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文檔簡介
1、 政策框架搭建完成:頂層設計+示范應用補貼+地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃政策不斷疊加,氫能產(chǎn)業(yè)地位逐步提升2019 年開始,氫能相關政策被寫入政府工作報告。之后,能源法的征求意見稿中將氫能正式列入能源范疇,顯示出政策對氫能發(fā)展的成熟度和長期發(fā)展方向的肯定,特別是去年對氫燃料電池汽車示范應用等鼓勵政策的落地,對氫能產(chǎn)業(yè)的支持更為細化和明確,也有助于政策支持效果更快的顯現(xiàn)。表 1:氫能源相關政策梳理文件名稱發(fā)布年份涉及氫能表述1)圍繞二氧化碳峰值目標提供低碳能源技術支撐。在能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030)能源生產(chǎn)和消費革命戰(zhàn)略(2016-2030)2016 年2017 年可再生領域,發(fā)展可再生能源制
2、氫。2)氫能與燃料電池技術創(chuàng)新。3)氫能與燃料電池技術創(chuàng)新。1) 探索藻類制氫技術;2)大力推進純電動汽車、燃料電池等動力替代技術發(fā)展,發(fā)展氫燃料等替代燃料技術。將“燃料電池汽車核心專項技術”,“加氫基礎設施和“十三五”交通領域科技創(chuàng)新專項規(guī)劃2017 年柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃2019 年示范考核技術”作為發(fā)展重點之一鼓勵各地組織開展燃料電池貨車示范運營,建設一批加氫示范站。2019 年政府工作報告2019 年推動充電、加氫等設施建設關于推動先進制造業(yè)和現(xiàn)代服務業(yè)深度融合發(fā)展的實施意見加注等設施和服務。中華人民共和國能源法(征求意見稿)2020 年將氫能列入能源范疇2020 年能源工作
3、指導意見2020 年推動儲能、氫能技術進步與產(chǎn)業(yè)發(fā)展。關于開展燃料電池汽車示范應用的通知2020 年規(guī)劃了氫燃料電池汽車的補貼政策1)實施新能源汽車基礎技術提升工程。突破車規(guī)級芯2019 年推動氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新、集聚發(fā)展,完善氫能制備、儲運、新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)關于啟動燃料電池汽車示范應用工作的通知2021 年2021 年 8 月片、車用操作系統(tǒng)、新型電子電氣架構、高效高密度驅動電機系統(tǒng)等關鍵技術和產(chǎn)品,攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術。2)有序推進氫燃料供給體系建設明確了燃料電池示范應用城市群名單(北京、上海、廣東三大城市群)和示范應用期的補貼
4、執(zhí)行規(guī)則、條件等要素中國政府網(wǎng)、國家發(fā)改委、工信部等相關政府網(wǎng)站,此次發(fā)布的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,對氫能提出了三點定位:l 氫能是未來國家能源體系的重要組成部分。充分發(fā)揮氫能作為可再生能源規(guī)?;咝Ю玫闹匾d體作用及其大規(guī)模、長周期儲能優(yōu)勢,促進異質(zhì)能源跨地域和跨季節(jié)優(yōu)化配置,推動氫能、電能和熱能系統(tǒng)融合,促進形成多元互補融合的現(xiàn)代能源供應體系。l 氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體。以綠色低碳為方針,加強氫能的綠色供應,營造形式多樣的氫能消費生態(tài),提升我國能源安全水平。發(fā)揮氫能對碳達峰、碳中和目標的支撐作用,深挖跨界應用潛力,因地制宜引導多元應用,推動交通、工業(yè)等用能終端的能源消費轉型和高耗
5、能、高排放行業(yè)綠色發(fā)展,減少溫室氣體排放。l 氫能產(chǎn)業(yè)是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和未來產(chǎn)業(yè)重點發(fā)展方向。以科技自立自強為引領,緊扣全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革發(fā)展趨勢,加強氫能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新體系建設,加快突破氫能核心技術和關鍵材料瓶頸,加速產(chǎn)業(yè)升級壯大,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈良性循環(huán)和創(chuàng)新發(fā)展。踐行創(chuàng)新驅動,促進氫能技術裝備取得突破,加快培育新產(chǎn)品、新業(yè)態(tài)、新模式,構建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系,打造產(chǎn)業(yè)轉型升級的新增長點,為經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展注入新動能。規(guī)劃中的提法,相對于之前將“氫氣”作為工業(yè)?;愤M行管理,氫能地位有了明顯提升,有助于強化投資者對氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展信心,提振產(chǎn)業(yè)長期預期。補貼政策方向明確,“以獎代補”、激勵方向明確20
