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万亿氢能产业链,都有哪些创业投资机会?

2021-12-30 17:43
光锥智能
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        氢能应用经济性如何?

在技术可行的前提下,大规模产业化还需跨越应用经济性门槛。

从消费者角度分析,当全生命周期成本(TCO,Total Cost of Ownership,衡量产品生命周期内各个阶段累计成本)达到与竞品的平衡点时,市场渗透率将迎来转折点。当前由于氢燃料电池技术成熟度不够、关键零部件及材料依赖进口、氢能供给不充足等原因,氢燃料电池汽车TCO高于燃油车,应用经济性优势尚未显现。

氢燃料电池汽车TCO主要包括购置成本、使用成本、维护成本。通过拆解某35吨级氢燃料电池重卡分析,购置成本、使用成本分别占TCO的28%、71%。

1、购置成本降低的核心在于电堆降本

氢燃料电池是整车的主要成本项,当前占比达62%,而且不像车身系统的成本刚性,其价格水平决定了购置成本的经济性。穿透来看,电堆中的催化剂、双极板、质子交换膜、气体扩散层合计占整车成本达49%,而且其生产成本优化空间大,决定了未来降本空间。

(1)降本步入快车道

近三年燃料电池系统售价降低了60-70%,预计到2025年仍有60%的下降空间。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,商用车电堆价格在2025年、2035年分别下降至1,200元/kW和400元/kW,氢燃料电池系统价格在2035年降至1,000元/kW以内。

(2)降本驱动因素

①第一阶段:2025年之前,产销量处于低水平,降本依靠技术进步

A.材料替换

通过持续研发实现技术路线的迭代,在保证性能的前提下,替换部分价格高的原材料。比如催化剂的低Pt、无Pt化,双极板的材质选用不锈钢、涂层靶材选择非贵金属材料。

B.工艺改进

通过优化产品设计、生产流程、生产工艺等方面,减少原材料用量或消耗。比如同样功率的电堆,通过优化设计减少电池节数。

C.国产替代

氢燃料电池成本高企,一大原因是国产技术尚未成熟,关键零部件或原材料依赖进口,价格高昂。这种现状正在改善,如氢循环泵,价格已由2019年纯进口时期的3万元/台,降至2020年国产化替代起量时期的1-2万元/台,降幅明显,未来仍有下降空间。

氢燃料电池系统的国产化程度已从2017年的30% 提高到2020年的60%-70%。电堆、膜电极、双极板、氢循环泵、空压机等核心部件均已自主生产,质子交换膜、催化层、气体扩散层等核心材料也在加速研发中,处于送样测试验证阶段,业内预计未来2-3 年全面实现国产替代。

②第二阶段:2025年之后,产销量增加至数万台水平,规模效应显现

随着技术成熟度提升,技术进步带来的降本效应减弱。产销量增加导致单位生产成本摊薄,规模效应增强。按照美国能源部预测,假定按照 2017 年静态技术水平下,随着产量增加氢燃料电池系统成本下降明显。从行业1千台产量增加至50万台产量,系统成本将从216美元/kW降至53美元/kW,降幅达75%;电堆成本将从154美元/kW降至26美元/kW,降幅达83%。

2020年全国氢燃料汽车销量为1,177辆,行业尚处在千台规模。预计到2025年,在官方规划的10万台保有量目标,以及为期4年“以奖代补”补贴新政驱动下,国内电堆生产规模将突破万台水平,规模效应下电堆及系统的价格将下降50%以上。随着渗透率提升,购置成本将进一步下降。

2、使用成本降低取决于氢耗水平以及终端氢气销售价格

随着氢燃料电池技术进步与整车性能优化,车辆的综合氢耗水平逐步下降。氢气终端加注价格取决于制取、储运、加注三大供应链环节的成本。当前氢能上游基础设施与下游市场相互制约,市场规模小导致产业链固定成本分摊不足,氢气制储运加各环节尚未有效打通,各种技术路线尚处于发展阶段,导致氢气终端销售价格偏高。根据《节能与新能源汽车技术路线图2.0》,预计到2025年、2030年,我国氢气终端销售价格将分别降低至40元/kg、25元/kg,降幅明显。

