详解燃料电池产业提速，但困难可能被低估

核心点

自2018年以来，中国社会各界和相关企业对燃料电池汽车的关注度显著提高，投资不断增加，大量企业进入该领域。我们认为，市场对燃料电池的重新认可是电动汽车行业多年来商业价值缓慢增长的反馈。

与电动汽车相比，全球燃料电池汽车市场总体发展缓慢，尚未形成产业规模。中国的燃料电池汽车也面临着技术落后，目前正处于追赶状态。尽管市场对燃料电池汽车的期望很高，但我们认为，在中国推广燃料电池汽车仍面临三个巨大的挑战和压力：首先，燃料电池汽车技术过于复杂，系统脆弱；

第二个原因是生产经营成本相对较高，很难长期摆脱对高额补贴的依赖。第三，行业缺乏顶层设计和统一协调，资源分散，缺乏协同效应。

目前，大规模推广燃料电池汽车的时机还不成熟。但一些资源条件较好的地区具有一定的推广潜力，商用车仍是下一阶段燃料电池汽车的主要应用场景，而乘用车的推广可能需要等待更长的时间。

主要文本

一

燃料电池汽车的升温是

纯电动汽车商业价值增长缓慢的市场反馈

2018年以来，随着电动汽车在中国的快速发展，市场和舆论对燃料电池汽车的关注度都出现了显著上升。首先，前科技部部长万钢于2018年12月在《人民日报》上公开撰文称，“纯电动汽车的缺点是续航里程和充电时间，无法满足长途公共交通、双层出租车、城市物流、长途运输等市场需求。因此，应及时将工业化扩大到燃料电池汽车。“作为当年大力倡导纯电动汽车发展的高层领导，将行业重点转向燃料电池汽车的公开提议在市场上引发了高度讨论。随后，在2019年3月举行的修订版《两会政府工作报告》中首次增加“充电、加氢等设施”，进一步强化了市场对政府发展燃料电池汽车的预期。

事实上，燃料电池汽车和纯电动汽车在中国的发展几乎是同时开始的。早在2008年奥运会和2010年世博会期间，中国就已经在北京、上海等地开展了燃料电池公交车的示范工作。然而，自2014年中国正式启动新能源汽车商业化进程以来，与电动汽车相比，燃料电池汽车的发展明显滞后。2018年，中国新能源汽车总销量为125.6万辆，纯电动汽车和插电式混合动力汽车的销量分别为98.4万辆和27.2万辆。同期，燃料电池汽车的销量仅为1527辆，全部为商用车。这两个主要产业的发展规模已不再具有可比性。

然而，尽管电动汽车的发展速度相对较快，但必须注意的是，这是在高财政补贴、限制出行和购买等各种强有力的支持政策下实现的。特别是在相当一段时间内，我国新能源汽车产业政策向纯电动汽车倾斜，对燃料电池汽车的支持力度较弱。与此同时，近年来电动汽车尤其是纯电动汽车的短板和发展瓶颈不断暴露。目前，纯电动汽车最突出的两个缺陷是续航里程不足和充电时间过长。

从续航里程来看，尽管目前国内不少车企宣称续航里程超过400公里甚至500公里，但现实中，现阶段中国纯电动汽车的续航里程却有相当的水分。标称范围通常是在相对平稳操作的所谓驱动条件下获得的。然而，在实际操作中，使用空调或在山区等复杂地形条件下行驶时，电动汽车的续航里程会显著降低。特别是目前纯电动汽车搭载的动力锂电池对温度极为敏感，低温阶段续航里程衰减问题尤为严重。

根据国内一家汽车代理公司2018年底对主流纯电动汽车进行的测试，在-10℃的低温条件下，纯电动汽车的续航里程几乎减半，这使得声称续航里程为400公里的纯电动乘用车甚至很难行驶200公里。值得注意的是，参与测试的纯电动汽车通常也使用低温预热技术，但很明显，这种技术……

ical的改进并没有显著提高范围。由于中国北方地区冬季气温普遍低于零摄氏度，低温阶段续航里程减少的问题对纯电动汽车的推广构成了重大挑战。

还需要注意的是，到2018年底，我国主流纯电动乘用车中三元锂电池的能量密度目前普遍保持在150瓦时/公斤左右。即使是比亚迪这样的锂电池技术领先公司，其能量密度也只有160瓦时/公斤左右。大众最新推出的e-Golf纯电动汽车，其锂电池能量密度甚至只有每公斤121瓦时。很明显，现阶段动力锂电池的能量密度提高并不显著。尽管许多锂电池公司声称已经实现了200瓦时/公斤甚至300瓦时/千克的电池能量密度，但事实上，正如我们所看到的，安装在主流乘用车中的锂电池的能量密度并没有出现快速增长。

