一、定義與優勢
氫能源汽車,顧名思義,是以氫作為能源的汽車,將氫反應所產生的化學能轉換為機械能以推動車輛。
氫能源汽車分為兩種,一種是氫內燃機汽車(Hydrogen internal combustion engine vehicle, HICEV)是以內燃機燃燒氫氣(通常透過分解甲烷或電解水取得)產生動力推動汽車。氫燃料電池車(Fuel cell vehicle-FCEV)是使氫或含氫物質與空氣中的氧在燃料電池中反應產生電力推動電動機,由電動機推動車輛。
廣泛使用氫燃料作為交通能源是氫經濟的一個關鍵因素。
使用氫為能源的最大好處是它跟空氣中的氧反應,僅產生水蒸氣排出,有效減少了傳統汽油車造成的空氣污染問題。
HICEV一般以內燃機為基礎改良而成,要實現并不困難,困難之處在于如何降低成本及達至安全,以及安全地解決氫氣供應、儲存的問題后才可以推出市場。
二、行業現狀
2016-2020年,我國燃料電池汽車銷量呈現出整體上漲趨勢,但2020年受到新冠疫情和燃料車示范點政策波動的影響,出現明顯的下滑,2016年到2020年燃料電池汽車銷量分別為:629輛、1272輛、1527輛、2715輛、1127輛。
2016-2020年中國燃料電池汽車銷量
資料來源:中汽協、智研咨詢整理
智研咨詢發布的《2021-2027年中國氫能源汽車行業供需策略分析及市場供需預測報告》數據顯示:中國氫能源車占全球銷量13%。韓國政府2019年以來推出一系列補貼政策,氫能源車銷量大增,2020年銷量達5823輛,同比增長39%,占全球銷量65%。
2020年各國氫能源車銷量占比
資料來源:氫云鏈、智研咨詢整理
氫能源乘用車車的絕大部分市場被日本豐田Mirai和韓國現代Nexo兩款車型占有。2020年,豐田Mirai全球售出1770輛,同比下滑29%,市占率占20%;得益于韓國政策支持,現代Nexo近年來銷量大增,一舉超過豐田 Mirai成為銷量第一;2020年現代Nexo全球售出6781輛,同比增長36%,市占率達75%,其中韓國本土銷量占 85%。
2020年氫能源車型銷量占比
資料來源:氫云鏈、智研咨詢整理
加氫站的建設成本高,但在使用氫能和推廣燃料電池汽車商業化上布局加氫站大規模建設是必不可少的一環。我國加氫站布局建設的步伐不斷加快,2020年新建加氫站數量創紀錄,截至2020年底中國加氫站數量達到108座,此外規劃中有122座。
2020年中國加氫站各項數量
資料來源:中國氫能產業技術創新與應用聯盟、智研咨詢整理
三、成本占比
主流應用于汽車動力系統的是氫燃料電池技術路線,采用“電化學 的方式“,不需要燃燒氫氣,直接由化學能轉換為電能,效率更高、也更安全。在整車結構設計上,燃料電池汽車(簡稱FCV)包含燃料罐(高壓儲氫罐)、動力機組和三電系統,其中搭配的小容量蓄電池主要作為啟動輔助和能量回收。
以豐田氫燃料電池車Mirai為例,在年產1000臺時燃料電池(FC)系統與儲氫系統制造成本分別為20180美 元和8002美元,占整車成本分別為30.7%和12.2%。
2020年豐田Mirai年產1000臺成本占比
資料來源:Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理
當年產量增至3000臺時,FC系統與儲氫系統制造成本分別為15821美元和6040美元,占整車成本比例降至 28.2%和10.7%;兩者合計成本約為占整車的40%,顯著高于傳統燃油車發動機占整車成本比例15%,如何進一步降低儲氫和FC系統的成本,尤其是后者是FCV大規模商業化的前提。
2020年豐田Mirai年產3000臺成本占比
資料來源:Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理
2020年全球共銷售氫燃料電池汽車9006臺,假設年產1萬套FC系統,則該系統合計成本為6775美元,其中電池堆成本和支持系統成本為3504美元和3172美元,分別占比51.7%和46.8%;2020年國內共銷售氫燃料電池車1177臺,假設年產1000套FC系統,則該系統合計成本為14485美元,其中電池堆和支持系統分別為9533和 4763美元,各自占比65 .8%和32.9%,可見在當前各國產量規模有限的情況下,FC系統成本較高,如果達到萬套產能,成本有望大幅下降。
2020年年產10000套FC系統成本占比
資料來源:Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理
以年產10000套燃料電池系統為前提,電池堆成本3504美元,其中膜電極為2320美元,占比66.21%;雙極板和膜電極外密封層成本為486美元、533美元,分別占比13.87%和15.21%;而膜電極中,成本占比最高的是含鉑催化劑層,為1069美元,占膜電極成本的46.1%,是最主要的成本因素。
2020年年產10000套燃料電池系統膜電極成本占比
資料來源:Strategic Analysis Inc、智研咨詢整理


2025-2031年中國氫能源汽車行業市場競爭格局及產業前景研判報告
《2025-2031年中國氫能源汽車行業市場競爭格局及產業前景研判報告 》共八章,包含中國氫能源汽車行業重點區域發展分析,中國氫能源汽車行業重點企業經營分析,中國氫能源汽車行業發展前景與投資建議等內容。



