氫燃料電池汽車(chē)走進(jìn)C端，咋就這么難？

“氫燃料電池汽車(chē)大規(guī)模商業(yè)化，比L4落地還難。”

上述言論，大抵可一語(yǔ)道出業(yè)內(nèi)大多數(shù)人對(duì)氫燃料電池汽車(chē)未來(lái)前景的看法：即有前景，但前景很遠(yuǎn)……

此略顯悲觀的判斷，從氫能相關(guān)企業(yè)的股市表現(xiàn)可見(jiàn)一斑。

據(jù)悉，截至目前，國(guó)內(nèi)氫能源相關(guān)上市企業(yè)，只有億華通和國(guó)鴻氫能兩家。其中，億華通是我國(guó)最早投身氫能領(lǐng)域的企業(yè)，主業(yè)是氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，2020年8月成功在上交所科創(chuàng)板掛牌上市，2023年1月又登陸港股，實(shí)現(xiàn)兩地上市。2023年11月，國(guó)鴻氫能在港交所主板掛牌上市，成為我國(guó)的“氫能第二股”，該公司主營(yíng)業(yè)務(wù)是氫燃料電池的研發(fā)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售。

具體從上述兩家公司的股市表現(xiàn)來(lái)看，去年1月港股上市之時(shí)，億華通全球發(fā)售1762.8萬(wàn)股，發(fā)行價(jià)60港元。上市首日，億華通平開(kāi)，盤(pán)中一度跌至58.45港元/股，總市值跌破70億港元。

無(wú)獨(dú)有偶，2023年12月5日，國(guó)鴻氫能登陸港交所，同日，該公司盤(pán)初一度大跌超26%，隨后震蕩回升。12月6日，國(guó)鴻氫能收盤(pán)下跌16.16%，報(bào)16.60港元/股，總市值約86億港元。

不得不承認(rèn)的是，即使股市表現(xiàn)欠佳，但億華通和國(guó)鴻氫能仍稱(chēng)得上是國(guó)內(nèi)氫能源相關(guān)企業(yè)中的佼佼者，畢竟在兩者之外，大多數(shù)氫能源企業(yè)IPO之路荊棘叢生。2022年，先后有重塑股份、國(guó)富氫能撤回申請(qǐng)文件；捷氫科技于同年6月底獲受理后經(jīng)過(guò)一輪問(wèn)詢(xún)，同年9月30日起也因?yàn)樨?cái)務(wù)資料過(guò)期而陷入停滯……

那么，氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)究竟“難”在哪？氫燃料電池汽車(chē)整車(chē)產(chǎn)品要如何跨越行業(yè)周期，從B端走向C端？全球范圍來(lái)看，作為汽車(chē)新能源化的路徑補(bǔ)充，我國(guó)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)進(jìn)展真就落后于日韓嗎？

電池成本難降：難在工藝，而非原材料

作為汽車(chē)新能源化技術(shù)路徑的兩大分支，如今的氫燃料電池汽車(chē)與早期的電動(dòng)汽車(chē)面臨的挑戰(zhàn)如出一轍：即動(dòng)力電池端的高昂成本，是目前影響氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化落地的關(guān)鍵因素之一。

但值得注意的是，影響鋰離子電池與氫燃料電池的成本因素卻不盡相同。

經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，鋰離子電池技術(shù)路徑和制造工藝都已較為明晰，影響電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池的因素主要為原材料端的供給情況。

首先看原材料端，在以往很長(zhǎng)一段時(shí)間里，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格上漲一直是電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈中下游不言而喻的痛。

在電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展旺盛期，2022年10月，華西證券曾直言：當(dāng)前時(shí)點(diǎn)正處于產(chǎn)業(yè)鏈全年需求最旺的時(shí)候，預(yù)計(jì)（2022年）四季度供給將愈來(lái)愈緊，不排除今（2022年）冬電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格漲至60萬(wàn)元/噸的可能性。

受此影響，下游新能源電動(dòng)汽車(chē)車(chē)企一片“怨聲載道”。甚至廣汽集團(tuán)董事長(zhǎng)曾慶洪曾在2022世界動(dòng)力電池大會(huì)上“吐槽”：“目前，除了特斯拉賺錢(qián)外，其他新能源整車(chē)廠基本上是虧損的。動(dòng)力電池成本已經(jīng)占到新能源汽車(chē)的40%~50%，甚至60%，那我現(xiàn)在不是在給寧德時(shí)代打工嗎？”