6、21 年 8 月,五部委關于啟動燃料電池汽車示范應用工作的通知(以下簡稱“啟動通知”),這一通知是對 2020 年開展示范應用通知的呼應,明確了燃料電池示范應用城市群名單(北京、上海、廣東三大城市群)和示范應用期的補貼執(zhí)行規(guī)則、條件等要素。至此中央層面的燃料電池補貼政策已全面確立,行業(yè)發(fā)展迎來新階段。新一輪補貼政策,與以往政策最大的不同,在于將過去燃料電池汽車的購置補貼政策,調(diào)整為燃料電池汽車示范應用支持政策。當前政策鼓勵以城市群組隊的形式發(fā)展燃料電池汽車產(chǎn)業(yè),目的是每個城市群形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈和豐富的應用場景。示范城市群在示范期間的基礎目標包括:(1)燃料電池汽車搭載的基礎材料、關鍵零部件技術
7、取得突破并產(chǎn)業(yè)化。(2)氫能經(jīng)濟性明顯提高。車用氫能價格顯著下降,終端售價不超過 35 元/公斤。燃料電池汽車、關鍵零部件價格明顯下降。(3)應用新技術的車輛加快推廣應用車輛推廣規(guī)模超過 1000 輛,建成并投運加氫站超過 15 座。表 2:燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系領域關鍵指標城市群示范目標獎勵積分標準補貼上限(分)1.示范期間,電堆、膜電極、雙極板、質(zhì)子交換膜、1.2020 年度 1.3 分/輛(標準車,下同),催化劑、碳紙、空氣壓縮機、氫氣循環(huán)系統(tǒng)等領域取2021 年度 1.2 分/輛,2022 年度 1.1 分/得突破并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。車輛推廣規(guī)模應超過1000 輛。輛,20
8、23 年度 0.9 分/輛。燃料電池系統(tǒng)2.燃料電池系統(tǒng)的額定功率不小于 50kW,且與驅的額定功率大于 80kW 的貨運車輛,最大動電機的額定功率比值不低于 50%。設計總質(zhì)量 12-25(含)噸按 1.1 倍計算,3.燃料電池汽車所采用的燃料電池啟動溫度不高25-31(含)噸按 1.3 倍計算,31 噸以上燃料于-30。按 1.5 倍計算。電池推廣應用4.燃料電池乘用車所采用的燃料電池堆額定功率2.關鍵零部件產(chǎn)品通過第三方機構的綜汽車車輛技術密度不低于 3.0kW/L,系統(tǒng)額定功率密度不低于合測試,每款產(chǎn)品在示范城市群應用不低15000推廣和數(shù)量400W/kg;燃料電池商用車所采用的燃料電
9、池堆額定于 500 臺套,產(chǎn)品實車運行驗證超過 2 萬應用功率密度不低于 2.5kW/L,系統(tǒng)額定功率密度不低于公里,技術水平和可靠性經(jīng)專家委員會評300W/kg。審通過,給予額外加分。其中:電堆、雙5. 燃料電池汽車純氫續(xù)駛里程不低于 300 公里。極板獎勵積分標準 0.20 分/輛;膜電極、對最大設計總質(zhì)量 31 噸(含)以上的貨運車輛,以空氣壓縮機、質(zhì)子交換膜獎勵積分標準及礦山、機場等場內(nèi)運輸車輛,經(jīng)認定后可放寬至不0.25 分/輛;催化劑、碳紙、氫氣循環(huán)系統(tǒng)低于 200 公里。獎勵積分標準 0.30 分/輛。每款關鍵零部6.燃料電池乘用車生產(chǎn)企業(yè)應提供不低于 8 年或件產(chǎn)品最多額外獎勵
10、 1500 分。領域關鍵指標城市群示范目標獎勵積分標準補貼上限(分)12 萬公里(以先到者為準,下同)的質(zhì)保,商用車生產(chǎn)企業(yè)應提供不低于 5 年或 20 萬公里的質(zhì)保。7. 平均單車累計用氫運行里程超過 3 萬公里。8. 鼓勵探索 70MPa 等燃料電池汽車示范運行。在全國范圍內(nèi),根據(jù)關鍵零部件產(chǎn)品技術、質(zhì)量和安全水平等因素進行綜合評價,每類關鍵零部件最多給予 5 款產(chǎn)品加分。氫能氫能供應供應及經(jīng)濟性1. 車用氫氣年產(chǎn)量超過 5000 噸。鼓勵清潔低碳氫氣制取,每公斤氫氣的二氧化碳排放量小于 15 公斤。2. 車用氫氣品質(zhì)滿足質(zhì)子交換膜燃料電池汽車用燃料 氫氣(GB/T 37244-2018)
11、要求。3. 車用氫能價格顯著下降,加氫站氫氣零售價格不高于 35 元/公斤。按照車用氫氣實際加注量給予積分獎勵:1.2020 年度 7 分/百噸,2021 年度 6 分/百噸,2022 年度 4 分/百噸,2023 年度 3分/百噸。2. 成本達標,獎勵 1 分/百噸。3. 清潔氫(每公斤氫氣的二氧化碳排放量小于 5 公斤)獎勵 3 分/百噸。4. 運輸半徑<200km,獎勵 1 分/百噸。2000資料來源:財政部、工信部、科技部、發(fā)改委、國家能源局,根據(jù)積分評價體系,每個示范城市群在燃料電池汽車推廣應用和氫能供應兩個領域的補貼上限分別為 15/2 億元。五部門根據(jù)相應標準對其進行節(jié)點考
12、核、獎勵積分,積分上限分別為 15000/2000 分,原則上 1 積分約獎勵 10 萬元。在燃料電池汽車推廣應用領域,燃料電池車按額定功率折算為標準車,202023 年單位標準車對應的積分分別為 1.3/1.2/1.1/0.9 分,逐年退坡遞減。乘用車,輕中型貨車、中小型客車,重型貨車和大型客車三類燃料電池車的折算系數(shù)上限分別為 1.9/1.6/2.8。我們推算,單位乘用車在 202023 年間可享受的最大獎勵金額分別為 24.7/22.8/20.9/17.1萬元,單位輕中型貨車、中小型客車在 2020-23 年間可享受的最大獎勵金額分別為 20.8/19.2/17.6/14.4 萬元,單位
