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在“雙碳”目標(biāo)指引下，氫能作為清潔、高效、安全、可持續(xù)的新能源，已成為低碳能源系統(tǒng)的主要力量之一，在能源、交通、工業(yè)生產(chǎn)方面具有巨大的市場(chǎng)前景。
氫能的應(yīng)用過程主要包括制氫、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用。從制氫到氫能利用的產(chǎn)業(yè)鏈中，儲(chǔ)氫技術(shù)已成為控制氫氣成本的重要環(huán)節(jié)。
氫燃料電池爆發(fā)
受疫情等因素影響，2020年燃料電池汽車銷量大幅下降；2021年才有所恢復(fù)，全年產(chǎn)量和銷量分別為1790輛和1596輛，分別同比增長(zhǎng)48.67％和35.03%；2022年1月至8月銷量分別為2196輛和1888輛，分別同比增長(zhǎng)203.31％和157.57%，強(qiáng)勁增長(zhǎng)的主要與氫燃料電池汽車示范城市群的實(shí)施有關(guān)。
目前，國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車主要以客車、重型卡車等商用車為主。2021年客車占55%、專用車占44%（其中重型卡車占41%，中型卡車占3%），乘用車主要用于租賃，僅占1%左右。
一方面由于以往的產(chǎn)業(yè)政策優(yōu)先支持商用車的發(fā)展，但最根本的原因在于氫燃料汽車的固有屬性，與純電動(dòng)汽車相比，氫燃料汽車的功率和能量密度更高，能夠勝任更長(zhǎng)的續(xù)航和更大的載重負(fù)荷。因此長(zhǎng)途貨運(yùn)和重載領(lǐng)域是最主要的發(fā)展方向和優(yōu)勢(shì)應(yīng)用場(chǎng)景。
汽車的經(jīng)濟(jì)收入一般是基于整個(gè)生命周期的總擁有成本（TCO）模型計(jì)算，總擁有成本由購(gòu)買成本和運(yùn)營(yíng)成本組成，運(yùn)營(yíng)成本包括燃料費(fèi)用、基礎(chǔ)設(shè)施成本、維修成本、零部件更換成本及其保險(xiǎn)費(fèi)用等。
目前氫燃料汽車TCO明顯高于純電動(dòng)汽車和傳統(tǒng)燃油汽車。隨著燃料電池系統(tǒng)技術(shù)成熟和成本降低，以及氫氣價(jià)格和氫耗水平的降低，氫燃料汽車TCO將持續(xù)下滑。
根據(jù)《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告2020》可以了解到，不同類型氫燃料汽車與同類型純電動(dòng)汽車的成本平衡點(diǎn)取得時(shí)間不同，其中客車、物流車輛、重型卡車等氫燃料電池商用車型預(yù)計(jì)在2030年前獲得與同類型電動(dòng)車相當(dāng)?shù)娜芷诮?jīng)濟(jì)性，續(xù)航里程為500km上述乘用車預(yù)計(jì)在2040年前后與純電動(dòng)車型經(jīng)濟(jì)型相當(dāng)。
屆時(shí)，下游客戶的主動(dòng)采購(gòu)意愿可能會(huì)顯著提高，隨著加氫基礎(chǔ)設(shè)施的普及，氫燃料汽車將逐步解決政策依賴，完成自主市場(chǎng)化的發(fā)展。
關(guān)注儲(chǔ)氫環(huán)節(jié)
氫能的儲(chǔ)備和運(yùn)輸是氫能普及的重要組成部分。
目前，我國(guó)儲(chǔ)氫瓶主流廠家數(shù)量?jī)H為個(gè)位數(shù)，但近年來(lái)參與者數(shù)量有所增加。2019年主要儲(chǔ)氫瓶供應(yīng)商僅為國(guó)富氫能、科泰克、天海工業(yè)、中材科技、斯林達(dá)等5家，2020年新增南通中集，2021年新增奧揚(yáng)科技。此外，未勢(shì)能源主要從事氣瓶生產(chǎn)（偏自產(chǎn)自用）。
從出貨量來(lái)看，2021年國(guó)富氫能市場(chǎng)份額達(dá)到35.63%，位居第一，其次是中材科技；但行業(yè)集中度持續(xù)下降，CR3份額從2019年的91.21%降至76.95%，目前氫能產(chǎn)業(yè)處于風(fēng)口，企業(yè)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)或?qū)⒊蔀槌B(tài)。
目前國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫瓶平均售價(jià)在2-3萬(wàn)元/支，單套車載供氫系統(tǒng)成本在20萬(wàn)元左右。后續(xù)降本空間充足，降本的關(guān)鍵是從材料替換、技術(shù)進(jìn)步及規(guī)模效應(yīng)三個(gè)方面實(shí)現(xiàn)。
碳纖維是儲(chǔ)氫瓶制造的關(guān)鍵原材料，其成本和性能對(duì)儲(chǔ)氫瓶的成本和使用性能影響重大。根據(jù)美國(guó)能源局的消息，碳纖維復(fù)合材料成本占儲(chǔ)氫瓶成本的60%以上。
目前，日本、韓國(guó)等成熟的氫燃料電池車型已采用大絲束碳纖維，而國(guó)內(nèi)儲(chǔ)氫瓶市場(chǎng)中T700級(jí)小絲束碳纖維仍占據(jù)絕對(duì)主導(dǎo)，大絲束相關(guān)應(yīng)用仍處于早期研發(fā)試驗(yàn)階段。隨著國(guó)產(chǎn)大絲束性能的逐步提高及配套研究的不斷突破，大絲束有望在氣瓶細(xì)分場(chǎng)景中實(shí)現(xiàn)對(duì)小絲束的部分或全面替代，帶動(dòng)儲(chǔ)氫瓶的綜合成本下降。
據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)，截至2021年我國(guó)氫燃料電池汽車保有量為8922輛。如果2025年達(dá)到11.2萬(wàn)輛的保有量規(guī)模，2022-2025年將新增投放氫燃料汽車103078輛，假設(shè)單車搭載8個(gè)儲(chǔ)氫瓶，單瓶碳纖維用量為65kg，2022-2025年碳纖維總消耗量為5.36萬(wàn)噸。
從全球產(chǎn)能份額來(lái)看，美國(guó)和日本仍處于世界領(lǐng)先地位，在行業(yè)中占有舉足輕重的地位，我國(guó)略遜一籌，占17%左右。其中，日本和美國(guó)提供的頭部市場(chǎng)比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他國(guó)家或地區(qū)。作為碳纖維開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者，兩者發(fā)展較早，生產(chǎn)工藝完備，產(chǎn)品性能好，在下游應(yīng)用端具有品牌效應(yīng)和壟斷優(yōu)勢(shì)。
隨著氫能的不斷普及，碳纖維企業(yè)將大有作為。