主要原因是，锂电池公司声称的能量密度是单个电池的密度，但在PACKing之后，锂电池系统的能量密度存在显著差异。回顾过去五年，尽管公司、政府和社会各界对能源密度的提高抱有很高的期望，公司也投入了大量的能源，但必须注意的是，动力锂电池的能源密度提高实际上相当缓慢。这种情况并非中国企业独有。国际市场上的几家主要动力锂电池供应商，如松下、三星、LG化学等，其动力锂电池能量密度与国内领先企业相近，但在成本上仅略占优势。目前，市场对固态锂离子电池等下一代动力锂离子电池寄予了希望，希望其能实现动力锂离子蓄电池能量密度的飞跃。然而，即使是市场上最乐观的人也表示，发展最快的固态锂离子电池要到2025年才能商业化，其他性能出众的动力电池可能会永远留在实验室。

如果续航里程的不足只会让纯电动汽车的出行更加不便，那么过多的充电时间可能是对纯电动汽车商业价值的最严峻挑战，而这一弱点可能成为未来制约纯电动汽车推广的最大瓶颈。由于电网的负荷限制，目前中国快速充电桩的功率在30千瓦到60千瓦之间。但在现有技术条件下，其功率随着电池功率的增加而降低。在实际的快速充电过程中，存在先高充电功率后低充电功率的特性。与配备50千瓦时锂离子电池的主流纯电动乘用车相比，电池充满电需要一个多小时。毫无疑问，这种类型的能量补充时间比传统燃油车长得多，并且处于超长状态。如果车主只使用前大功率时段充电，电池电量只能充电到70%到80%，这将使原本就有限的纯电动汽车续航里程变得更加困难。

我们认为，在一个高效的现代社会中，纯电动汽车车主在充电过程中花费的大量时间间接是一种成本，甚至可以说是一种异常高的成本。这种隐性成本的增加将严重削弱电动汽车的竞争力。

通过过去几年的实践可以看出，在短期内，大幅增加纯电动汽车的续航里程和缩短充电时间存在重大困难和挑战。坦率地说，尽管社会各界和政府对纯电动汽车给予了很大的支持和关注，但目前电动汽车的商业和实用价值非常有限。在此背景下，寻求实用性更好、使用方便、更具商业价值的新能源车型已成为市场的必然选择。在此背景下，燃料电池汽车受到了市场的高度关注和资本的热情。换句话说，在发展障碍重重的背景下，燃料电池汽车重新获得了市场的关注……

纯电动汽车的ent。

二

全球燃料电池汽车发展缓慢

燃料电池汽车使用车载燃料，并通过燃料电池系统中的电化学反应发电，作为汽车的主要驱动力。目前，全球开发的主要燃料电池汽车是氢燃料电池汽车，它以氢气为动力源，只排放水。这充分实现了环保无污染，彻底解决了传统燃油车的污染和排放问题。它是最环保的交通工具，氢也是最清洁的能源。与纯电动汽车相比，燃料电池汽车有两大优势：加氢快和续航能力强。它们的加氢时间可以控制在5分钟左右，相当于传统的汽油车。目前，已经成功开发并投入商业运营的燃料电池汽车的续航里程可以超过500公里。

由于氢燃料电池汽车的动力主要通过电池组中的电化学反应产生，因此不存在类似于纯电动汽车的低温衰减问题，续航里程可靠。总体而言，从对比中可以看出，燃料电池汽车已经完全克服了现有纯电动汽车的两大痛点，即续航能力和能源供应时间。因此，相比之下，它具有更好的实用价值。

然而，尽管燃料电池汽车具有无与伦比的优势和性能，但不可否认的事实是，全球燃料电池汽车的发展速度明显落后于纯电动汽车。根据2018年的统计数据，全球燃料电池汽车的销量仅为4300辆左右。自2013年以来，燃料电池汽车的全球累计销量仅达到1万辆，而同期，电动汽车的全球累积销量接近500万辆。目前，全球燃料电池汽车销量的近80%来自丰田Mirai产品。从技术角度来看，丰田Mirai在储氢能力、续航能力、低温启动温度、功率密度等各项技术指标上绝对处于全球领先地位。

除了丰田，本田和现代的燃料电池汽车销量也不多，但占比相对较低，技术指标略逊于丰田。作为支撑燃料电池汽车发展的关键基础设施，加氢站目前在全球范围内处于建设的早期阶段，不仅严重依赖财政补贴，而且技术路线也不确定。从数量上看，截至2018年底，全球加氢站总数约为369个，其中日本96个占比最大；德国和美国分别有60个和23个加氢站。尽管中国的加氢站已经增加到23个，但真正开放商业运营的不到10个。可以看出，目前全球加氢站数量严重不足，这对燃料电池汽车的推广极为不利。尽管美国、日本和欧洲国家都出台了大规模的加氢站建设计划，但具体实施效果和进展仍有待观察。

