摘要:專用車是燃料電池汽車重要的組成部分,2023年以來,我國氫能和電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境進一步完善,市場呈現(xiàn)增長態(tài)勢,車型結(jié)構(gòu)進一步豐富,示范應(yīng)用場景進一步拓展,預(yù)計全年國內(nèi)燃料電池專用車市場規(guī)模將快速增長?;诖耍瑢?023年氫燃料電池專用車發(fā)展現(xiàn)狀與形勢進行了分析。
關(guān)鍵詞:氫能;燃料電池;專用車;市場分析
中圖分類號:U673" 收稿日期:2023-10-08
DOI:10.19999/j.cnki.1004-0226.2023.12.001
1 前言
氫能是一種來源豐富、綠色低碳、應(yīng)用廣泛的二次能源,是綠色低碳的戰(zhàn)略性新興能源,是推動傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用和可再生能源大規(guī)模發(fā)展的理想媒介,具有調(diào)節(jié)周期長、儲能容量大的優(yōu)勢,正逐步成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要方向之一。發(fā)展氫能對于推進能源生產(chǎn)和消費革命,培育經(jīng)濟新增長點,落實碳達峰、碳中和戰(zhàn)略目標以及應(yīng)對氣候變化具有重要的戰(zhàn)略意義。
近年來,以可再生能源制氫和燃料電池為代表的氫能開發(fā)和利用技術(shù)取得重大突破和快速發(fā)展,為實現(xiàn)零排放的能源利用提供了重要解決方案,汽車是氫能應(yīng)用的先行先試領(lǐng)域,氫燃料電池汽車具有無污染、高效率、載重高、加注快和續(xù)航長等顯著優(yōu)勢,積極開展燃料電池汽車示范應(yīng)用,促進燃料電池汽車與可再生能源協(xié)同發(fā)展,符合我國能源技術(shù)革命及汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的需求,是落實國家“碳達峰、碳中和”目標的重要路徑,也是推動中國汽車行業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要方向。
與國外優(yōu)先發(fā)展燃料電池乘用車不同,我國燃料電池汽車以商用車為主戰(zhàn)場,在交通運輸行業(yè)積極落實“雙碳”目標、燃料電池汽車示范城市群政策支持、商用車向?qū)S没l(fā)展等多重有利因素推動下,我國燃料電池專用車作為燃料電池汽車的重要組成部分,正迎來前所未有的發(fā)展機遇。
2 2023年前三季度市場現(xiàn)狀
a.市場規(guī)模增長態(tài)勢明顯。從發(fā)展階段來看,目前我國燃料電池汽車整體仍處于市場初期階段,產(chǎn)銷規(guī)模較小,增長速度快特征明顯。截至2023年前三季度,我國燃料電池汽車累計推廣近1.76萬輛。如圖1所示,2023年1-9月,我國燃料電池汽車累計銷量為4 118輛,同比增長63%,其中燃料電池專用車銷量為3 098輛,市場占比為75%,專用車在燃料電池汽車整體市場份額連續(xù)3年保持增長態(tài)勢。圖1中,數(shù)據(jù)來源為中汽數(shù)據(jù)銷量數(shù)據(jù),燃料電池專用車包括牽引車、自卸、物流和環(huán)衛(wèi)車等。
b.專用車車型結(jié)構(gòu)更加豐富。布局燃料電池專用車的企業(yè)逐年增多,傳統(tǒng)主流商用車企業(yè)加快燃料電池產(chǎn)品研發(fā)和測試應(yīng)用,新公告車型大幅增加,燃料電池汽車產(chǎn)品供給逐步豐富。從2023年前三季度市場表現(xiàn)來看,由于示范應(yīng)用城市群政策重點推動中重卡應(yīng)用,25 t燃料電池半掛牽引車、4.5 t物流專用車、31 t自卸汽車成為市場主流,初步滿足各典型應(yīng)用場景的示范需求,隨著燃料電池技術(shù)持續(xù)成熟和市場需求深度挖掘,應(yīng)用場景也從最開始的單一物流專用車拓展到大部分典型專用車,牽引、物流、環(huán)衛(wèi)、自卸等專用細分領(lǐng)域?qū)S密嚠a(chǎn)品噸位結(jié)構(gòu)、車輛用途進一步豐富和完善(圖2)。
c.產(chǎn)品技術(shù)水平持續(xù)提升。近年,基于中遠途、中重型等物流和作業(yè)類專用車使用需求,燃料電池零部件企業(yè)強化技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品開發(fā),電堆、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、膜電極等關(guān)鍵零部件技術(shù)性能明顯提升,氫燃料電池專用車技術(shù)水平進步明顯,顯著特征為燃料電池系統(tǒng)功率大幅提升,2023年前三季度已銷售燃料電池專用車單車系統(tǒng)平均額定功率達到101 kW,18 t及以上重卡普遍裝配110 kW及以上燃料電池系統(tǒng)。捷氫科技、億華通、上海重塑、國鴻氫能、國氫科技、未勢能源等代表性系統(tǒng)企業(yè)都已推出大功率燃料電池系統(tǒng),額定功率密度普遍高于450 W/kg,系統(tǒng)集成度大幅提升,電堆設(shè)計使用壽命達到15 000 h以上,系統(tǒng)控制策略進一步優(yōu)化,高動態(tài)響應(yīng)性能大幅改進。目前,我國燃料電池關(guān)鍵零部件技術(shù)指標已經(jīng)基本能夠滿足多領(lǐng)域?qū)S密噷恿ο到y(tǒng)的使用需求。
