氫能應(yīng)用經(jīng)濟(jì)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(jì)性門檻。

從消費(fèi)者角度分析，當(dāng)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(gè)階段累計(jì)成本）達(dá)到與競(jìng)品的平衡點(diǎn)時(shí)，市場(chǎng)滲透率將迎來(lái)轉(zhuǎn)折點(diǎn)。當(dāng)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(jìn)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(jì)性優(yōu)勢(shì)尚未顯現(xiàn)。

氫燃料電池汽車TCO主要包括購(gòu)置成本、使用成本、維護(hù)成本。通過(guò)拆解某35噸級(jí)氫燃料電池重卡分析，購(gòu)置成本、使用成本分別占TCO的28％、71％。

1、購(gòu)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(xiàng)，當(dāng)前占比達(dá)62％，而且不像車身系統(tǒng)的成本剛性，其價(jià)格水平?jīng)Q定了購(gòu)置成本的經(jīng)濟(jì)性。穿透來(lái)看，電堆中的催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層合計(jì)占整車成本達(dá)49％，而且其生產(chǎn)成本優(yōu)化空間大，決定了未來(lái)降本空間。

（1）降本步入快車道

近三年燃料電池系統(tǒng)售價(jià)降低了60－70％，預(yù)計(jì)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(jià)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(jià)格在2035年降至1，000元／kW以內(nèi)。

（2）降本驅(qū)動(dòng)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(jìn)步

A．材料替換

通過(guò)持續(xù)研發(fā)實(shí)現(xiàn)技術(shù)路線的迭代，在保證性能的前提下，替換部分價(jià)格高的原材料。比如催化劑的低Pt、無(wú)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(jìn)

通過(guò)優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、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(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)減少電池節(jié)數(shù)。

C．國(guó)產(chǎn)替代

氫燃料電池成本高企，一大原因是國(guó)產(chǎn)技術(shù)尚未成熟，關(guān)鍵零部件或原材料依賴進(jìn)口，價(jià)格高昂。這種現(xiàn)狀正在改善，如氫循環(huán)泵，價(jià)格已由2019年純進(jìn)口時(shí)期的3萬(wàn)元／臺(tái)，降至2020年國(guó)產(chǎn)化替代起量時(shí)期的1－2萬(wàn)元／臺(tái)，降幅明顯，未來(lái)仍有下降空間。

氫燃料電池系統(tǒng)的國(guó)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(jī)等核心部件均已自主生產(chǎn)，質(zhì)子交換膜、催化層、氣體擴(kuò)散層等核心材料也在加速研發(fā)中，處于送樣測(cè)試驗(yàn)證階段，業(yè)內(nèi)預(yù)計(jì)未來(lái)2－3 年全面實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代。

②第二階段：2025年之后，產(chǎn)銷量增加至數(shù)萬(wàn)臺(tái)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(jìn)步帶來(lái)的降本效應(yīng)減弱。產(chǎn)銷量增加導(dǎo)致單位生產(chǎn)成本攤薄，規(guī)模效應(yīng)增強(qiáng)。按照美國(guó)能源部預(yù)測(cè)，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(tái)產(chǎn)量增加至50萬(wàn)臺(tái)產(chǎn)量，系統(tǒng)成本將從216美元／kW降至53美元／kW，降幅達(dá)75％；電堆成本將從154美元／kW降至26美元／kW，降幅達(dá)83％。

2020年全國(guó)氫燃料汽車銷量為1，177輛，行業(yè)尚處在千臺(tái)規(guī)模。預(yù)計(jì)到2025年，在官方規(guī)劃的10萬(wàn)臺(tái)保有量目標(biāo)，以及為期4年“以獎(jiǎng)代補(bǔ)”補(bǔ)貼新政驅(qū)動(dòng)下，國(guó)內(nèi)電堆生產(chǎn)規(guī)模將突破萬(wàn)臺(tái)水平，規(guī)模效應(yīng)下電堆及系統(tǒng)的價(jià)格將下降50％以上。隨著滲透率提升，購(gòu)置成本將進(jìn)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(jià)格

隨著氫燃料電池技術(shù)進(jìn)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(jià)格取決于制取、儲(chǔ)運(yùn)、加注三大供應(yīng)鏈環(huán)節(jié)的成本。當(dāng)前氫能上游基礎(chǔ)設(shè)施與下游市場(chǎng)相互制約，市場(chǎng)規(guī)模小導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)鏈固定成本分?jǐn)偛蛔�，氫氣制�?chǔ)運(yùn)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(dǎo)致氫氣終端銷售價(jià)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(jì)到2025年、2030年，我國(guó)氫氣終端銷售價(jià)格將分別降低至40元／kg、25元／kg，降幅明顯。

3、在全補(bǔ)貼情景下，重卡從2023年開(kāi)始逐步實(shí)現(xiàn)TCO平價(jià)

重卡作為最適合氫能應(yīng)用的車型，其TCO平價(jià)時(shí)間是氫能滲透率提升的重要節(jié)點(diǎn)。國(guó)際清潔交通委員會(huì)全面分析了中國(guó)三個(gè)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(shí)施一攬子補(bǔ)貼政策的情景下，2023－2026年將逐步實(shí)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(jià)。

        總結(jié)

氫能是實(shí)現(xiàn)碳中和不可或缺的一環(huán)，未來(lái)將催生十萬(wàn)億級(jí)別的市場(chǎng)，各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)都將從中受益。當(dāng)前氫能產(chǎn)業(yè)已跨過(guò)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(gè)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(jiān)實(shí)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(guó)家副總理劉鶴11月24日在人民日?qǐng)?bào)撰文指出，碳達(dá)峰碳中和、高質(zhì)量發(fā)展和科技創(chuàng)新是我國(guó)中長(zhǎng)期發(fā)展的大方向。氫能產(chǎn)業(yè)是國(guó)家大方向下長(zhǎng)周期的大賽道，我們長(zhǎng)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(wèn)服務(wù)。

附：部分氫能產(chǎn)業(yè)鏈一級(jí)市場(chǎng)公司

（一）氫燃料電池

（二）制氫

（三）儲(chǔ)運(yùn)

（四）加注