010 年間經歷了一 輪高峰,此后逐步回落趨于平穩,目前投入金額開始回升。

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2.加州燃料電池汽車全球保有量最高,運營車輛遠期規劃達到 100 萬輛

加州是美國燃料電池車推廣最成熟地區。截止 2019 年 2 月,美國燃料電 池乘用車保有量超 6500 輛,是全球保有量最高的國家,從品牌來看,以 Mirai 為主,Mirai 銷量超 5000 輛。美國燃料電池乘用車主要在加州運營, 加州運營的燃料電池公交車達 31 輛,規劃中的燃料電池公交車 21 輛。

全美在運營中的加氫站為 63 座。目前加州運營的加氫站達 40 座,規劃中 的加氫站 24 座。

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加州堅定推動燃料電池發展,單車補貼 5000 美金,遠期規劃巨大: 2013 年加州州長通過加州第 8 號議案,計劃每年投入 2000 萬美元,支持 100 個加氫站建設。根據 CaFCP 的規劃,加州 2030 年將建設 1000 座加氫站, 運營 100 萬輛燃料電池車。

補貼方面,美國已于 2017 年底終止了對燃料電池汽車的補貼,但是加州 政府提供燃料電池汽車 5000 美元的補助。 

3.美國燃料電池產業鏈齊全

美國燃料電池產業鏈齊全,各環節參與企業包括整車企業、化工巨頭、機 械設備領軍企業和第三方燃料電池企業。質子交換膜領域,美國企業全球 領先,戈爾憑借出色性能,壟斷全球絕大部分質子交換膜供應。

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4.美國燃料電池相關企業 

Bloom Energy:SOFC 領導者 

公司成立于 2001 年,2018 年上市,主要產品為 SOFC(固體氧化物燃料 電池),公司標準配置為 250kW 燃料電池系統,通過任意數量的系統組合 可以提供數百 kW 到數十 MW 的燃料電池系統,下游客戶包括沃爾瑪、谷 歌、聯邦快遞等知名企業。2018 年公司營收達 3.76 億美元,在手合同為 7.7 億美元。 

公司瞄準商業和工業電力市?。ㄈ蚴諧」婺3?1.6 萬億美元)。相較于傳 統發電,公司燃料電池發電穩定性更高(可實現不間斷的 24x7 恒定電源)、 碳排放更低、成本更低。相較于太陽能發電,燃料電池發電可節省 125 倍 空間。

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Fuel cell Energy:MCFC 龍頭 

公司成立于 1969 年,1992 年上市,主營 MCFC(熔融碳酸鹽燃料電池), 為客戶提供交鑰匙解決方案,包括項目的設計到安裝和長期的運營維護, 主 要 產 品 包 括 SureSource 1500? ( 1.4MW )、 SureSource3000? (2.8MW)、SureSource4000?(3.7MW),適用于污水處理廠、制造廠、大學、公園、數據中心等場景,全球 SureSource3000?覆蓋三大洲,在 全球 50 個地區的 100 家工廠生產電力超 800 萬 kWh,是 MCFC 的絕對龍 頭。2018 年公司營收為 0.89 億美元,公司在手合同達 12 億美元。

公司瞄準未來 1800 億美元燃料電池發電市場,公司 SureSource 發電廠發 電效率達 47%~60%,是理想的分布式發電源,且占地面積小,10MW 燃 料電池發電廠僅需 1 英畝,太陽能發電占地需 395 英畝。

Plug Power:燃料電池叉車系統

公司成立于 1997 年,2002 年上市。公司主營燃料電池叉車,客戶涵蓋沃 爾瑪、家樂福、亞馬遜等知名公司,公司已交付 25000 臺燃料電池叉車系 統(GenDrive),建設 80 座加氫站。2018 年公司營收達 1.75 億美元,計 劃 2022 年營收達 5 億美元。 

公司瞄準全球 300 億美元的叉車及配套設施市場,相較于電動叉車,公司 燃料電池叉車具備加氫快(僅需 2 分鐘,大大降低?;奔洌?、效率高 (電動叉車電池充電有損耗,燃料電池始終維持額定功率)、節省空間等優 勢。

Gore:質子交換膜

 Gore 成立于 1958 年,營業收入超 30 億美元。依托四氟乙烯(PTFE)技 術,公司生產出應用于醫療、紡織等行業的多款產品,公司銷售遍布全球 25 個國家,同時在美國、德國、英國、中國和日本均設有生產工廠。

1994 年依托在四氟乙烯(ePTFE)技術,開發了增強透氣膜專利技術。主 要產品為:GORE-SELECT? 質子交換膜、GORE? PRIMEA? 膜電極組件。

