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燃料動力電池全面分析:歐美四龍頭,日韓三巨頭,國內兩超爭霸!

鉅大LARGE  |  點擊量:1295次  |  2020年08月13日  

燃料動力電池全面分析系列第一篇回顧:《燃料動力電池全面分析:四大優勢,三大應用,產業元年!》


燃料動力電池全面分析系列第二篇回顧:《六大分類,制儲運加,洋蔥模式!》


1.歷史


1839年,格羅夫發明氣體伏打電池,被稱為燃料動力電池之父。


1966年通用制造世界首輛燃料動力電池汽車Electrovan,為NASA登月項目服務。


2.三道關:技術關、成本關、產業鏈關


技術關:關鍵零部件依賴進口制約國產燃料動力電池汽車商業化


根據美國能源部(DOE)公布的《Multi-YearResearch,Development,andDemonstrationPlan》,為了實現商業化目標,燃料動力電池系統需滿足以下要求:


關鍵零部件(如催化劑、碳紙、金屬雙極板、空壓機、70MPa儲氫瓶和氫循環裝置等)技術缺乏是制約國內燃料動力電池汽車產業發展重要原因。


成本關:系統成本<200元/kW


美國能源部(DepartmentofEnergy,DOE)對燃料動力電池汽車的成本問題進行了系統分析,對整車、電堆、電池層層分解,得出了各部分成本的具體比例。


燃料動力電池系統目前成本約為每千瓦4000元人民幣,隨著產量提升會逐漸下降,預計2020年下降到2500元/kW,2025年下降到800元/kW,2030年下降到200元/kW。


產業鏈關:使用成本<0.5元/公里


燃料動力電池要大規模產業化,還要氫能產業鏈基礎設施的建設,核心是降低消費者使用成本。


目前日本的加氫成本在1000日元/kg,折合人民幣大約在65元/kg左右,折合公里成本大約在0.5元/公里的燃料成本。


預計氫氣單價可降低到40元人民幣,每公里燃料成本0.3元/公里,遠遠優于內燃機的使用成本。


3.使用場景:短途純電動、中途混動、長途燃料動力電池,安全不是問題


綜合比較,我們認為純電動汽車適合短途,混合動力汽車適合中途,燃料動力電池汽車適合長途。


日本研究試驗結果表明,在汽油車和氫燃料動力電池汽車分別燃料泄露和著火條件下,3秒時汽油車下方漏油著火,而氫氣則是迅速沖高在汽車上方著火。一分半鐘以后燃料動力電池汽車的明火已經熄滅,而汽油車火勢正旺最終燒得只剩車架。


4.歐美四龍頭:Ballard、Plugpower、BloomEnergy、CeresPower


Ballard(巴拉德公司):PEMFC全球龍頭


1979年成立,1983年開始研發燃料動力電池,2017年成為第一家為公共汽車供應服務超過1000萬公里的燃料動力電池公司,被公認為全球燃料動力電池龍頭。


Plugpower(普拉格公司):叉車燃料動力電池龍頭


1999年成立,主打產品是用于叉車的PEMFC燃料動力電池系統GenDrive,2017年亞馬遜參股plugpower,雙方達成戰略合作。


BloomEnergy(布魯姆能源):固體氧化物SOFC燃料動力電池龍頭


2001年成立,2018年七月美國新上市燃料動力電池獨角獸公司。


2016年,蘋果在其位于北卡羅來納州的數據中心安裝了24臺“BloomEnergyServer”,總容量達到1000萬瓦特。


CeresPower:固體氧化物SOFC


2002年成立,SteelCellTM技術,源自英國帝國理工學院,研發16年,擁有約50項專利,具有功率密度高、制造成本低等優勢。


2018年五月,濰柴動力擬通過認購其部分發行股份的方式,投資4000余萬英鎊,持有CeresPower20%股權。


25.日韓三車企:豐田、本田、現代


豐田Mirai


2014年底,豐田首款燃料動力電池乘用車Mirai成功上市,售價為723萬日元(約44萬人民幣),補貼后520萬日元(約31萬人民幣),極具吸引力。


看看豐田Mirai生產線安裝底盤和燃料動力電池系統裝配過程


本田Clarity


2016年本田公布ClarityFuelCell,售價766萬日元(約合人民幣44萬元)


現代NEXO


NEXO是現代汽車第二代氫燃料動力電池車,370英里的續航里程超越豐田Mirai(312英里)和本田Clarity(365英里),是目前最大里程的燃料動力電池乘用車。


6.國內兩超爭霸:新源動力、億華通


上汽+中科院大化所


上汽榮威950整車額定功率55kW,最大輸出功率約110kW,最大續航里程400km,該車型距國際先進水平僅有約1代差距。


2018年三月,中科院大連化物所持股公司新源動力開發HYMOD?-300型車用燃料動力電池電堆模塊,成為我國首例自主研發的超越5000小時耐久性的燃料動力電池電堆。


清華+億華通


依托清華大學技術,億華通氫燃料動力電池電堆的功率已達60kW,旗下神力科技專注國產電堆研發。


濰柴動力+巴拉德


2018年八月二十九日,濰柴動力以1.63億美元(11.12億人民幣)獲得巴拉德19.9%的股份,成為最大股東。


7.三大策略:商用車先導、政府持續補貼、公司技術研發


商用車帶動加氫站建設,降低氫氣與燃料動力電池成本,后續拓展到私人用車領域


商用車(尤其是客車)可以簡單地通過新增儲氫瓶新增續航能力,對儲氫技術的要求不高,同時國家的補貼力度大,對成本敏感性低,首先爆發的是商用車市場,之后在技術進步與降成本的帶動下,乘用車市場才會有大范圍應用。


重卡、叉車、礦山汽車等領域也特別適合采用氫燃料動力電池。


新興產業的形成、發展和成熟都要經歷從「政府主導」到「準市場過渡」再到「市場主導」的軌跡,當前燃料動力電池汽車處在「政府主導」階段,政府必須持續支持補貼。


公司技術攻關四大方向:基礎技術、集成技術、關鍵零部件和基礎設施。


8.產業化:2020商用車,2025乘用車,2030規模化


綜上,我們認為燃料動力電池產業化路徑為2020年商用車,2025年乘用車,2030年大規模產業化。


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