13、重型貨車、大型客車在 2020-23 年間可享受的最大獎勵金額分別為 36.4/33.6/30.8/25.2 萬元。表 3:各類燃料電池汽車 202023 年最大可享受獎勵金額 單位:萬元類型2020E2021E2022 E2023 E乘用車24.722.820.917.1輕中型貨車、中小型客車20.819.217.614.4重型貨車(12 噸以上)、大型客車(10 米以上)36.433.630.825.2資料來源:五部委關于開展燃料電池汽車示范應用的通知,測算,注:不考慮大功率貨運車輛設計總質(zhì)量的額外補貼政策給予大功率貨運車輛(燃料電池系統(tǒng)的額定功率大于 80kW)更高的積分獎勵額度,對于最
14、大設計總質(zhì)量 12-25(含)噸、25-31(含)噸、31 噸以上的,分別按 1.1/1.3/1.5倍計算積分。我們測算,最大設計總質(zhì)量為 31 噸以上的重型貨車,在 2020-23 年間可享受的最大獎勵金額分別為 54.6/50.4/46.2/37.8 萬元。表 4:大功率貨運車輛 202023 年最大可享受獎勵金額(單位:萬元)最大設計總質(zhì)量2020 E2021 E2022 E2023 E12-25(含)噸40.0436.9633.8827.7225-31(含)噸47.3243.6840.0432.7631 噸以上54.650.446.237.8資料來源:五部委關于開展燃料電池汽車示范應用
15、的通知,測算在各類車型的補貼金額方面,此次獎勵積分補貼政策與以往購置補貼政策有以下不同:(1)大功率重型貨車是補貼力度最大的車型,最高補貼 54.6 萬元/輛,超過之前的無差異補貼(50 萬元/輛);(2)乘用車補貼略有上調(diào),2020-22 年補貼金額或均可超過之前 20萬元/輛的水平,其中 2020 年最高,為 24.7 萬元/輛;(3)輕中型貨車、大中小型客車補貼均下調(diào),幅度大的或超過 10 萬元。圖 1:燃料電池汽車新政、舊政補貼金額對比(單位:萬元)乘用車(舊政)乘用車(新政)輕型貨車、輕型客車(舊政)輕中型貨車、中小型客車(新政)大中型客車、中重型貨車(舊政)大型客車(10 米以上)
16、(新政)50302036.424.720.860504030201002020之前202020212022 2023資料來源:關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知,五部委關于開展燃料電池汽車示范應用的通知,測算圖 2: 大功率重型貨車新政、舊政補貼金額對比(單位:萬元)大中型客車、中重型貨車(舊政)重型貨車(12-25噸,新政)重型貨車(25-31,新政)重型貨車(31噸以上,新政)5054.647.3240.0460504030201002020之前202020212022 2023資料來源:關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知,五部委
17、關于開展燃料電池汽車示范應用的通知,測算總結而言,2021 年推出的政策補貼,其導向是鼓勵企業(yè)盡快實現(xiàn)規(guī)?;?,增加大功率電堆、高載重的汽車銷量。我們測算,積分最高的車型獲得補貼還可在 50 萬元以上,略高于原有政策的補貼水平。新的補貼政策有助于促進行業(yè)優(yōu)勝劣汰,鼓勵龍頭企業(yè)勝出。地方產(chǎn)業(yè)規(guī)劃陸續(xù)推出,助力氫能推廣目標實現(xiàn)除了具體的補貼政策,各地也陸續(xù)發(fā)布了相應的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃政策。從各個城市群目前的產(chǎn)業(yè)規(guī)劃看,2025 年氫能相關產(chǎn)值均規(guī)劃達到 1000 億元,預計每個城市群 2025 年推廣車輛均有望達到萬輛級,合計或達到 5 萬輛,全國范圍推廣車輛或達到 10 萬輛,也將加快氫能的產(chǎn)業(yè)化及降本步
18、伐。表 5:重點省市氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃發(fā)布地區(qū)政策方案時間北京市氫能產(chǎn)業(yè)燃料電池車數(shù)量目標加氫站數(shù)量目標產(chǎn)業(yè)鏈市值規(guī)模目標推廣 3000 輛(2023北京發(fā)展實施方案(2021-2025 年)上海市加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實上海施計劃(2021-2025年)廣東省加快氫燃廣東料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展實施方案河北省氫能產(chǎn)業(yè)河北發(fā)展“十四五”規(guī)劃河南省氫燃料電河南池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案山東省氫能產(chǎn)業(yè)山東中長期發(fā)展規(guī)劃(2020-2030 年)四川省氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃四川(20212025年)2021 年 8月2021 年 7月2020 年 11月2021 年 7月2020 年 4月2020 年 6月2020