公司是質子交換膜領軍企業,豐田 Mirai、本田 Clarity、現代 NEXO SUV 均選用公司的質子交換膜。

基于 GORE-SELECT 質子交換膜制成的 GORE? PRIMEA?膜電極組件是第一款市售的膜電極組件。截止目前公司已生產數百萬件膜電極組件,遠超同業。

七、德國:穩步推進,商業應用與基礎設施齊發展 
德國燃料電池發展穩扎穩打,政府與產業界共同推動產業發展。政府重視 加氫站建設和燃料電池研發,鼓勵燃料電池 CHP 應用發展;企業如奔馳、 寶馬發力燃料電池乘用車等交通應用。

 1.政府與產業資本合力推動,產業進入商業化探索期 

德國專門成立了國家氫能與燃料電池技術組織(NOW-Gmbh)統籌氫能產 業發展。2006 年,NOW 啟動了“ 國家氫和氫燃料電池技術創新計劃 (NIP)”。通過 NIP 計劃,共募集 14 億歐元的專項資金,用于 2007- 2016 年的氫能項目開發。募集資金中的 7 億歐元由德國政府出資,扶持 750 個相關項目,剩余資金則按項目合作制度由產業成員提供。2017 年, 氫和燃料電池技術的第二階段計劃(NIP2)開始實行。前期主要注重于解 決市場開拓的問題,建立相應的基礎設施,為未來在氫氣生產、運輸、住 宅能源供應、工業應用、燃料電池特殊應用等各個領域中的基礎持續提供 政策經濟上的支持。從 2016 年到 2019 年,該計劃提供近 2.5 億歐元來支 持該領域的創新,預計 2016-2026 年共提供 14 億歐元左右公共扶持資金 的資助。

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2.熱電聯產、汽車與列車應用全面開花,加氫站遠期建設 1000 座 

德國燃料電池應用目前處于商業探索期,乘用車、列車和熱電聯產均有推 廣。

推行燃料電池 CHP,單套裝置最高補貼可達 2.8 萬歐元,截止 2018 年 CHP 裝機量達 2600 套。1)2008 年德國啟動 callux 項目,計劃在 2008- 2015 年投入 500 套燃料電池 CHP 裝置,預算達 7500 萬歐元。2)2016 年德國通過 kfW433 補助法案,用于補貼燃料電池 CHP,對滿足性能要求 的 0.25kW~5kW 的燃料電池 CHP 裝置補貼 6825~28200 歐元,其中固定 補貼為 5700 歐元,浮動補貼每 0.1KW 達 450 歐元,補貼最高可達成本的 40%。要求包括:①燃料電池系統總效率高于 82%,發電效率高于 32%, ②使用壽命達 10 年。

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巨頭車企開發燃料電池車型,開啟小規模租賃運營。德國境內約有 500 輛 氫能源家用汽車。2017 年在德國漢堡和慕尼黑等地,已經有燃料電池轎車 在共享出租車的公司旗下提供租賃服務。寶馬,奔馳,奧迪等汽車制造商 和供應商在氫能和燃料電池乘用車的開發也投入了大量的支持,紛紛推出 了自己的 FCV 概念車:1)德國奔馳公司推出了 B 級燃料電池車(B-Class F-cell),并于 2018 年推出了新款 FCV 版 GLC;2)寶馬公司于 2010 年 推出概念車 1 系燃料電池混合動力車,2012 年展出概念車 i8 燃料電池車, 2015 年推出概念車 5 系燃料電池車;3)2016 年底特律車展上,奧迪推出 H-Tron Quattro 氫燃料電池汽車。

示范運營燃料電池列車。2018 年 9 月 16 日,全球首列氫燃料電池驅動的 火車在德國北部的下薩克森州投入運營。由阿爾斯通制造的這款零排放短 途列車,德國計劃 2021 年運營 14 輛燃料電池列車。 

當前德國加氫站建設進入高速發展階段,目前德國加氫站數量超過美國, 成為全球擁有加氫基礎設施第二多的國家。德國在運營加氫站數量達 74 座, 規劃建設加氫站 26 座,計劃于 2020 年建成 100 座,到 2025 年 400 座, 到 2030 年 1000 座。

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3.德國燃料電池產業鏈完備,企業積累深厚 

德國燃料電池產業鏈生態完備,基本可以自給自足,車企巨頭奔馳、寶馬 持續發力燃料電池汽車研發及產業化;Inhouse 專注于燃料電池熱電聯產; 巴斯夫在膜電極及上游材料質子膜、催化劑領域積累深厚,西格里是全球 三大氣體擴散層企業之一,普旭氫循環泵全球領先。