3、在全补贴情景下,重卡从2023年开始逐步实现TCO平价

重卡作为最适合氢能应用的车型,其TCO平价时间是氢能渗透率提升的重要节点。国际清洁交通委员会全面分析了中国三个典型城市(北京、上海、深圳),分别代表不同纬度和地理特征。在政府实施一揽子补贴政策的情景下,2023-2026年将逐步实现载货汽车、自卸汽车、半挂牵引车三种主流重卡车型的TCO平价。

        总结

氢能是实现碳中和不可或缺的一环,未来将催生十万亿级别的市场,各产业链环节都将从中受益。当前氢能产业已跨过从0到1的技术阶段,正步入降本应用的良性循环。从中央到地方的扶持政策正形成一个完整的体系。本轮氢能发展热潮不再是概念的炒作,背后是坚实的逻辑支撑,受益于此,创业和投融资环境也在快速变热。

国家副总理刘鹤11月24日在人民日报撰文指出,碳达峰碳中和、高质量发展和科技创新是我国中长期发展的大方向。氢能产业是国家大方向下长周期的大赛道,我们长期关注全产业链的发展,为创业者提供专业的资本顾问服务。

附:部分氢能产业链一级市场公司

(一)氢燃料电池

公司主要产品公司特点融资历史
爱德曼氢燃料电池系统1、覆盖金属板、膜电极、电堆、系统以及装备的的研发生产能力,具备一体化和成本优势2、掌握金属板表面涂层技术、催化剂浆料配方等核心技术,其中金属板表面涂层技术达到国际先进水平3、产品性能指标领先,迭代能力强4、五大生产基地均位于示范城市群,具备产能和市场优势2021.06 清新资本、中信建投资本、潇湘资本2021.12 元禾重元、建信信托、亨通集团、水木春锦
捷氢科技氢燃料电池系统1、掌握膜电极、双极板设计,电堆、燃料电池系统集成能力2、主机厂背景,核心团队具有量产汽车经验2018.06 尚颀资本2019.5 上汽投资2020.12 上汽集团2021.9 上柴股份2021.11 恒旭资本、中国国有企业混改基金、中金汇融、君正集团、安亭实业、国投招商、昆仑信元基金、凯辉基金、广汽资本、隐山资本、国开金融、四川双马
未势能源氢燃料电池系统、车载储氢瓶、瓶阀及减压阀等1、主机厂背景,研发实力强2、实现首个100辆49吨氢能重卡应用项目的交付,国产化率高2021.12 国投招商、人保资本等
国电投氢能氢燃料电池全链条产品能源央企背景,一体化布局2021.06 东风资产、三峡资本、普罗资本、农银投资
济平新能源催化剂1、在国内率先实现规模化量产2、2020年国产催化剂市场份额超过95%,产品批量上车应用3、产能大,降本潜力大N/A
东岳未来质子交换膜1、形成了从原料、中间体、单体、聚合物、到成膜技术、功能化技术等全链条,掌握自主核心技术和竞争力2、建立了完整的测试评价体系2020.06 中金资本、中车时代高新投资、江苏省投资、昆仑万维、昆仑资本、智科资产、国和投资
科润新材料质子交换膜1、自主研发,国产替代2、国内唯一量产供应储能液流电池用质子交换膜2019.04 熔拓资本、东运创投2021.09 联泓集团
通用氢能气体扩散层1、首次实现碳纸卷对卷批量化制造2、拥有从产品工艺、产品制备到设备等环节自主知识产权N/A
鸿基创能膜电极1、院士领衔的技术团队,拥有多年膜电极及电堆的研发和产业化经验2、国内最大的自主化膜电极生产线3、客户定制化能力、降本能力强2020.09 美锦能源2021.07 上海纳米创投、趵朴投资、涌铧投资、卓能投资
唐锋能源膜电极1、低铂载量技术领先2、自主研发实力优异,产品经车规级工况验证2019.01 尚颀资本、深创投、海通新能源2020.05 北汽产投、郑州云杉投2021.09 光速中国、金浦投资、朗玛峰创投、高瓴创投、昆仲资本、北汽产投、临港科创投
氢晨科技电堆1、核心团队与核心技术源自上海交通大学,有10余年的持续研发经验2、优秀的市场化和产业化能力2019.11 深圳浩羿、力真投资2020.12 临港科创投2021.10 IDG资本、临港科创投、京能电力、自贸区基金
氢璞创能电堆1、多年技术积累,产品在环卫车、重卡、叉车、物流车等领域实现应用2、具备自建产线和降本能力2010.11 江苏嘉和机械集团2014.05 中海投资、熔岩创投2016.06 雄韬股份2018.04 雄韬股份、星睿诚投资、立达资本2019.03 嵩山资本、浙商创投、方德信基金、成华投资2019.07 深圳经世汇银、金控明德2020.09 新鼎资本2021.05 世纪联凯投资2021.10 明德投资
势加透博空气压缩机1、正向开发能力,产品性能领先2、具备量产能力,市占率国内领先2020.03 邦盛资本、灏硕执耳基金、融开资本、栗栗尚、趵朴投资2021.03 北汽产投、光速中国、志鑫投资
海德韦尔空气压缩机1、自主掌握核心技术,采用车规级开发流程和质量标准2、丰富的空压研发经验2020.12 水木易德投资
瑞驱科技氢循环泵1、国产化占据主流份额2、产品经过可靠性验证2018.04 安洁资本、顺融资本2020.10 毅达资本