19、 年 9月年),達到 10000 輛(2025 年);推廣接近 1 萬輛(2023年),應用總量突破 1萬輛,達到萬輛級規(guī)模(2025 年);適時在廣州、深圳、深汕特別合作區(qū)等地試點開展氫燃料電池乘用車示范運行,力爭 2022年實現(xiàn)首批氫燃料電池乘用車示范運行,其中廣州、茂名、佛山規(guī)劃到 2025 年分別實現(xiàn)示范運行千輛級(乘用 車)、不低于 30%(公交、環(huán)衛(wèi)等領域)/600輛/6000 輛,到 2030 年分別實現(xiàn) 5 萬套發(fā)電系統(tǒng)裝機量/1200 輛/1.2萬輛;示范運行規(guī)模達到1000 輛(2022 年),達到 10000 輛(2025年);推廣應用達到 3000 輛以上(2023 年
20、),累計超過 5000 輛(2025 年);整車產(chǎn)能達到 5000 輛,省域內(nèi)累計示范推廣 3000 輛(2022 年);整車產(chǎn)能達到 20000輛,累計示范推廣10000 輛(2025 年);累計示范推廣 50000 輛(2030 年);應用規(guī)模達 6000 輛(2025 年)建成 37 座(2023 年),建成 74 座(2025 年);超過 30 座(2023 年),超過 70 座(2025 年);在珠三角核心區(qū)、沿海經(jīng)濟帶布局建設約 300 座加氫站,其中廣州、茂名、佛山規(guī)劃到 2025 年分別建成50 座以上/10 座/30 座,到 2030 年分別建成 100 座以上/20 座/6
21、0 座;2022 年全省建成投運加氫站 25 座,到 2025 年,累計建成 100 座;加氫站建成數(shù)量 50 座以上(2023 年),加氫站 80 個以上(2025 年);建成 30 座(2022 年),建成 100座(2025 年),建成 200 座(2030年);建成 60 座(2025 年)突破 500 億(2023 年),達到 1000 億以上(2025 年)。約 1000 億(2025 年)。依托廣州開發(fā)區(qū)、佛山南海高新區(qū)、佛山(云?。┊a(chǎn)業(yè)轉移工業(yè)園等產(chǎn)業(yè)園區(qū)推進氫燃 料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,支持茂名發(fā)展以氫源供應、氫氣儲運及設備等為特色的氫能產(chǎn)業(yè),培育形成錯位競爭的氫燃料電池 產(chǎn)業(yè)集群。
22、其中廣州、茂名、佛山規(guī)劃到 2025 年實現(xiàn)產(chǎn)值分別為 600 億元以上/100 億/300 億,到 2030 年分別實現(xiàn)2000+/300 億/1000 億。達到 150 億元(2022 年),達到 500 億元(2025 年)。達到 1000 億(2025 年)。突破 200 億元(2022 年),突破 1000 億元(2025 年),突破 3000 億元(2030 年)。資料來源:各地方相關部門網(wǎng)站,氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)作為氫能行業(yè)發(fā)展的頂層設計,將明確產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標、應用前景和發(fā)展路徑,結合去年 8 月底的啟動燃料電池示范應用政策以及地方政府的氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,氫能行
23、業(yè)的政策體系已逐步完善,將為行業(yè)發(fā)展按下快進鍵。 規(guī)劃數(shù)量目標明確,綠氫目標略超預期氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035)對產(chǎn)業(yè)鏈部分環(huán)節(jié)提出了具體的發(fā)展目標,至 2025 年燃料電池車輛保有量約 5 萬輛,部署建設一批加氫站;可再生能源制氫量達到 1020 萬噸/年,成為新增氫能消費的重要組成部分,實現(xiàn) CO2 減排 100200 萬噸/年。我們認為,燃料電池車推廣數(shù)量的目標較為穩(wěn)健,對“綠氫”的規(guī)劃略超預期,因為之前市場普遍認為綠氫成本實現(xiàn)平價是在 2030 年,之后“綠氫”才會大規(guī)模上量。預計 2022 年氫能燃料電池汽車銷量有望走出低谷,重卡先行氫燃料電池車(FCEV)是氫能各子
24、領域產(chǎn)業(yè)化推進較快的環(huán)節(jié),但 2020 年車輛產(chǎn)出有明顯的下滑,主要是補貼政策不明朗,下游對定價和產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向不確定。2020 年燃料電池車輛產(chǎn)量僅 1182 輛,較 2019 年下滑 57%。對于車企而言,補貼規(guī)則完全明確后,產(chǎn)業(yè)鏈的定價關系才能更好的理順,訂單的落地方可加速。2021 年 8 月,在示范應用城市名單落地、政策逐步明朗后,氫能源汽車銷量出現(xiàn)了一定的恢復。按照中國汽車工業(yè)協(xié)會數(shù)據(jù)統(tǒng)計,2021 年燃料電池車產(chǎn)量同比增長約 49%,銷量達到 1790 輛。根據(jù) GGII 的數(shù)據(jù),截至 2020 年底,我國氫燃料電池汽車保有量為 7350 輛左右,其中燃料電池客車、貨車、物流車保有