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4.德國燃料電池相關企業 

奔馳

奔馳自 20 世紀 80 年代開啟燃料電池技術研發,1994 年推出全球第一款燃 料電池汽車 NECAR 1,續航里程達 130km,輸出功率達 30kW,2009 年 公司推出 B 級燃料電池車,續航里程達 400km,輸出功率達 100kW; 2018 年推出 GLC F-CELL,是世界第一款燃料電池插電式混合動力車,是 世界第一款燃料電池插電式混合動力車,燃料電池支持續航 478km,鋰電 池支持續航 50km,氫氣加注時間 3 分鐘。

SFC Energy 

公司成立于 2000 年,2006 年上市,是世界領先的移動能源解決方案和電 力管理公司,SFC 燃料電池為直接甲醇燃料電池,直接甲醇燃料電池為質 子交換膜燃料電池的一種,燃料為甲醇,公司目前已售出 4 萬臺燃料電池。 公司 2018 年營收達 0.6 億歐元(折合 4.77 億元人民幣),凈利潤為-517 歐元(折合-4000 元人民幣)。

巴斯夫 

巴斯夫(BASF)是全球最大的化工公司,被美國商業雜志《財富》評為 “全球最受贊賞化工公司”。巴斯夫在膜電極、質子交換膜和催化劑均有較深 積累,高溫質子交換膜電極曾供應 Samsung、plug power、ultracell、丹 麥 SerEnergy 等客戶。 Linde 

公司成立于 1892 年,是全球領先的氣體和工程集團。1)制氫:公司具備 100 余年制氫經驗,是全球唯一一家利用自己的技術設計、擁有、運營氫 氣工廠的公司,可以為客戶提供規劃、設計、建設氫氣工廠的業務。2)運 氫:通過高壓管車,液體氫氣罐車以及管道多種供應方式供應氫氣。3)加 氫站:公司在全球 15 個國家建設了 160 座加氫站,經驗豐富。

H2 MOBILITY 

公司成立于 2015 年,是德國最大的加氫站運營商,旨在在 2019 年末在德 國建設 100 座加氫站,長期目標為建設 400 座加氫站。由德國的 NIP 項目 和歐盟的 FCH JU 項目提供資金支持。由 Air Liquide,Daimler,Linde, OMV,Shell 和 Total 合資成立,并擁有寶馬、本田、現代、豐田、大眾以 及 NOW GmbH(德國國家氫能和燃料電池技術組織)的支持。

八、歐洲(不含德國):遠期規劃宏大,推廣效果顯著

1.聯盟合作發展氫能,啟動多個示范運營項目 
歐洲于上世紀末開始關注燃料電池領域,2008 年成立氫能源和燃料電池聯 盟(FCH-JU),通過聯盟運作形式推動產業。FCH-JU 現階段啟動一系列 項目推動燃料電池公交車和燃料電池 CHP 發展,遠期規劃宏大,預計到 2050 年氫能市場規模達到 8200 億歐元。

資金投入:在歐盟第七框架計劃(FP7)的支持下,第一階段計劃于 2008-2013 年至少投資 9 億歐元用于氫能和燃料電池發展, 在 EU Horizon 2020 的支持下,第二階段計劃 2014-2024 年為 FCH-JU項目 投入 7 億歐元。 

項目推廣:1)2015、2016 年 FCH-JU 啟動 H2ME1、H2ME2 項目, 計劃向歐洲投入 1400 輛燃料電池車、49 座加氫站,2017、2018 年 FCH-JU 啟動 JIVE、JIVE2 項目,擬于 2020 年前在歐洲 20 個城市部 署 300 輛燃料電池公交車。2)2012 年歐洲啟動 Ene-field 示范項目推 廣燃料電池 CHP,2016 年歐洲啟動 PACE 示范項目推廣燃料電池 CHP,計劃 2016-2012 年間部署 2650 套燃料電池 CHP 裝置,項目預 算達 9 千萬歐元。 

產業規劃:2019 年 FCH-JU發布《歐洲氫能路線圖》,預計到 2030 年 氫能可占最終能源需求的 6%,創造 1300 億歐元的市場, 2050 年可 占最終能源需求的 24%,創造 8200 億歐元(折合 6.4 萬億人民幣) 的市場。預計 2050 年實現 4500 萬輛燃料電池乘用車、650 萬輛輕型 商用車、25 萬輛燃料電池公交車、170 萬輛燃料電池卡車、5500 燃料 電池列車的保有量。2040 年加氫站達 15000 座。

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2.現狀注重基礎設施,規劃大規模部署氫能與燃料電池 

目前歐洲燃料電池產業注重基礎設施建設,交通應用開啟示范運營,燃料 電池發電初具規模,歐洲氫能遠期規劃宏大,視氫能為能源體系重要組成。 

乘用車:歐洲現擁有燃料電池乘用車 1000 輛左右,《歐洲氫能路線圖》預計到 2030 年,歐洲實現 370 萬輛燃料電池乘用車保有量,對應燃料電池 車在乘用車中滲透率達 1/22;計劃到 2050 年,歐洲實現 4500 萬輛燃料電 池乘用車保有量,對應燃料電池車在小型乘用車滲透率為 15%,在大型乘 用車滲透率為 30%。 