(二)制氢

公司主要产品公司特点融资历史
考克利尔竞立碱性水电解制氢设备1、母公司苏州竞立从事电解水制氢有多年技术积累,产品化能力强,联合比利时知名能源装备企业2、业绩增速快,连续两年销售翻倍3、最新产品性能达到1300m?/h中外合资。苏州竞立制氢设备有限公司和比利时John Cockerill集团于2018年合资成立
赛克赛斯PEM水电解制氢设备1、技术先进,产品可达兆瓦级2、销量增长明显,产品出口国外2018.05 融丰源创2019.12 融源通达美锦能源拟投资参股
派瑞氢能多种制氢设备1、依托中船718所,技术实力和工程经验强2、水电解制氢装备在全国市场的占有率保持领先地位中国船舶旗下企业
大陆制氢水电解制氢设备、气体纯化设备拥有我国水电解制氢行业第一份发明专利,多年技术积累,研发制造能力强2021.01 滨华氢能、水木易德投资

(三)储运

公司主要产品公司特点融资历史
中科富海大型低温制冷装备1、中科院理化所科技成果孵化企业,是国内第一家、全球第三家具有完全自主知识产权的大型超低温制冷装备制造与系统解决方案供应商2、实现了国产技术的关键突破,掌握了液氢制取、储运与加注等方面核心工艺与技术2016.09 富汇创投、中国科学院理化技术研究所2018.01 未披露2020.07 点亮资本、科创盛景2021.01 中金资本、深创投、中关村科学城、中金浦成、冠城资产、华融瑞泽、金伙伴投资、泰富投资
国富氢能储氢系统、加氢系统1、产品覆盖氢气储运、加注、车载储氢等场景2、技术国内领先,70MPa产品开始应用,布局液氢储运产品2017.10 涌铧投资2019.06 遨问创投、锦泰金泓2019.07 金浦投资2020.01 东方三峡基金

(四)加注

公司主要产品公司特点融资历史
海德利森液驱氢气压缩机1、加注站核心国产替代设备2、累计参与配套了国内四十余座加氢站,国产市占率领先2016.03 新疆绿洲资本2021.08 恩泽基金2021.12 美锦能源
中鼎恒盛隔膜氢气压缩机1、加注站核心国产替代设备2、技术和生产规模领先2021.11 中国石化、国家能源、东方电气、美锦能源、厚普能源等
氢枫能源加氢站投资运营、加氢站设备1、加氢站市占率20%~30%,加氢站关键设备(包括隔膜压缩机、加氢机、卸气柜、顺序控制柜)基本实现自主研发与生产2、拓展产业链上下游,研发高密度镁合金固态储氢产品2019.03 同创伟业、雄韬股份、重塑集团2020.10 苹湖基金、中金汇融
佳安氢源氢气提纯、除杂设备应用场景明确,技术基础成熟,产品化能力强2019.3.8 清华控股、北大先锋
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