但好在，經(jīng)歷過(guò)紅利期后，碳酸鋰價(jià)格逐漸走低，跌至10萬(wàn)元/噸以下。截至2月5日，上海鋼聯(lián)發(fā)布數(shù)據(jù)顯示，電池級(jí)碳酸鋰價(jià)格均價(jià)報(bào)9.75萬(wàn)元/噸。

由此，動(dòng)力電池廠商與下游主機(jī)廠的矛盾才不再如以往般“尖銳”。

再看電動(dòng)汽車(chē)電池制造工藝端。即使碳酸鋰價(jià)格已跌至合理范圍內(nèi)，但不容忽視的事實(shí)是，動(dòng)力電池仍占據(jù)整車(chē)生產(chǎn)成本較大份額，且加之電動(dòng)汽車(chē)主機(jī)廠“價(jià)格戰(zhàn)”愈演愈烈，其降本需求也隨之加注。由此，創(chuàng)新動(dòng)力電池制造工藝，以降低電池成本，便成為大多數(shù)主機(jī)廠的選擇。

眼下，電動(dòng)汽車(chē)主機(jī)廠已然摸清鋰離子電池工藝降本的多種途徑。

比如，2023年6月，大眾汽車(chē)集團(tuán)電池部門(mén)PowerCo監(jiān)事會(huì)主席Thomas Schmall在一份聲明中表示，大眾汽車(chē)集團(tuán)及其技術(shù)合作伙伴Koenig & Bauer已經(jīng)掌握了一種名為干式涂層的電池制造工藝，如果大規(guī)模推廣，每年可以降低數(shù)億歐元的電池生產(chǎn)成本。

大眾表示，該公司已經(jīng)在一條試點(diǎn)生產(chǎn)線上用該工藝生產(chǎn)了數(shù)百塊電池，預(yù)計(jì)在2027年前將進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。Schmall表示，再加上擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模和采用更便宜的原材料，大眾希望這一工藝將有助于將電池成本降低約50%。

此外，全國(guó)政協(xié)常委、經(jīng)濟(jì)委員會(huì)副主任苗圩還曾提出，可以通過(guò)減少電池規(guī)格尺寸實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)端降本的建議?！霸诎惭b設(shè)計(jì)不變的情況下，根據(jù)不同的續(xù)航里程和動(dòng)力要求，提供不同的電池容量，以滿足不同的需求。這種模塊化的應(yīng)用，在單體、模組端都可以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)，大幅度降低生產(chǎn)成本?！泵幺妆硎?。

反觀氫燃料電池，相較于鋰離子電池，氫燃料電池受電池原材料端供給情況影響較小。但需要提及的是，氫燃料電池在制造工藝上仍面臨較大挑戰(zhàn)，其對(duì)氫燃料電池價(jià)格影響不容小覷。

氫燃料電池與常見(jiàn)的鋰電池不同，前者系統(tǒng)更為復(fù)雜，主要由電堆和系統(tǒng)部件（空壓機(jī)、增濕器、氫循環(huán)泵、氫瓶）組成。

其中，電堆是整個(gè)電池系統(tǒng)的核心，包括由膜電極、雙極板構(gòu)成的各電池單元以及集流板、端板、密封圈等。

據(jù)悉，燃料電池系統(tǒng)在氫能車(chē)購(gòu)置成本中占比超過(guò)60%，而電堆成本在燃料電池系統(tǒng)中占比同樣超過(guò)60%，是氫燃料電池汽車(chē)占比最高的成本項(xiàng)。因此，降低電堆成本是提高氫燃料電池汽車(chē)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。

然而，電堆的生產(chǎn)制造工藝極為復(fù)雜，且成本高昂。

以豐田量產(chǎn)氫燃料電池汽車(chē)Mirai電堆為例。該電堆首次實(shí)現(xiàn)全球領(lǐng)先的3.1kW/L體積功率密度，具備自增濕性能、3Dfine-mesh鈦合金流場(chǎng)、高耐久性和強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性等特性。