25、量分別為 2500、780、4070 輛,物流車占多數(shù)。根據(jù)新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟發(fā)布的全國氫燃料電池汽車示范城市群車輛統(tǒng)計與分析報告中的數(shù)據(jù),截至 10 月 31 日,新能源汽車國家監(jiān)測與管理平臺累計接入全國氫燃料電池汽車為 6910 輛,其中京津冀城市群、上海城市群、廣東城市群累計接入 4283 輛氫燃料電池汽車,占全國氫燃料電池汽車接入量的 61.98%。圖 3:示范城市群累計接入氫能車型占比圖 4:20152021 年燃料汽車產(chǎn)量情況(輛)物流特種車重卡26%公交客車公路客車通勤客車環(huán)衛(wèi)特種車 租賃乘用車1% 0%0%8%4%61%300025002000150010005000產(chǎn)量
26、銷量201620172018201920202021新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟,中汽協(xié),Wind,根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),近幾年燃料電池車銷量結構中,客車都是主力車型,其中又以城市公交車為主,但隨著一輪氫能公交車推廣熱潮的結束,城市客車數(shù)量出現(xiàn)明顯下降,也拖累了燃料電池車的整體銷量。在 2021 年銷量結構中,貨車占比有了顯著提升,一方面是重卡車型的突破,另一方面是因為部分國企和地方政府對清潔排放車輛的推廣有了更大的積極性。我們預計:2022 年,這一趨勢會得以強化,客車/重卡/物流車銷量將分別達到1000/3500/4500 輛,乘用車推廣的車輛也在 50100 輛左右,燃料電池車 2022 年的銷量
27、有望達到 800010000 輛的水平。圖 5:中國燃料電池車銷量分類型統(tǒng)計(輛)圖 6:2020 年全球交通領域碳排放類型占比城市客車其他客車專用貨車其他貨車公路運輸航運水運鐵路其他3000250020001500100050001003520821652898107216559911311752018年2019年2020年2021前11月wind,中汽協(xié),IEA,IEA(國際能源署)的數(shù)據(jù)表明,全球交通行業(yè)的二氧化碳排放量逐年增加,是全球第二大排放部門,占總排放的 25%。具體到行業(yè)內(nèi),公路運輸占行業(yè)碳排量比重最大(75%)。中國正走在碳中和的道路上,公路運輸行業(yè)也繼續(xù)大力減排。目前已有的
28、減排方案大概可以分為三類:技術型減排,運輸管理減排和能源升級替代減排。l 技術型減排:基于傳統(tǒng)交通用能結構,通過交通運輸工具在節(jié)能技術方面的進步,提高能源利用效率。l 運輸管理減排:通過對交通基礎設施及駕駛員進行科學的組織管理,引入先進的智能交通系統(tǒng),減少空載率和單位行駛里程能耗,提高道路運輸效率。l 能源升級替代減排:通過推廣純電動、氫燃料電池等新能源車輛技術的應用,配合加氣、充電等配套基礎設施的規(guī)劃與建設,從根本上改變道路交通工具的用能結構,從而提高能效、降低排放。我們按照燃油、氫電、鋰電三種不同能源類型的車輛,分別推算了客車、重卡、乘用車三類用途車輛的成本,考慮的成本主要包括:車輛購置成
29、本按照汽車使用年限計算的“折舊”成本、年度燃料使用成本、年度維修保養(yǎng)成本、年度保險費用、年度過路及停車等費用。在目前的技術路線下,無論是客車、重卡還是乘用車,鋰電都有絕對的成本優(yōu)勢,我們推算鋰電類型的客車/重卡/乘用車年度成本分別為 20/35/3 萬元,而氫電類型的客車/重卡/乘用車成本分別為 42/67/7 萬元,氫電的成本基本比鋰電成本貴 1 倍以上。因此從經(jīng)濟性而言,鋰電是目前最有競爭優(yōu)勢的。但是鋰電在重卡領域也有明顯的劣勢,一方面續(xù)航里程是短板,另外一方面在低溫環(huán)境下電量衰減非???。在某些應用場景下,特別是北方地區(qū)的重卡領域,鋰電的這一短板更為突出,也為發(fā)展清潔氫電重卡提供了可能???/p>
30、慮到氫燃料電池在續(xù)航里程方面的優(yōu)勢,在長途貨運領域內(nèi)具有較大的發(fā)展空間,因此未來氫燃料電池汽車的發(fā)展重點領域是氫燃料電池貨車。從消費端考慮,氫能重卡的全生命周期成本(TCO)與競品的平衡點是氫能重卡市場滲透率提升的關鍵。根據(jù)中國電動汽車百人會發(fā)布的中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2020預測,氫能重卡每公里 TCO 成本在 2025 年將降至5.6 元/km, 預計在2030 年可降至4 元/km 左右的水平,基本與鋰電車平價,2035 年可降至 3 元/km,開始出現(xiàn)成本優(yōu)勢。圖 7:國內(nèi)各類車型年度成本比較(萬元)圖 8:氫能重卡 TCO 成本趨勢(元/KM)年度燃料成本維修保養(yǎng)成本保險費用過路費購
31、置成本年折舊額燃油 氫電 鋰電 燃油 氫電 鋰電 燃油 氫電 鋰電客車重卡乘用車7060504030201008 77每公里TCO(元/KM)5.66543322102020202520352050wind,中汽協(xié),測算中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2020(中國電動汽車百人會;含預測),如果跟燃油重卡成本比較,從初始購車費用和日常維護成本的角度,兩者差異不大,主要的差別在于燃料成本。我們按照行業(yè)平均的燃料消耗水平,燃油重卡每百公里耗油 35L,氫燃料重卡每百公里氫氣消耗約 12kg,按照 7 元/L 和 35 元/kg 的單位燃料成本測算,百 公里燃料成本分別為 245/420 元。因此,以目前的成
