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作者|华金

与以锂电池为主的纯电动汽车相比,氢燃料电池汽车可以称得上是真正意义上的新能源汽车,因为它们的原材料是自然界中广泛存在的氢气,排放的只是水,可以实现全循环的绿色清洁。因此,氢能被列为人类能源危机和环境污染的最终解决方案。目前,虽然氢能还没有大规模普及,但它的号角已经在世界各地吹响,赢得了资本的青睐。在国内,氢燃料电池行业的领导者怡化通在2015年获得第一轮融资时,价值为2.69亿元。截至2020年7月,中国证监会批准科技股首次公开发行(ipo)上市时,根据筹资计算,新发现的市值约为40亿元。为了更清楚地了解中国第一家氢能公司怡化通,笔者梳理了氢能行业、怡化通产品及产业化现状,向读者展示一家八年前成立的氢燃料电池企业如何自下而上构建产业链,成为碧水蓝天的创始人和行业领袖。从概念到小面积试验推广,再到行业领袖的布局,氢能正走在锂电池行业的道路上,冉冉像晨星一样冉冉升起。可以说,怡化通正面临着下一个万亿美元的市场。

亿华通:氢燃料电池领军者 面向万亿市场打造碧水蓝天

氢燃料电池:安邦和利民的万亿市场

氢能是当之无愧的“未来能源”。氢气作为二次能源,可以通过化石能源转化、生物质热解、工业副产物气体、水电解等途径获得。利用过程中不产生污染物和碳排放,产生的水可以循环利用。热值可达143兆焦/千克,是汽油的三倍。目前,氢能的工业应用正在加速。例如,液态氢可以在航空航天工业中用作燃料,但最广泛使用的领域是燃料电池汽车。

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氢燃料电池是一种非燃烧能量转换装置,它通过电化学反应将阳极的氢和阴极的氧(空气体)的化学能转换成电能。与燃料汽车相比,燃料电池汽车具有零排放和高效率的优点;与锂电池电动汽车相比,燃料电池汽车具有更高的能量密度,充电时间仅为几分钟,电池寿命为800公里。据中科院高院士估计,当商用车/乘用车的行驶里程超过200/500公里后,使用燃料电池作为动力源的成本将低于锂电池。因此,燃料电池将在远程和重型商用车辆领域更具竞争力。

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因此,美国、日本、欧盟等已将氢能和燃料电池纳入其能源战略,尤其是日本在氢能产业化方面处于世界领先地位。最著名的是丰田米拉伊燃料电池汽车,它在2014年率先大规模生产。它可以在-30摄氏度的低温下开始运行。一次充氢只需3分钟,电池寿命超过500公里。自那以后,本田和现代已经推出了大规模生产的氢燃料电动汽车。最近,宝马还证实,其下一个氢燃料电池将于2025年正式量产。

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就中国而言,发展氢燃料电池的技术和工业基础已经形成。目前,中国已经是世界上最大的氢生产国,大规模、低成本的氢能源有望实现。同时,中国已经掌握了部分氢能基础设施和一批核心技术,在示范推广方面取得重大突破。例如,张家口装有一华通发动机系统的氢燃料电池汽车累计运行里程已超过500万公里。此外,国家对燃料电池乘用车、客车和卡车以及大中型客车的补贴上限分别为200,300,500,000元/辆。2016年至2019年,中国氢燃料电池汽车产量从629辆增加到2737辆,复合增长率为63%,政策支持初见成效。

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根据中国汽车协会发布的数据,2019年中国新能源汽车销量为120.6万辆,其中纯电动汽车97.2万辆,插电式混合动力车23.2万辆。由于补贴减少,这两款车的销量大幅下降,而燃料电池汽车的补贴没有下降。目前,燃料电池汽车的比例还不到1%,大幅增加了0/。沈万红源的研究团队认为,到2025年,氢燃料电池汽车将大量应用于城市私人汽车和公共服务车辆,达到5万辆,预计到2050年将达到500万辆,相应的燃料电池汽车市场空空间将超过1万亿辆。由此我们可以看出怡化通面临着怎样的广阔市场。

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氢燃料电池发动机龙头企业

开拓疆域,建造科技护城河

汽车燃料电池产业链包括上游材料、中游组装、下游应用和配套设施,其中围绕燃料电池发动机的动力系统是核心。就细化而言,堆栈是整个引擎系统的核心组件。包括一华通在内的国内燃料电池制造商的道路是从下到上,从外到内,从环到环,突破燃料电池发动机、电池组、膜电极和关键原材料的技术链条。这样做的好处是,它不仅符合技术突破的规律,而且能够深入了解终端客户的需求,逐步吸收和掌握核心技术。

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怡化通是燃料电池汽车行业的核心,可以说是“先锋”。招股说明书显示,该公司目前销售的新一代燃料电池发动机系统可实现零下30℃的低温启动和零下40℃的低温储存;它具有能量转化率高、噪音低、故障率低的特点;高度集成和模块化设计,节省空,同时降低维护成本;响应速度快,可实现快速、无损的启动和关闭,已相当于大功率燃料电池领域的国际领先水平。