d.示范應(yīng)用城市群牽引市場增長。2023年前三季度我國燃料電池專用車終端銷售主要集中在上海、北京、唐山、鄭州等城市(圖3),國家燃料電池汽車示范應(yīng)用政策中明確提出,重點推動燃料電池汽車在中遠途、中重型商用車領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用[1],國家燃料電池汽車示范城市群所屬城市擔(dān)負車輛推廣任務(wù)指標,多數(shù)將示范應(yīng)用重心放在大宗物資運輸、渣土運輸、城市物流配送、物流運輸、冷鏈物流、市政環(huán)衛(wèi)、牽引接駁、港口運輸、礦場運輸、混凝土攪拌車、自卸車等專用車使用場景,對銷量貢獻發(fā)揮了重要支撐作用。非示范城市依托重點系統(tǒng)企業(yè),積極開展場景搭建與車輛示范,以武漢市為例,已在冷鏈物流車、環(huán)衛(wèi)車、城市貨運等領(lǐng)域形成規(guī)模化運營,在2023年前三季度燃料電池專用車示范應(yīng)用中走在前列。
3 2023年市場發(fā)展形勢分析
3.1 政策環(huán)境持續(xù)完善
頂層產(chǎn)業(yè)政策持續(xù)完善,示范應(yīng)用迎來新機遇。我國“雙碳”戰(zhàn)略目標提出后,發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略意義被提升到新的戰(zhàn)略高度。國家《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)》明確了氫能產(chǎn)業(yè)的戰(zhàn)略定位和發(fā)展方向,把交通領(lǐng)域作為多元化示范應(yīng)用的重點,重點推進氫燃料電池中重型車輛應(yīng)用,有序拓展客車、貨車市場應(yīng)用空間,逐步建立燃料電池汽車與鋰電池純電動汽車的互補發(fā)展模式[2]。
國家五部門發(fā)布的《關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知》將燃料電池汽車的購置補貼政策調(diào)整為“以獎代補”的燃料電池汽車示范應(yīng)用支持政策,根據(jù)京津冀、上海、廣東、河北、鄭州5個燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群發(fā)展目標,到2025年,五大城市群將實現(xiàn)超過3.5萬輛燃料電池汽車的示范應(yīng)用,對全國燃料電池汽車發(fā)展都將起到很好的帶動作用。
各地積極搶占氫能發(fā)展“新賽道”,截至2023年三季度,國內(nèi)已有25個省(含直轄市)發(fā)布了省級氫能及燃料電池汽車專題政策50余項,各級地方政府發(fā)布氫能政策超過350項,政策類型包含氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、行動計劃、實施方案、支持/扶持政策措施、鼓勵產(chǎn)業(yè)發(fā)展意見、實施細則等。其中多地政府提到燃料電池汽車推廣目標和加氫站建設(shè)目標,根據(jù)初步統(tǒng)計,到2025年各地將累計推廣燃料電池汽車12萬輛左右。
3.2 產(chǎn)業(yè)鏈體系已經(jīng)打通
我國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)取得顯著成效,已形成覆蓋車用氫能制、儲、運、加及燃料電池關(guān)鍵零部件研發(fā)制造各環(huán)節(jié)較為完整的自主可控產(chǎn)業(yè)體系。一汽、東風(fēng)、上汽、長安、北汽等大型車企均已布局氫能業(yè)務(wù),燃料電池汽車生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)品公告數(shù)量逐年增長。燃料電池系統(tǒng)、電堆、空壓機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,自主膜電極、雙極板已經(jīng)實現(xiàn)規(guī)?;\行,質(zhì)子交換膜和催化劑核心材料已實現(xiàn)裝車應(yīng)用,并具備批量化供應(yīng)能力。氣體擴散層研發(fā)取得突破性進展,進入測試驗證階段,即將進入規(guī)模化裝車應(yīng)用階段。車載氫氣瓶用碳纖維國產(chǎn)化比例不斷提高,以往燃料電池關(guān)鍵零部件、核心材料依賴進口的被動局面得到明顯改善。隨著燃料電池關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率逐步提高,也帶來了較為明顯的降本效應(yīng)。
3.3 市場需求快速釋放