32、本體系水平,若要在運行過程中實現(xiàn) 平價,則需氫氣的價格降至 20 元/kg。從過去幾年產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程看,國內(nèi)電堆價格降本速度較為明顯,從 2017 年的 6000元/kw 降至目前的 3000 元/kw,行業(yè)龍頭的報價甚至已經(jīng)降至 2000 元/kw 以內(nèi)。我們預計未來降本的趨勢會延續(xù),2025 年行業(yè)平均成本可以降至 1500 元/kw。加之系統(tǒng) BOP 成本的顯著下降,預計對應重型 FCEV 的整車成本可降至 75 萬元/輛附近。即便考慮燃料電池示范應用城市補貼的退坡,預計至 2024 年前后,補貼也基本可以覆蓋重型車的生產(chǎn)成本。圖 9:國內(nèi)電堆價格演變及展望(元/KW)圖 10: FCEV
33、 重型車成本變化及展望(萬元/輛)700060005000400030002000100006000500040003500300025002000180015002502202002001801701501501201001009075500GGII,預測資料來源:中國產(chǎn)業(yè)信息網(wǎng),預測表 6:2021 年燃料重卡推廣情況概覽地區(qū)城市區(qū)域推廣主體推廣數(shù)量/輛唐山港國企:河鋼集團30河北省雄安新區(qū)企業(yè):未勢能源、大運、東風、福田100汽車灤州市企業(yè):飛馳科技、唐鋼美錦鄂爾多斯市達拉特旗政府:內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市達拉特旗計劃推廣:470 輛內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市伊金霍洛旗政府:內(nèi)蒙古鄂爾多斯市伊
34、金霍洛旗企業(yè):集兆嘉碳中和集團、徐工集團、新能源動力氫能科技有限公司氫能重卡及工程機械共 200 輛鄂爾多斯市伊金霍洛旗政府:內(nèi)蒙古鄂爾多斯市伊金霍洛旗30上海市寶山基地企業(yè):寶鋼股份、杰寧科技60天津市保稅區(qū)臨港氫能產(chǎn)業(yè)示范區(qū)企業(yè):榮程集團15北京市大興國際氫能示范區(qū)房山區(qū)企業(yè):氫璞創(chuàng)能企業(yè):燕山石化、飛馳科技302山東省濟南市萊蕪區(qū)企業(yè):泰鋼集團、飛馳科技、氫途科10技等四川省內(nèi)江市企業(yè):川威集團、億華通、大運汽車7陜西省韓城市企業(yè):海燕集團2各推廣主體官網(wǎng),地方政府網(wǎng)站,從目前各產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)公開的信息看,2021 年各地推廣的燃料電池車數(shù)量大約在 286輛左右,另外規(guī)劃的還有 640 輛左
35、右待推廣,采購的主體以地方政府和國有企業(yè)為主。總結而言,展望 2022 年,預計氫燃料電池車將成為上量最快的車型,主要有三大推動因素:第一,在新的補貼框架下,重載商用車可獲得最高金額的補貼,為企業(yè)增加重卡產(chǎn)量提供充分的激勵;第二,產(chǎn)業(yè)鏈降本持續(xù)推進,有助于車輛的推廣;第三,地方政府和國企基于減碳的目標,對氫能重卡的采購意愿也在增加。在中期的規(guī)劃意見中,氫能跟鋰電在汽車領域將是互補的關系,在重卡領域,氫能車有望占據(jù)主導?!熬G氫”規(guī)劃略超預期,發(fā)展有望提速工業(yè)化水電解技術早在上世紀 20 年代就開始了在生產(chǎn)應用中的探索,主要動因是煉化生產(chǎn)的需求。70 年代開始,石油危機的沖擊以及環(huán)保意識的出現(xiàn),導
36、致對能源使用理念開始產(chǎn)生變化,加之太空航天的發(fā)展,對氫能的開發(fā)和利用逐步獲得重視,開始推動電解水技術的發(fā)展。目前,可實際應用的電解水制氫技術主要有堿性液體水電解與質(zhì)子交換膜電解槽兩類,實驗階段的技術主要是固體氧化物水電解技術(SOEC)。現(xiàn)行技術條件下,電解水制氫成本較高,降低成本的途徑之一是新能源發(fā)電成本的下降。按照我們前文的測算,預計到 2030 年新能源發(fā)電成本降至 0.2 元/KWh 時,“綠氫”成本基本可接近 20 元/kg 的水平。此外,根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所中國 2050 年光伏發(fā)展展望報告,隨著技術的進步和發(fā)電規(guī)模擴大,到 2050 年,光伏發(fā)電成本有望降至0.13 元/kW
37、h。按照制取每公斤氫氣消耗 5055 度電,我們預計遠期制氫的電力成本將降至 6.5 元/kg。表 7:電解水各工藝路線比較(SOEC)技術成熟度已應用已應用試驗運行溫度/709550807001000催化劑NiPt,IrNi,金屬陶瓷運行壓力/MPa1.55.00.45.0電流密度/(A·cm-2)0.20.40.62.00.51電解小室電壓/V1.82.01.82.2-電解槽能耗/kWh·(N H2 )-14.35.04.55.5-系統(tǒng)壽命/年20301020-氫氣純度/%99.899.999-單臺裝置容量/(N ·h-1)0.510000.01200試驗能力
38、效率/%628267828589項目堿性水電解純水電解(PEM)固體氧化物電解優(yōu)點技術成熟、成本低電流密度低、體積和重缺點量大、堿液有腐蝕性電流密度高、體積小重量輕、無堿液帶來的腐蝕、產(chǎn)品氣體純度較高設備成本相對較高、催化劑成本高且稀缺效率高,單機容量大,無腐蝕性電解液裝置體積較大、高溫,技術處于試驗階段電解制氫與氫儲能俞紅梅、衣寶廉,圖 11: 電解水制氫成本預測(元/kg)電費成本(元/kg)折舊(元/kg)人工(元/kg)其他固定費用成本(元/kg)堿性水電解PEMPEMPEM目前堿性水電解2025年E堿性水電解2030年E4035302520151050資料來源:中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告