根據(jù)豐田發(fā)布的燃料電池堆生產(chǎn)流程示意圖，其電池堆形成的過(guò)程為主要從催化劑漿料的摻和制備開(kāi)始，到間歇槽模涂布制備催化層，接著轉(zhuǎn)印到質(zhì)子交換膜上，再與防水處理后的氣體擴(kuò)散層熱壓制備成MEA，最后與表面改性后的鈦金屬板組裝成Mirai燃料電池堆。

根據(jù)蓋世汽車(chē)分析師表述，電堆成本中，催化劑成本占比超過(guò)三分之一，后續(xù)隨著電堆出貨量增加，規(guī)模效應(yīng)進(jìn)一步增強(qiáng)，其余成本占比較高部件如質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層等將進(jìn)一步降低成本，催化劑將成為最大的單一成本占比部分。

據(jù)悉，豐田Mirai催化劑通過(guò)間歇槽模涂布方法制備。SAI公司曾對(duì)豐田Mirai電池堆成本做出研究，其研究提到，催化層通過(guò)間歇槽模涂布方法制備工藝大概成本為每個(gè)電堆800美元。

還需提及的是，截至目前，從全球范圍內(nèi)來(lái)看，以豐田為代表的日系車(chē)企在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域深耕已久，其電池堆制造工藝成本尚如此高昂，更遑論同領(lǐng)域的其他企業(yè)。

從B端到C端，整車(chē)價(jià)格要降至10萬(wàn)—30萬(wàn)元？

生產(chǎn)端成本難降，自然導(dǎo)致氫燃料電池汽車(chē)難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化的現(xiàn)狀。

正如蓋世汽車(chē)分析師所言：“目前氫燃料電池汽車(chē)仍主要停留在B端商用車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景。”

據(jù)悉，當(dāng)前我國(guó)的氫燃料電池商用車(chē)已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的初期階段。在商用車(chē)領(lǐng)域，叉車(chē)、公交車(chē)、輕型和中型卡車(chē)一直處于氫燃料電池商用車(chē)應(yīng)用的前沿。伴隨著氫能及燃料電池的技術(shù)發(fā)展、成本下降以及基礎(chǔ)設(shè)施的完善，氫燃料電池汽車(chē)將向港口碼頭、礦山、特定路線等更多場(chǎng)景拓展。

據(jù)中汽協(xié)公布的數(shù)據(jù)，2023年上半年，國(guó)內(nèi)氫燃料電池商用車(chē)的銷(xiāo)量為2085輛，同比增長(zhǎng)102%，約為同期新能源商用車(chē)整體增速的兩倍。

億華通曾對(duì)媒體表示，氫燃料電池汽車(chē)將會(huì)在物流、重卡、客車(chē)等商用車(chē)領(lǐng)域最早實(shí)現(xiàn)規(guī)?；?；中關(guān)村氫能產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟方面也曾向媒體表示，現(xiàn)在重卡和公交已經(jīng)實(shí)現(xiàn)批量應(yīng)用，未來(lái)前景樂(lè)觀。

但值得注意的是，應(yīng)用場(chǎng)景僅僅局限于商用車(chē)領(lǐng)域，并不能滿足氫燃料電池汽車(chē)長(zhǎng)遠(yuǎn)商業(yè)化落地的愿景。同時(shí)，這也是資本市場(chǎng)并不十分看好短期內(nèi)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的原因。

蓋世汽車(chē)分析師認(rèn)為：“單一商用車(chē)應(yīng)用場(chǎng)景范圍較小，氫燃料電池產(chǎn)業(yè)在車(chē)端應(yīng)用較為緩慢，這也直接導(dǎo)致資本投資的興趣不是特別大?！?/p>

為此，推動(dòng)市場(chǎng)從B端走向C端，將業(yè)務(wù)從商用車(chē)拓展到乘用車(chē)，是氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)夢(mèng)寐以求的事情。

但目前來(lái)看，氫燃料電池汽車(chē)乘用車(chē)端銷(xiāo)量表現(xiàn)欠佳。

以美國(guó)氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)為例。氫燃料電池合作伙伴關(guān)系發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2023年第一季度，美國(guó)市場(chǎng)上售出了725輛氫燃料電池新車(chē)，與2022年同期相比下降了接近30%。對(duì)比來(lái)看，2023年第一季度，美國(guó)市場(chǎng)上的新車(chē)總銷(xiāo)量達(dá)到了370萬(wàn)輛，氫燃料電池汽車(chē)在其中的占比可以用微不足道來(lái)形容。