以燃料電池重卡為代表的燃料電池汽車具備零碳排放、載重量大、行駛里程長、加氫時間快等優(yōu)勢,能大幅降低貨物運輸或?qū)S米鳂I(yè)過程中產(chǎn)生的碳排放,為應(yīng)用企業(yè)綜合環(huán)保評價帶來附加效益,在純電動重卡難以推廣的領(lǐng)域備受青睞。隨著大功率燃料電池系統(tǒng)裝車應(yīng)用,北京、上海、天津、鄭州、武漢、唐山、定州等地落地了多個氫能重卡商業(yè)化運輸場景,氫能重卡已測試完成并積累了豐富運行經(jīng)驗和數(shù)據(jù),為后續(xù)燃料電池專用車規(guī)?;茝V應(yīng)用做出了重要示范。對于燃料電池汽車示范應(yīng)用城市群而言,2023年是京津冀、上海、廣東、河北、鄭州五大示范群城啟動實施以來的關(guān)鍵之年,在完成年度推廣任務(wù)指標,還要補齊前期未完成的推廣任務(wù),燃料電池專用車招標和采購需求還將持續(xù)釋放。
3.4 加氫站建設(shè)進程明顯加快
國內(nèi)各地積極開展加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),截至2023年三季度,我國已累計建成加氫站約400座,為支撐規(guī)模化的燃料電池汽車示范應(yīng)用提供了重要保障。北京、上海、廣東、浙江、武漢、鄭州、成都等相繼發(fā)布加氫站管理政策,對建設(shè)和運營給予資金支持,規(guī)范建設(shè)審批流程。加氫站用壓縮機等核心裝備國產(chǎn)化進程也同步加快,有效降低了加氫站建設(shè)費用。隨著燃料電池汽車示范應(yīng)用政策實施,各地加氫站建設(shè)普遍保持適度超前布局態(tài)勢,大型能源企業(yè)紛紛涉足加氫基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)建設(shè),積極探索不同的建站模式,從純氫站到油氫合建站、綜合能源站、制加一體站,滿足車輛加氫需求,預(yù)計到2025年,國內(nèi)加氫站將達到1 000座以上,燃料電池汽車加氫需求將得到有效滿足[3]。
3.5 購置和使用成本降低
以重卡為主的專用車動力系統(tǒng)功率需求高、用氫量大,對購置和使用價格敏感性高,降本需求迫切。隨著燃料電池膜電極核心材料、系統(tǒng)關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化率逐年提升,示范應(yīng)用規(guī)模擴大和市場競爭加劇,帶動了燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈的快速降本,主流體系廠家成本價格均已降至3 000元/kW以下,年均降幅為20%左右,技術(shù)、產(chǎn)業(yè)和市場協(xié)同推動降本效應(yīng)愈發(fā)明顯。使用成本方面,根據(jù)國家燃料電池汽車示范應(yīng)用政策目標,到4年示范期末,站端氫氣加注價格低于35元/kg,氫能助力能源、化工、冶金、建筑等行業(yè)深度脫碳潛力被關(guān)注后,供應(yīng)量將呈大幅上升態(tài)勢,能源用氫供給成本還有較大下降空間,當(dāng)車用氫氣加注價格低于26元/kg時,使用成本開始具備明顯競爭優(yōu)勢。預(yù)計到2030年,燃料電池商用車全生命周期成本將與傳統(tǒng)燃油車相當(dāng),并具備經(jīng)濟性優(yōu)勢。
4 2023年全年市場展望
在“雙碳”戰(zhàn)略目標和國家氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃引領(lǐng)下,城市群示范應(yīng)用政策驅(qū)動,產(chǎn)業(yè)供應(yīng)鏈不斷完善,產(chǎn)品技術(shù)水平不斷成熟,市場需求持續(xù)釋放,加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進程加快,使用成本逐年下探等多重有利因素加持下,我國燃料電池汽車市場將快速增長,預(yù)計2023全年燃料電池汽車銷量將超過8 000輛,其中燃料電池專用車銷量將達到6 000輛以上。
參考文獻:
[1]關(guān)于開展燃料電池汽車示范應(yīng)用的通知[EB/OL].(2020-09-21).http://jjs.mof.gov.cn/zhengcefagui/202009/t20200918_3591168.htm.
[2]氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)[EB/OL].(2022-3-23).https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghwb/202203/t20220323_1320038.html?code=amp;state=123.
[3]王建建,張秀麗,胡辰樹.“雙碳”背景下的氫燃料電池專用車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢分析[J].專用汽車,2023(4):1-4.
作者簡介:
王建建,男,1987年生,高級工程師,研究方向為氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)政策及市場。