39、2020(中國電動汽車百人會),預測此外,技術進步有望帶動電解槽價格的下降和功耗的降低,從而降低電解水制氫的成本。目前技術的研究重點在與可再生能源耦合的大規(guī)模電解水制氫技術和寬功率波動環(huán)境下的高適應性,以及電極材料、質(zhì)子交換膜等關鍵材料的研發(fā)和國產(chǎn)化。長期來看,綜合考慮電價和技術進步的因素,若 2030 年以光伏為代表的可再生能源發(fā)電成本如期降至0.20 元/kWh 以內(nèi),在堿性電解系統(tǒng)設備價格低于 2000 元/Kw 的假設下,電解水制氫成本可以降至 20 元/kg 附近,即 1.8 元/Nm3,接近工業(yè)副產(chǎn)氫氣的最高成本。展望 2050 年,在可再生能源發(fā)電成本可降至 0.13 元/kWh
40、,而電解槽價格下降 50%以上的假設下,電解水制氫成本有望降到 0.9 元/Nm3 附近(約合 10 元/kg)。成本的降低將使得綠氫在氫氣制取的能源市場上占據(jù)優(yōu)勢地位。我們預計在“碳中和”的背景下,20302040 年,綠氫制取將逐步占主導地位。但是在最近 10 年,化石能源也必不可缺,主要是因為低成本的化石能源制氫,可以為行業(yè)引入低成本的氫源,助力產(chǎn)業(yè)化提速。圖 12: 制氫路線展望電解水制氫工業(yè)副產(chǎn)氫工業(yè)副產(chǎn)氫化石燃料制氫(部分附帶CCUS)電解水制氫化石燃料制氫電解水制氫化石燃料制氫(全部附帶CCUS)生物質(zhì)制氫2030年之前2030-20402050IEA,預測根據(jù)中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報
41、告 2020(中國電動汽車百人會)中的數(shù)據(jù),預計至 2050年 PEM 電解系統(tǒng)設備價格將降到 8002000 元/kw。表 8:PEM 和堿性電解制氫技術未來發(fā)展評估2025203020402050PEM 電解槽能源轉化效率60%63%68%74%堿性電解槽能源轉化效率63%65%71%78%PEM 電解槽市場占比5%10%20%40%堿性電解槽市場占比95%90%80%60%PEM 電解設備系統(tǒng)設備價格(元/kW)60001200030008000150040008002000堿性電解設備系統(tǒng)設備價格(元/kW)125020001000150080012006001000資料來源:中國氫能
42、產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2020(中國電動汽車百人會,含預測),車百智庫,我們按照 2025/2045 年氫氣需求分別為 0.25/1 億噸測算,預測綠氫占比分別在1%/60% , 對應的電解槽需求量分別為 3/550GW , 假設兩個階段電解槽單價分別為4000/2000 元/kw,對應電解槽的市場規(guī)模分別為 127/11050 億元,預計電解槽市場在 2025年即可破百億,2045 年即可破萬億。圖 13: 電解槽市場規(guī)模預測電解槽市場規(guī)模(億元)單價(千元/kw)-右軸25000200001500010000500002025E2030E2035E2040E2045E2050E4.543.532.
43、521.510.50中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報告 2020(中國電動汽車百人會),預測近兩年,在“碳達峰、碳中和”政策的推動下,綠氫項目逐漸開始落地,但目前多是示范項目,穩(wěn)定商用的項目是寶豐能源的光伏電解水制氫項目。整體看,綠氫項目和電解槽采購的主體也以國企為主。表 9:國內(nèi)主要電解水制氫項目項目地點項 目 建 設啟動時間氫氣用途-規(guī)劃目前狀態(tài)電解技術電解槽公司生產(chǎn)出的一部分氫氣將用于工業(yè)生產(chǎn),河北沽源風電制氫綜合利用示范項目國家能源集團大規(guī)河北張 家口河北張 2016 年 9月中旬2021 年 5降低工業(yè)制氫中化石能源消耗量;另一部分將在氫能源動力汽車產(chǎn)業(yè)具備發(fā)展條件時,用于建設配套加氫站網(wǎng)絡。一期
44、項目已完成堿性調(diào)試,已投產(chǎn)德國麥克菲 (McPhy)模風/光互補制氫關鍵技術研究及示范張家口市交投殼牌新能源有限公司氫能一體化示范基地建設項目液態(tài)太陽燃料合成示范工程項目國電投寧東可再生家口河北張 家口橋 東區(qū)甘肅蘭 州寧夏寧 月 1 日2021 年2019 年 2月2020 年 4服務北京冬奧會已完成調(diào)試安裝堿性蘇州競立氫燃料電池公交車的需求,為 2022 年冬建設中堿性中船 718 所奧會提供能源保障。制取甲醇已完成驗收鑒定堿性蘇州競立1)精細化工能源制氫項目張家口海珀爾制氫東河北張 月1) 一期項目: 2018年 3 月2) 滿足氫能汽車的需求3) 天然氣摻氫1)滿足 2022 年冬奧會