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与此同时,怡化通在突破上游反应堆方面取得了实质性进展。上面提到的最新一代发动机使用的是怡化通的子公司李绅技术公司自主研发的反应堆。值得注意的是,李绅科技是国内为数不多的具备大规模生产电堆能力的企业之一,其产品具有集成度高、可靠性高、耐腐蚀、使用寿命长、适用范围广、启动响应快等特点。笔者梳理了该公司的年报,发现2019年,怡化通的前反应堆供应商hydrogenics和ballard已不再是前五名供应商,这表明他们的本地化速度非常快。艾华通表示,未来,燃料电池膜电极等环节将布局,以增加国内替代。

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鉴于中国燃料电池行业仍处于工业化的初级阶段,怡化通作为龙头企业,可谓任重道远。目前,发动机系统的标准化程度较低。在发动机系统、电抗器等核心业务之外,怡化通基于多年的产品开发经验,在系统及零部件研发、系统及零部件控制策略开发、供应链系统构建等方面形成了非常有价值的积累,为行业铺平了道路。根据公开信息,《红色周刊》发现,近年来,国内能源、商用车和电力巨头纷纷进入氢能行业。未来,通过产业链上下游的共同努力,氢能有望迎来更大的爆发。

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综上所述,燃料电池系统具有子系统多、产业化时间短、复杂性高等特点,对企业的可持续R&D能力提出了很高的要求。许多国内燃料电池企业选择与国外企业合作获取核心技术,怡化通的自主技术实力相当不错。诞生于清华大学,经过自主探索积累了十项核心技术,涵盖了汽车电-电混合动力系统、燃料电池系统及附件、电池组及核心部件、汽车氢系统及动力控制系统(dc/dc)等关键环节,形成了完善的技术链,构筑了一条宽阔的护城河。根据公开数据,怡化通正在燃料电池领域实施17个国家项目,随着公司对R&D的重视和持续投资,怡化通有望进一步巩固其领先优势。

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“氢”是未来的先锋

商业化进程已经领先一大步

据多家券商的研究报告显示,目前氢燃料电池的发展阶段与2009年前后的锂电池行业相似,受到技术不成熟、成本高和基础设施建设不完善的制约。从上述指标可以看出,燃料电池系统的性能完全能够满足汽车领域的需求。目前,各国努力的重点在于商业化,即不断降低成本和开拓市场。

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怡化通是中国第一家开始批量商业化氢燃料电池发动机的企业。2019年,其燃料电池发动机系统销售了498台,而根据2019年国内销售的2737台来看,一华通约占20%。截至2019年底,有37款支持一华通发动机系统的商用燃料电池车型被列入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》,占20%,居中国首位,遥遥领先。

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在成本方面,2019年,怡化通30千瓦、40千瓦和60千瓦系列燃料电池发动机系统的平均价格分别为65.69元、78.47元和122.42万元/台。与前两年相比,作者发现有明显的下降。根据美国能源部的预测,当燃料电池发动机年产量达到50万台时,燃料电池组和发动机的成本可分别降至19美元/千瓦和45美元/千瓦,与年产1000台相比,成本分别降低83.90%和74.86%。

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因此,我们发现怡化通围绕扩大生产、降低成本、开拓市场进行了全面布局。2017年,怡化通成立了海佩尔,建设了一个可再生能源制氢厂和一个氢加气站,年生产能力为6000吨。这是亚洲最大的可再生能源制氢项目。项目建成后,可满足京津冀地区1600多辆燃料电池公交车的氢气需求。在业务模式上,怡化通积极与车辆客户捆绑,并引进宇通客车、神龙客车等集团或其相关的股权投资平台。招股说明书显示,怡化通2019年的前五大客户是国内知名商用车企业,如神龙客车、北汽福田、宇通客车、吉利商用车、中智汽车等。装有发动机系统的燃料电池公交车已经在北京、张家口、郑州、上海、苏州和成都投入使用。

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目前,怡化通及其李绅技术公司每年可生产2000台燃料电池发动机和1000个电堆。此次募集资金将投资6亿元用于燃料电池发动机生产基地二期建设项目。随着未来张家口发动机生产基地建设项目的完成,发动机系统生产能力将从2000台/年扩大到10000台/年。根据美国能源部估计的成本降低路径,这将使一华通发动机系统的总成本降低近50%。在氢加气站等基础设施建设方面,截至2019年底,中国已建成61个氢加气站,今年上半年已建成11个氢加气站,在建数量超过30个,未来还将继续增加。

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面对巨大的潜在市场空空间和看似优越的能源解决方案,许多经纪商对氢燃料电池持乐观态度,a股相关股票也在上涨。例如,自2019年初以来,熊涛和美锦能源的股价分别上涨了132%和106%。未来,随着基础设施的改善、产能的扩大和成本的降低,燃料电池的大规模推广将是理所当然的事情,预计怡化通将在这股能源转型浪潮中迎来一个极具想象力的发展前景。

来源:人民视窗网

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