三

我国燃料电池汽车发展滞后，

但加速度是显而易见的

与日本相比，我国燃料电池汽车的发展相对滞后，这种差距不仅体现在销量上，也体现在技术上。2016年和2017年，中国燃料电池汽车的销量分别为629辆和1272辆。据中国汽车协会2018年统计，中国燃料电池汽车销量仅为1527辆；

根据咨询公司OFweek Industry Research Institute的统计，2018年中国燃料电池汽车产量为1619辆，其中燃料电池公交车710辆，燃料电池物流车909辆。

尽管两家机构的统计数据可能有所不同，但我们可以看到，中国燃料电池汽车的整体市场规模处于1500至1600辆的水平，表明当前国内燃料电池汽车行业仍处于商业化的早期阶段。同时，中国所有的燃料电池汽车都是商用车，没有生产或销售乘用车。因此，燃料电池汽车在中国的销量尚未被纳入国际统计标准。

从地域分布来看，燃料电池汽车在中国的销售具有高度的地域特色。2018年，燃料电池汽车的销量主要集中在深圳、佛山、广州、云浮、武汉、大同、张家口、上海等地，其中广东燃料电池汽车销量占中国总销量的60%以上。

值得注意的是，由于现阶段政策对燃料电池汽车行业的影响和影响程度较高，销售的区域性特征非常突出。根据中国现行的新能源补贴政策，燃料电池汽车的财政补贴不受补贴衰退的影响，也享受与国家补贴同等水平的地方补贴。大型燃料电池公交车和中重型卡车可享受最高50万元的国家补贴。如果加上同等规模的地方补贴，单辆大型客车的补贴最高可达100万元。

目前，许多城市在推动燃料电池汽车发展时，也制定了一些本地化的标准。例如，上海要求燃料电池汽车的电池功率不得低于60KW，否则无法获得地方补贴。由于目前燃料电池汽车行业对政策的敏感性很高，地方政府的政策对企业的影响很大，甚至直接影响企业的技术导向。

从企业角度来看，由于我国燃料电池汽车尚未进入乘用车领域，燃料电池汽车的生产完全集中在商用车工厂。宇通、东风、中通、福田、上汽大通、佛山飞驰等商用车企业是中国燃料电池汽车的主要生产商。

2018年，中国有三家公司的燃料电池汽车销量超过100辆：中通客车（000957）、佛山飞驰和福田汽车（600166）。其中，中通客车销量最高，年销量超过300辆。然而，燃料电池汽车公司的生产稳定性较差，排名波动频繁。特别值得注意的是，尽管目前我国燃料电池汽车规模不大，2018年仅售出1500辆，但国内从事燃料电池汽车生产和销售的企业已有十多家。然而，大多数企业的年销售额仅在20-50台的小规模，财务实力较弱，这限制了它们未来继续大规模研发的能力。

从产业链来看，现有车企主要以系统集成为主，零部件对外包依赖度高，对核心关键技术缺乏掌握。然而，自2018年以来，越来越多的公司积极进入这一领域。据不完全统计，截至2018年底，中国已有多达41家整车公司开始或启动了燃料电池汽车的研发工作。与此同时，燃料电池汽车领域的并购也变得活跃起来，主要集中在电池组系统上。

除了在收购方面更加积极，2018年以来，中国燃料电池领域的直接项目投资也大幅增加。有限公司（002639）和雄涛股份有限公司（002733）都制定了10万套燃料电池系统的大规模计划。张家口一期燃料电池项目投产后，亿华通也开始了二期项目的建设……

ns，以增加额外的10000套燃料电池系统。显然，自2018年以来，国内燃料电池投资大幅增加。

四

燃料电池汽车发展中的困难可能被低估了

尽管最近企业和政府都非常重视燃料电池汽车的发展并增加了资金，但燃料电池汽车在实用性和用户体验方面也不错。然而，与电动汽车相比，燃料电池汽车的发展仍将面临更多的困难和障碍，其市场前景可能不如预期。我们认为，未来中国燃料电池汽车行业的发展将主要面临三大障碍和阻碍。

一种是燃料电池汽车的复杂性和脆弱性可能被低估，这可能导致国内产业发展低于预期。燃料电池汽车的核心系统包括电池堆、空气压缩系统和氢气供应系统，其中电池堆系统是与氢气反应并发电的装置，也是整个燃料电池系统的核心。与燃料动力和电动汽车相比，电堆系统不仅结构复杂，而且生态相对脆弱。进行反应的质子交换膜对温度、湿度和清洁度有很高的要求。