45、燃料電池車輛的建設中堿性中船 718 所1) 一期項目已投產(chǎn)2 ) 二期項目于加氫項目家口 2)二期項目: 2021年 3 月氫能供應2) 保障張家口地區(qū)穩(wěn)定的氫能供應2021 年 3 月 20日舉行開工儀 式,現(xiàn)已建設完成堿性中船 718 所寶豐能源太陽能電解制氫儲能項目寧夏寧 東2020 年 7月1) 與公司現(xiàn)有煤化工產(chǎn)業(yè)鏈有機結合,即將太陽能電解綠氫補入甲醇裝置耦合以生產(chǎn)甲醇和烯烴等材料2) 配套進行制氫儲能、氫氣儲運、加氫站建設,通過與城市氫能源示范公交線路協(xié)作等方式拓展應用場景,實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)鏈一體聯(lián)動發(fā)展。2021 年 4 月首批裝置成功投產(chǎn),堿性項目的余下部分仍在建設中中船 718
46、 所、蘇州競立中關村延慶園加氫站二期(冬奧會配套制、加氫)項目北京延 慶區(qū)2021 年 4月 10 日保障 2022 年北京冬奧氫燃料車輛的用氫需求已投產(chǎn)純水德國西門子山西大同首座 500Nm³/h 水電解制氫裝置及儲存吉電股份風能制氫山西大 同吉林白 已投產(chǎn)堿性1)氫、氨生產(chǎn)耦合聯(lián)動北京中電豐 業(yè)一體化示范項目安徽六安兆瓦級氫能綜合利用站科技示范項目城安徽六 安尚未開工2020 年 12月2021 年 8月 進 行 設2)建設綠氫產(chǎn)業(yè)鏈推進綠氫在燃料電池、電動車、氫能煉鋼、綠氫化工等領域大規(guī)模應用。還未開工堿性中船 718 所北京中電豐 已投產(chǎn)堿性業(yè)中科院大化 已投產(chǎn)PEM所備調(diào)試
47、資料來源:北極星電力網(wǎng)、國際氫能網(wǎng)及各企業(yè)集團官網(wǎng),2022 年,預計在政策的推動下,綠氫項目也將從示范項目逐步向商用拓展。在減碳和“碳中和”的場景下,綠氫有豐富的應用場景。一方面可以與新能源電站配合,發(fā)揮氫能儲能的作用。另一方面,在工業(yè)領域,氫能也可以作為減碳的工具。工信部發(fā)布的“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃明確提到了推進“綠氫開發(fā)利用”等新型污染物治理技術裝備基礎研究,以及在煉化工業(yè)中推廣“綠氫煉化等綠色低碳技術”。因此,我們預計 2022 年綠氫需求將有明顯增加,主要增量來自于工業(yè)領域大型國企減碳的示范項目,同時新能源電站也有望對綠氫的制取、儲能等開展進一步探索。綠氫項目的增加有望直接帶動對
48、電解槽的采購需求,我們預計 2022 年電解槽銷量有望達到 100 萬千瓦的規(guī)模,對應市場空間在 3050 億元。表 10:國內(nèi)外主要電解槽公司概覽公司特點公司在水電解制氫、甲醇裂解制氫、富氫尾氣提純、車載氫系統(tǒng)研制加工、加氫站建設等方面具有雄厚的技術實力、工程建設經(jīng)驗以及周到的售后服務保障,擁有多項氫能技術的完全自主知識產(chǎn)權,已形成以制氫為核心,加氫、供氫為拓展的產(chǎn)業(yè)發(fā)展架構,業(yè)務涵蓋中船 718 所蘇州考克競立天津大陸水電解制氫、化石燃料制氫、氫能交通、海洋氫能等多個領域,其中水電解制氫裝備在全國市場的占有率保持領先地位。截至目前,公司水電解制氫裝置已生產(chǎn)銷售一千多臺套,累計產(chǎn)值超 30
49、億元。是一家專業(yè)研發(fā)、生產(chǎn)水電解制氫設備及氣體后處理設備的高科技企業(yè),2017 年被江蘇省科技廳認定為“江蘇省水電解制氫設備工程技術研究中心”。公司生產(chǎn)的水電解制氫設備產(chǎn)氫量從 2 m³/h 提升到 1500m³/h。公司可生產(chǎn) 0.1Nm3/h1000Nm3/h 的電解水制氫設備和 2Nm3/h1000Nm3/h 的氣體純化設備。所生產(chǎn)壓力 5.0MPa 的電解水制氫設備是目前公司生產(chǎn)運行壓力最高的制氫設備。賽克賽斯專注于利用固體聚合物電解質(zhì)陽離子交換膜(PEM)進行純水電解制氫設備的研發(fā)、生產(chǎn)公司特點和銷售的企業(yè),是國內(nèi)目前唯一一家可以提供兆瓦級 PEM 電解水制氫系統(tǒng)
50、的制造商。2021 年 3 月合資成立隆基氫能科技有限公司。10 月首臺堿性水電解槽下線,電解槽采用隆基股份陽光電源Hystar(海外)康明斯(海外)高電流密度設計,單臺電解槽的氫氣制備能力達 1000Nm³/h 及以上水平,按照計劃,2021Q4,隆基氫能將形成 500MW 電解水制氫裝備產(chǎn)能,未來 5 年內(nèi)產(chǎn)能將達到 5-10GW。2021 年 3 月發(fā)布全國最大功率 PEM 電解槽。技術方面,電解槽實現(xiàn) 5 分鐘內(nèi)冷啟動、10秒內(nèi)熱啟動、輸入功率秒級響應,同時可適應 10%-150%寬功率輸入,并能在全生命周期內(nèi)將風光波動電力最大化轉化為氫氣,創(chuàng)造更低的 TCO。開發(fā)的新型質(zhì)子
51、交換膜(PEM)電解技術。比起現(xiàn)有 PEM 技術,具有更高的綠色制氫效率。受益于獨特的電池設計和工藝架權,能夠減少電耗,提高產(chǎn)氫量,從而大幅降低通過PEM 電解生產(chǎn)綠色氫的成本。將電解氫產(chǎn)量提高 150%以上??得魉挂呀?jīng)為全球 60 多個加氫站提供電解槽,通過水電解技術現(xiàn)場制氫。平均單個 1 兆瓦電解槽系統(tǒng)每天可生產(chǎn) 400 公斤高純氫,可支持 16 輛燃料電池卡車每天行駛 600 英里(超過 950 公里)??得魉沟碾娊獠巯到y(tǒng)規(guī)模不斷提升,目前已成功擴展到 20 兆瓦以上。各公司官網(wǎng),目前國內(nèi)主流路線是堿性電解槽,龍頭生產(chǎn)企業(yè)主要有三家:中船 718 所、蘇州考克競立和天津大陸,但都沒有上市。兆
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