氫能應(yīng)用經(jīng)濟性如何？

在技術(shù)可行的前提下，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化還需跨越應(yīng)用經(jīng)濟性門檻。

從消費者角度分析，當全生命周期成本（TCO，Total Cost of Ownership，衡量產(chǎn)品生命周期內(nèi)各個階段累計成本）達到與競品的平衡點時，市場滲透率將迎來轉(zhuǎn)折點。當前由于氫燃料電池技術(shù)成熟度不夠、關(guān)鍵零部件及材料依賴進口、氫能供給不充足等原因，氫燃料電池汽車TCO高于燃油車，應(yīng)用經(jīng)濟性優(yōu)勢尚未顯現(xiàn)。

氫燃料電池汽車TCO主要包括購置成本、使用成本、維護成本。通過拆解某35噸級氫燃料電池重卡分析，購置成本、使用成本分別占TCO的28％、71％。

1、購置成本降低的核心在于電堆降本

氫燃料電池是整車的主要成本項，當前占比達62％，而且不像車身系統(tǒng)的成本剛性，其價格水平?jīng)Q定了購置成本的經(jīng)濟性。穿透來看，電堆中的催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜、氣體擴散層合計占整車成本達49％，而且其生產(chǎn)成本優(yōu)化空間大，決定了未來降本空間。

（1）降本步入快車道

近三年燃料電池系統(tǒng)售價降低了60－70％，預(yù)計到2025年仍有60％的下降空間。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2．0》，商用車電堆價格在2025年、2035年分別下降至1，200元／kW和400元／kW，氫燃料電池系統(tǒng)價格在2035年降至1，000元／kW以內(nèi)。

（2）降本驅(qū)動因素

①第一階段：2025年之前，產(chǎn)銷量處于低水平，降本依靠技術(shù)進步

A．材料替換

通過持續(xù)研發(fā)實現(xiàn)技術(shù)路線的迭代，在保證性能的前提下，替換部分價格高的原材料。比如催化劑的低Pt、無Pt化，雙極板的材質(zhì)選用不銹鋼、涂層靶材選擇非貴金屬材料。

B．工藝改進

通過優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)流程、生產(chǎn)工藝等方面，減少原材料用量或消耗。比如同樣功率的電堆，通過優(yōu)化設(shè)計減少電池節(jié)數(shù)。

C．國產(chǎn)替代

氫燃料電池成本高企，一大原因是國產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，關(guān)鍵零部件或原材料依賴進口，價格高昂。這種現(xiàn)狀正在改善，如氫循環(huán)泵，價格已由2019年純進口時期的3萬元／臺，降至2020年國產(chǎn)化替代起量時期的1－2萬元／臺，降幅明顯，未來仍有下降空間。

氫燃料電池系統(tǒng)的國產(chǎn)化程度已從2017年的30％ 提高到2020年的60％－70％。電堆、膜電極、雙極板、氫循環(huán)泵、空壓機等核心部件均已自主生產(chǎn)，質(zhì)子交換膜、催化層、氣體擴散層等核心材料也在加速研發(fā)中，處于送樣測試驗證階段，業(yè)內(nèi)預(yù)計未來2－3 年全面實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

②第二階段：2025年之后，產(chǎn)銷量增加至數(shù)萬臺水平，規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn)

隨著技術(shù)成熟度提升，技術(shù)進步帶來的降本效應(yīng)減弱。產(chǎn)銷量增加導致單位生產(chǎn)成本攤薄，規(guī)模效應(yīng)增強。按照美國能源部預(yù)測，假定按照 2017 年靜態(tài)技術(shù)水平下，隨著產(chǎn)量增加氫燃料電池系統(tǒng)成本下降明顯。從行業(yè)1千臺產(chǎn)量增加至50萬臺產(chǎn)量，系統(tǒng)成本將從216美元／kW降至53美元／kW，降幅達75％；電堆成本將從154美元／kW降至26美元／kW，降幅達83％。

2020年全國氫燃料汽車銷量為1，177輛，行業(yè)尚處在千臺規(guī)模。預(yù)計到2025年，在官方規(guī)劃的10萬臺保有量目標，以及為期4年“以獎代補”補貼新政驅(qū)動下，國內(nèi)電堆生產(chǎn)規(guī)模將突破萬臺水平，規(guī)模效應(yīng)下電堆及系統(tǒng)的價格將下降50％以上。隨著滲透率提升，購置成本將進一步下降。

2、使用成本降低取決于氫耗水平以及終端氫氣銷售價格

隨著氫燃料電池技術(shù)進步與整車性能優(yōu)化，車輛的綜合氫耗水平逐步下降。氫氣終端加注價格取決于制取、儲運、加注三大供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的成本。當前氫能上游基礎(chǔ)設(shè)施與下游市場相互制約，市場規(guī)模小導致產(chǎn)業(yè)鏈固定成本分攤不足，氫氣制儲運加各環(huán)節(jié)尚未有效打通，各種技術(shù)路線尚處于發(fā)展階段，導致氫氣終端銷售價格偏高。根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2．0》，預(yù)計到2025年、2030年，我國氫氣終端銷售價格將分別降低至40元／kg、25元／kg，降幅明顯。

3、在全補貼情景下，重卡從2023年開始逐步實現(xiàn)TCO平價

重卡作為最適合氫能應(yīng)用的車型，其TCO平價時間是氫能滲透率提升的重要節(jié)點。國際清潔交通委員會全面分析了中國三個典型城市（北京、上海、深圳），分別代表不同緯度和地理特征。在政府實施一攬子補貼政策的情景下，2023－2026年將逐步實現(xiàn)載貨汽車、自卸汽車、半掛牽引車三種主流重卡車型的TCO平價。

        總結(jié)

氫能是實現(xiàn)碳中和不可或缺的一環(huán)，未來將催生十萬億級別的市場，各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都將從中受益。當前氫能產(chǎn)業(yè)已跨過從0到1的技術(shù)階段，正步入降本應(yīng)用的良性循環(huán)。從中央到地方的扶持政策正形成一個完整的體系。本輪氫能發(fā)展熱潮不再是概念的炒作，背后是堅實的邏輯支撐，受益于此，創(chuàng)業(yè)和投融資環(huán)境也在快速變熱。

國家副總理劉鶴11月24日在人民日報撰文指出，碳達峰碳中和、高質(zhì)量發(fā)展和科技創(chuàng)新是我國中長期發(fā)展的大方向。氫能產(chǎn)業(yè)是國家大方向下長周期的大賽道，我們長期關(guān)注全產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展，為創(chuàng)業(yè)者提供專業(yè)的資本顧問服務(wù)。

附：部分氫能產(chǎn)業(yè)鏈一級市場公司

（一）氫燃料電池

（二）制氫

（三）儲運

（四）加注