尽管可以通过技术手段满足质子交换膜的要求，但毫无疑问，该系统的复杂性和脆弱性对燃料电池汽车的运行和维护提出了更高的要求。仅从技术指标来看，中国燃料电池系统与发达国家的差距正在不断缩小。然而，我们必须注意到，即使是像丰田Mirai这样被称为燃料电池系统的技术成熟度很高的产品，在全球范围内也没有得到很好的推广。这也表明，燃料电池系统的复杂性对其推广和应用产生了重大影响。

第二个原因是燃料电池汽车的生产、运营和维护成本非常高，在相当长的一段时间内无法摆脱对补贴的依赖。目前，中国燃料电池堆的成本约为1万元/千瓦，燃料电池系统的成本为1.5万元/度。这也意味着，仅60KW商用车的系统成本就可以高达90万元。根据中国2019年的补贴政策，大型燃料电池公交车和物流车可以获得80万元的补贴，这基本相当于燃料电池系统的成本。值得注意的是，目前我国燃料电池汽车的补贴金额远高于电动汽车。因此，如果大规模推广燃料电池汽车，将是对财政补贴的更严峻考验，也将给地方财政带来相当大的压力。

尽管我们预计随着燃料电池汽车规模的增长和技术进步，燃料电池系统的成本将显著降低，但成本能否降低到足以摆脱补贴并与传统燃料汽车相媲美，仍存在相当大的不确定性。我们参考了电动汽车的发展历史，自2014年以来，动力锂电池的价格下降了75%。然而，电动汽车的综合成本仍然高于传统燃油汽车。电动汽车相对简单的技术仍然适用，因此结构更复杂、生态更脆弱的燃料电池系统能否快速降低成本，这对我们来说是一个问号。

除了高昂的生产成本，高昂的运营成本也将给燃料电池汽车的推广带来挑战。我们将比较和发布燃料电池汽车与纯电动汽车和燃料汽车。目前，如果采用电解水法生产氢气，每公斤氢气的成本可能在40元以上。考虑到氢气的运输和储存成本，为了使加氢站盈利，氢气的终端销售价格需要在80元/公斤以上。在这三种类型的科技汽车中，燃料电池汽车目前每公里的出行成本最高。尽管目前中国的主要氢气来源是通过焦化副产品氢气获得的，成本相对较低，但未来燃料电池汽车要想广泛推广，就必须依靠天然气和电解水等高成本的方法来生产氢气。

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由于燃料电池汽车结构复杂，其维护成本也是三种汽车中最高的。这也在一定程度上对燃料电池汽车的推广产生了负面影响。

再次，我国燃料电池汽车的推广缺乏顶层设计和统一规划，资源分散，缺乏协同效应，不利于燃料电池汽车产业的发展。我们之前提到，自2018年以来，国内已有多家汽车及零部件公司进入该领域。一些公司过去一直在从事相关设备和技术的研究，但更多的公司是过去从未进入该领域的新进入者。坦率地说，国内燃料电池汽车行业已经形成了众包模式，由于缺乏国家层面的统一协调和管理，燃料电池汽车的投资存在惊人的资源浪费。

与电动汽车相比，燃料电池汽车行业是一个资本密集度高、投资回收期长的行业。与日本相比，其燃料电池汽车技术在全球绝对领先，但其国内发展主要由丰田和本田两家大企业主导，日产和三菱没有参与其中。尽管德国汽车行业实力雄厚，但目前燃料电池的发展主要集中在戴姆勒，而宝马和大众主要专注于开发纯电动汽车。在美国，燃料电池汽车的发展主要由通用汽车公司主导。我们可以看到，发达国家对新能源汽车的发展进行了有效的分层，各大企业分工明确。同时，发展由资金实力雄厚的超大型汽车制造商主导，研发得到有效保障。

目前，中国在燃料电池汽车领域缺乏政府指导和规划，资源高度分散。尽管许多公司已经宣布将进军燃料电池领域，但真正进入的大型车企只有上汽、东风、福田、宇通等，其余大多是能力较弱的二线商用车公司。尽管东风、福田、宇通等大型企业目前主要专注于系统集成，在核心零部件方面主要与合作伙伴公司合作开发或完全依赖零部件供应商，但它们的参与度实际上相对较低。真正在燃料电池系统上投入巨资的是一些非汽车公司，如亿华通、雪人和雄涛。但它们自身实力相对较弱，能否肩负起发展燃料电池汽车的重任存在很大的不确定性。

基于以上三个方面，我们认为我国燃料电池汽车的发展存在许多实际困难和挑战，燃料电池汽车大规模应用和推广的时机尚不成熟。然而，一些资源条件较好的地区具有一定的推广潜力。同时，从国内情况来看，商用车仍是下一阶段燃料电池汽车应用的主要场景，乘用车的推广可能需要等待更长的时间。

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