相比之下，第一季度美國(guó)純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為257,507輛，同比增長(zhǎng)63%。其中在加州，第一季度純電動(dòng)汽車(chē)銷(xiāo)量為87,525輛，插電式混合動(dòng)力汽車(chē)銷(xiāo)量為16,470輛。

正如前文所述，阻礙氫能源電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)大規(guī)模商業(yè)化的主要癥結(jié)之一在于較高的生產(chǎn)成本。那么，一輛氫燃料電池汽車(chē)的價(jià)格，究竟要下探到何種程度才能俘獲消費(fèi)者的“芳心”呢？

對(duì)此，蓋世汽車(chē)研究院分析師認(rèn)為，在定價(jià)方面，決定氫燃料電池汽車(chē)能否普惠C端消費(fèi)者的關(guān)鍵在于其相關(guān)車(chē)型價(jià)格能否下探至新能源汽車(chē)市場(chǎng)主力價(jià)格區(qū)間。

以新能源電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)為例，目前就國(guó)內(nèi)市場(chǎng)來(lái)看，其主力價(jià)格區(qū)間大致在10萬(wàn)—30萬(wàn)元?！叭绻麣淙剂想姵仄?chē)能夠賣(mài)到主力價(jià)格區(qū)間，它未來(lái)就會(huì)在C端市場(chǎng)占據(jù)一席之地，反之，其將只限于商用車(chē)端的應(yīng)用搭載。”該分析師說(shuō)道。

舉例來(lái)看，“深藍(lán)S103氫燃料電池車(chē)國(guó)內(nèi)售價(jià)60多萬(wàn)元，如果該款車(chē)型要銷(xiāo)往C端，至少價(jià)格保守估計(jì)要降到30萬(wàn)—40萬(wàn)元左右，降幅幾乎達(dá)到50%?！鄙w世汽車(chē)研究院分析師表示。

但值得注意的是，價(jià)格下探僅僅是氫燃料電池汽車(chē)進(jìn)入C端市場(chǎng)面臨的困難之一。

除此之外，氫燃料電池汽車(chē)還需要解決補(bǔ)能基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)、用車(chē)安全、不同環(huán)境（極寒、極熱）動(dòng)力適應(yīng)性、電池循環(huán)壽命等等眾多問(wèn)題。

以補(bǔ)能體系為例，中國(guó)氫能聯(lián)盟研究院數(shù)據(jù)顯示，截至2023年6月底，我國(guó)共有加氫站385座，在營(yíng)加氫站280座。加氫站的成本約為1500萬(wàn)元/座，而一座充電站的成本約為250萬(wàn)元。目前氫燃料電池汽車(chē)平均每百公里用氫成本為30至80元，而電動(dòng)汽車(chē)每百公里耗電成本不到20元。

中企并非“技不如人”，現(xiàn)論“誰(shuí)主沉浮”仍為時(shí)尚早

根據(jù)上述種種論斷，我們皆可推斷出：氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)仍處在漫長(zhǎng)的爆發(fā)前夜。但縱使如此，不可否認(rèn)的是，仍不乏企業(yè)和資本逆流而上，以圖占據(jù)先機(jī)，分得氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)一塊較大的“蛋糕”。

這其中，以日韓為代表的國(guó)外車(chē)企投入最為“專(zhuān)心致志”。

以日企為例。要知道，日本舉國(guó)押注“氫能”并非一朝一夕。早在1973年，日本“居安思?！?，成立“氫能源協(xié)會(huì)”并出臺(tái)了一系列計(jì)劃。在政府支持下，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，日本氫能源技術(shù)一騎絕塵，掌握了全球超過(guò)80％的專(zhuān)利，其氫燃料電池技術(shù)在世界范圍內(nèi)亦名列前茅。

有資料顯示，世界70%的氫燃料汽車(chē)技術(shù)專(zhuān)利都掌握在日本公司手里，光豐田車(chē)企的專(zhuān)利就已經(jīng)達(dá)6000多項(xiàng)，占到了全球相關(guān)專(zhuān)利的一半。