商用車:《歐洲氫能路線圖》預計到 2030 年,歐洲實現 50 萬輛輕型商用 車、4.5 萬輛燃料電池卡車/公交車、570 輛燃料電池列車的保有量,對應 燃料電池在輕型商用車中滲透率達 1/12。計劃到 2050 年,歐洲實現 650 萬輛輕型商用車、25 萬輛燃料電池公交車、170 萬輛燃料電池卡車、5500 燃料電池列車的保有量,對應燃料電池車在貨車滲透率為 30%,出租車滲 透率達 55%。 

加氫站:目前歐洲運營加氫站達 163 座,《氫能路線圖》規劃 2025 年加氫 站達 750 座,2030 年加氫站達 3700 座,2035 年建成 8500 座,2040 年 達 15000 座。

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燃料電池發電分為大型固定式發電站和家用燃料電池熱電聯產,歐洲家用 燃料電池熱電聯產系統開啟小批量運營,大型固定式發電站數量非常少。 

歐洲已經部署了大約 10,000 個燃料電池微型熱電聯產系統?!肚餑藶廢咄肌?預計到 2040 年將部署超過 250 萬套燃料電池熱電聯產系統。2012 年,歐 洲啟動 Ene-field 示范項目推廣燃料電池 CHP, 2016 年歐洲啟動 PACE 示范項目推廣燃料電池 CHP。歐洲四大燃料電池熱電聯產企業 Bosch、 SOLIDpower、Vaillant 和 Viessmann 產能超 1000 套/年。 

歐洲大型固定項目數量非常少,中等范圍(5-400 kWe)的產品開發還不 完善,并且依賴于大規模固定應用(尤其是來自美國)的全球專有技術。

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3.歐洲燃料電池產業鏈一應俱全,細分領域實力不俗

歐洲多國企業切入燃料電池領域,其中電堆和系統環節企業較多,代表企 業有瑞典的 PowerCell、英國的 Intelligent Energy、荷蘭的 Nedstack 等; 基礎材料方面,英國的 Johnson Mathey 在催化劑領域全球領先;空壓機 領域,瑞典 OPCON積累深厚。

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4.歐洲燃料電池相關企業 

Power Cell 

公司成立于 2008 年,2014 年上市,是世界領先的燃料電池電堆及系統開 發和制造商,公司總部位于瑞典。2018 年公司營收達 0.6 億瑞典克朗(折 合 0.4 億人民幣),凈利潤達-0.6 億瑞典克朗(折合-0.4 億人民幣)。

公司電堆包括 PowerCell S2 和 PowerCell S3 兩款產品,PowerCell S2 產 品功率覆蓋 5~35kW,PowerCell S3 產品功率可達 125kW。公司系統產品 包 括 PowerCell PS-5 、 PowerCell MS-30 、 PowerCell MS-100 和 PowerCell PS-30 四款產品,四款產品均使用公司自有電堆。公司燃料電 池為 PEMFC 類型,公司電堆及系統功率密度高,并且電堆及系統設計緊 湊、??榛?、可擴展,可根據客戶的需求輕松實現定制化。

Intelligent Energy

公司成立于 2001 年,是世界領先的燃料電池開發和制造商,為汽車、固 定電源、無人機領域的客戶服務,公司總部位于英國。 

公司技術路線可分為風冷(AC)和蒸發冷卻(EC),風冷燃料電池可提供 1W~20kW 功率范圍的電堆及系統,冷卻蒸發燃料電池可提供 5W~100kW 功率范圍的電堆及系統。

Air Liquid 

公司成立于 1902 年,是全球領先的工業氣體供應商。1)制氫:公司可以 為客戶建設氫氣工廠。2018 年公司宣布擬投資 1.5 億美元在美國建設第一 個用于氫能領域的液氫工廠,并于 FEF(FirstElement Fuel)簽署長期協 議,向 FEF 加州的加氫站公寓氫氣,建成后每天將有 30 噸氫氣產能,可 供 3.5 萬輛燃料電池汽車使用。2)運氫:通過高壓管車,液體氫氣罐車以 及管道多種供應方式供應氫氣。3)2012 年公司在德國開設了第一個公眾 開放的加氫站,目前公司在全球建設了 100 座加氫站,經驗豐富。

Alstom:燃料電池列車供應商 

公司成立于 1928 年,是全球領先的交通運輸和電力基礎設施供應商。 2018 年,Alstom 燃料電池列車在德國正式運營,這也是全球首列燃料電 池列車。2019 年 5 月德國區域鐵路運營商 RMW 宣布,向 Alstom 采購 27 輛燃料電池列車,合同額達 3.6 億歐元。


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