鉅大LARGE | 點擊量：604次 | 2022年11月18日
氫燃料動力電池和鋰電池產業鏈比較分析
01
今天的氫燃料電池能否迎來一場轟轟烈烈的發展？可以得出以下三點結論：
結論1、氫燃料電池未來十年將迎來巨大發展，今年就是起飛元年。
結論2、氫燃料電池將吞噬鋰電池的部分發展空間，雖然不可能取代，但或多或少都會利空鋰電池行業。
結論3、與鋰電池相同的是，燃料電池產業鏈上游的成長空間最大。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
02
1、氫燃料電池的未來發展空間
2015年《中國制造2025規劃綱要》提出，要在2020年達到燃料電池汽車1000輛目標。
2016年工信部制定的《節能與新能源汽車技術路線圖》提出，要在2020年實現燃料電池汽車5000輛規模，2025年實現5萬輛，2030年實現百萬輛。
短短一年間，政策目標就從1000輛提高到了5000輛，為什么？因為看到了燃料電池汽車的巨大發展前景。
時至今日，僅上海、武漢等八個地區規劃顯示，到2020年燃料電池汽車將超過15000輛。
而目前產量是多少呢？2018年燃料電池汽車產量為1619輛。從1619輛到15000輛，再到百萬輛，這個增長空間很大。
當然，制定的目標是一回事，最終能否實現又是另一回事。制約目標實現的最大阻礙就在燃料電池汽車的成本。未來成本降低的幅度越大，目標實現的概率也就越大。
那么燃料電池汽車的成本能否降低？又能降低多少呢？
根據機構研報測算，目前燃料電池系統售價約60萬元，占整車成本一大半，小型的整車成本約80萬元；
若年產量達到5萬臺，燃料電池電堆成本可降至10萬元以下，整車成本可降至30萬元以下；
若年產50萬臺，燃料電池成本將降至不足整車成本的1/3，合計成本不超過5萬元。
從80萬元到30萬元再到5萬元，產量越大，成本降低幅度越大，可見政府實現燃料電池汽車產量目標的概率很大。
2、燃料電池與鋰電池的對比
機構一致認為，中國目前的燃料電池產業與當年鋰電池極為相似，政策自上而下支持，技術達到產業化條件，產業鏈國產化進程開啟，企業加快布局速度，資本市場投融資熱度持續上升。
但二者又有一些重要差異，這些差異決定了不同的發展方向以及未來政策上的不同態度。
不同點1、能量密度不同：燃料電池能量密度明顯高于鋰電池。
能量密度決定續航里程，意味著燃料電池的續航里程遠超過鋰電池，所以燃料電池更適合長途運輸的商用車領域，而鋰電池由于發展更完善，更適合乘用車領域。
無論如何，燃料電池的發展都會搶占鋰電池的地盤，哪怕只是搶占了商用車領域的地盤。
不同點2、充電方式不同：鋰電池汽車充電地點靈活，燃料電池汽車只能去公共加氫站加氫。
鋰電池汽車充電可去公共充電站，也可在家使用家庭充電樁；而燃料電池汽車的充電方式是加氫氣，在家是無法實現的，只能去公共加氫站。
這決定了政府要發展燃料電池汽車，必須先啟動大規模的加氫站建設，正所謂“兵馬未動，糧草先行”。而鋰電池汽車與公共充電站的發展并不同步，因為車主都在家充電，導致充電樁的建設進度嚴重滯后。
所以加氫站行業將在燃料電池產業發展中最先啟動，最近出臺的燃料電池政策直指加氫站和氫氣產業鏈，原因就在于此。
除上述兩點不同之外，燃料電池強于鋰電池的優勢還包括最終廢料污染小、充電時間短等等。
近年來政府對二者的補貼逐漸表現出不同態度，或許正是基于上述不同點的考慮：原本燃料電池汽車與鋰電池汽車的補貼一同退坡降低，但從2016年開始燃料電池補貼不僅重新恢復，還在原來水平上有所增加，從此與鋰電池分道揚鑣。
03
燃料電池共有六類，目前常用的燃料電池全名為質子交換膜燃料電池（PEMFC）。
質子交換膜燃料電池（PEMFC）產業鏈涉及上中下游多個環節：
對比鋰電池產業鏈，以下三個環節最值得重視：
（1）上游燃料電池堆
燃料電池堆主要由膜電極和雙極板構成，其中膜電極是氫燃料電池的核心部件，其成本占據電堆總成本的60%以上，膜電極的技術和生產不僅決定電堆的使用條件和壽命，同時也決定電堆的成本和燃料電池的推廣使用。
膜電極主要由質子交換膜、催化劑和氣體擴散層組成。前面提到，我們所說的這類燃料電池全名為質子交換膜燃料電池，可見，質子交換膜之于燃料電池，正如磷酸鐵鋰之于鋰電池。
在國際上燃料電池堆的龍頭企業要屬加拿大的巴拉德（BLDP.O）和Hydrogenics（HYGS.O）。
（2）上游制氫
氫之于燃料電池，正如鋰礦石之于鋰電池。提鋰方式從礦石提鋰正在向鹽湖提鋰過渡，同樣制氫方式也在過渡之中。
現階段采用的是成本較低、氫氣產物純度較高的氯堿工業副產氫的路線，隨著需求增加，天然氣與煤炭制氫也會被采納為過渡解決方案，未來利用可再生能源電解水制氫將成為終極能源解決方案。
（3）下游加氫站
加氫站之于燃料電池汽車，正如充電樁之于鋰電池汽車。
前面提到，給燃料電池汽車充電只能去公共加氫站加氫，這決定了政府要發展燃料電池汽車，必須先啟動大規模的加氫站建設，所以加氫站行業將在燃料電池產業發展中最先啟動，最早受益。
既然氫燃料電池車有這么多優勢，為何推廣起來相比采用鋰離子電池的純電動車慢了這么多呢？
原因之一
目前膜電極和空壓機技術的壽命不過關，只有豐田、本田、現代等少數幾家日韓車企能做到2-3萬小時的壽命，且成本高昂。普通車企的氫燃料電池汽車能量轉換模塊的壽命基本都在數千小時徘徊，離大規模實用還差很多。
原因之二
高壓車載儲氫罐的安全問題尚待驗證。氫氣擁有非常活潑的化學狀態，且普通狀態下為氣體，需要加壓才能變成液體，這就導致每一輛氫能源車都會攜帶有高壓氣瓶。然而一旦發生碰撞等意外情況，氣瓶破裂導致氫氣濃度上升，發生爆炸的可能性也比汽油車高很多。目前國內只有特種企業擁有相對安全的氫氣運輸方案。
原因之三
相比鋪天蓋地的加油站，氫燃料電池車和鋰離子電動車都面臨同樣的問題，那就是加氫站數量嚴重不足。而加氫站的投資比加油站要大得多，回收成本時間較長，這也是加氫站數量很少的原因。
整體而言，氫能商務車的發展處于起步階段，有許多技術瓶頸還需要攻克，行業準入門檻較高，不僅需要資金實力，還需要技術實力，特別是當下國家對安全的重視，要確保達到安全生產。
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