對(duì)此，有氫能從業(yè)者告訴蓋世汽車(chē)：“我們確實(shí)有很多氫能技術(shù)需要向日企學(xué)習(xí)?！?/p>

但受限于日本本國(guó)市場(chǎng)規(guī)模限制，該國(guó)新能源汽車(chē)和燃油車(chē)銷(xiāo)量主力大多在海外市場(chǎng)。中國(guó)是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)最為豐厚的土壤，也是全球范圍內(nèi)最大和最具潛力的新能源汽車(chē)市場(chǎng)。除電動(dòng)汽車(chē)外，我國(guó)仍大力鼓勵(lì)氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尋求多種新能源汽車(chē)技術(shù)路線。

由此，業(yè)內(nèi)有觀點(diǎn)認(rèn)為，鑒于對(duì)比日韓，我國(guó)在氫能源技術(shù)領(lǐng)域稍顯落后，需要更多的技術(shù)交互。未來(lái)，類(lèi)似于燃油車(chē)時(shí)代“以技術(shù)換市場(chǎng)”的模式，將會(huì)在中國(guó)氫燃料電池汽車(chē)市場(chǎng)重演。

對(duì)此觀點(diǎn)，蓋世汽車(chē)研究院分析師表示并不認(rèn)同。

他認(rèn)為，目前來(lái)看，我國(guó)在氫燃料電池系統(tǒng)領(lǐng)域的技術(shù)積累并非落后于日韓等企業(yè)，氫燃料電池汽車(chē)的相關(guān)指標(biāo)已經(jīng)可以與日韓等企業(yè)媲美。

“造成這種刻板印象的原因是日韓等車(chē)企可以在全球范圍內(nèi)推廣氫燃料電池汽車(chē)的應(yīng)用，有更多的市場(chǎng)機(jī)遇，而我國(guó)目前在商用車(chē)領(lǐng)域應(yīng)用較多?！痹摲治鰩煴硎尽?/p>

此言不虛。近年來(lái)，我國(guó)的氫燃料電池技術(shù)基礎(chǔ)研究較為活躍，在一些技術(shù)方向具備了與發(fā)達(dá)國(guó)家“比肩” 的條件。此外，國(guó)內(nèi)一些企業(yè)已經(jīng)掌握了氫燃料電池系統(tǒng)研發(fā)技術(shù)，相關(guān)產(chǎn)品的冷啟動(dòng)、功率密度等性能也已顯著提升，具有年產(chǎn)萬(wàn)臺(tái)的批量化生產(chǎn)能力。

圖源：蓋世汽車(chē)研究院《2023版氫燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)鏈報(bào)告》

具體來(lái)看，根據(jù)蓋世汽車(chē)研究院發(fā)布的《2023版氫燃料電池系統(tǒng)供應(yīng)鏈報(bào)告》，目前膜電極國(guó)產(chǎn)化率較高，代表企業(yè)有東岳未來(lái)、鴻基創(chuàng)能、唐鋒能源、擎動(dòng)科技、重塑等。

其中，東岳未來(lái)膜電極電流密度1.5A/m2，壽命為5,000-10,000h，質(zhì)子膜厚度達(dá)15μm。膜電極上游材料中，催化劑國(guó)產(chǎn)化率達(dá)28%；氣體擴(kuò)散層國(guó)產(chǎn)化率達(dá)2.36%等。

在輔助系統(tǒng)方面，目前BOP產(chǎn)品的大功率、低能耗發(fā)展開(kāi)始加速，技術(shù)也已相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)化便可實(shí)現(xiàn)快速降本。多家燃料電池企業(yè)相繼發(fā)布了250kW系統(tǒng)、300kW電堆產(chǎn)品，也有較多空壓機(jī)企業(yè)正在大力推進(jìn)膨脹機(jī)的研發(fā)，其中部分已取得階段性進(jìn)展。

正如蓋世汽車(chē)研究院分析師所言：“以市場(chǎng)換技術(shù)現(xiàn)在已經(jīng)不存在了，國(guó)內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈已比較完備，核心零部件的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)展也正在加快。此外，整個(gè)賽道仍處于成長(zhǎng)初期，大家都有機(jī)會(huì)，關(guān)鍵的比拼在氫燃料電池汽車(chē)產(chǎn)業(yè)生態(tài)基礎(chǔ)的搭建?！?/p>