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    風口爆發前夜,氫能產業如何投資掘金?

    鈦資本研究院發布時間:2022-09-06 11:45:00

      我國氫能及燃料電池產業正迸發出盎然生機。2022年3月,國家發布《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,為我國氫能發展提供政策支持和頂層設計。其實在此之前,從2017年上海市發布氫燃料電池汽車產業發展規劃至2021年底,我國各地已經發布氫能和燃料電池產業相關政策文件累計238個,涉及全國30個省市。

      從燃料電池汽車銷量來看,截至2021年底,全球燃料電池汽車累計銷量為48,857輛,同比增長50.13%。預計到2030年,有望突破1000萬輛,2021-2030年期間,復合增長率為80.55%。

      這一產業吸引了越來越多投資人的目光。香橙會研究院重點關注的50家氫能與燃料電池汽車產業非上市企業中,共有36家于2021年度獲得融資,占比72%。其中,30家為燃料電池汽車產業鏈企業,占比83%;6家為氫能產業鏈企業,占比17%。

      在這一背景下,氫能及燃料電池產業有何投資機會?氫能產業鏈具體是怎樣的?工業和電力領域為何值得重點投入?最近,鈦資本投研社邀請香橙會研究院氫能事業部總經理韓德祁進行分享,他參與多地政府氫能規劃、燃料電池城市群申報方案編寫,為大量知名氫能企業制定商業戰略、項目科研,發起國內影響力最大的氫能垂直領域公眾號之一。本次分享主持人是鈦資本董事總經理王閔威,以下為分享實錄:

      政策及發展現狀

      先來看政策,新能源產業其實依賴于政策驅動,比如鋰電、光伏最早都是由政策來推動整個行業的發展?,F在,這個產業剛剛進入產業的導入期。2022年3月發布的《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》,算是整個行業的頂層規劃,在此之后,各地陸續出臺了落地政策實施規劃以及行動方案,氫能燃料電池產業算步入了發展正軌。

      再看氫燃料電池汽車。氫能交通是氫能源的應用場景之一,是附加值最高的分支,也是對技術要求最高的一個領域,日韓、中國都是先從燃料電池汽車開始,從下往上發展整個氫能產業。2021年,全球燃料電池汽車銷售量首次突破一萬輛,中國去年是1000多臺,日韓美三國的每年銷量都名列前茅。日本的豐田和韓國的現代兩個車企的燃料電池汽車的銷量加起來占了全世界70%以上。

      再看政策目標。到2025年,全球的燃料電池汽車保有量預期是六十五萬,中國根據燃料電池城市群示范的目標是到2025年保有五萬臺。但我認為,根據現在各國和我國各地的規劃設計, 到2030年,全球的燃料電池汽車保有量應該有望突破一千萬輛,對于中國來說,保底預測是80到100萬臺。

      當前投資情況

      就投資情況而言,此前,燃料電池汽車產業的投資,主要聚焦核心零部件,即發動機及其中的核心部件電堆。因為它們貨值最高,占整車的價格比例也是最高,因此以前最受投資人關注。

      但是,隨著這幾年投資案例增多,投資偏好也開始逐漸分散。從以前專門投發動機和電堆,到電堆和其它關鍵零部件,甚至上游的氫能產業鏈,也開始有一些投資案例出現;投資人的成分也在逐漸發生變化,以前主要是產業投資人,現在PE、VC占比越來越高。

      我們重點關注的50家氫能和燃料電池汽車企業,2021年有36家獲得了融資,其中有6家是氫能產業鏈的。雖然之前的投融資比例還不高,但這個數量在肉眼可見地逐年增長。

      下圖所示是氫能燃料電池汽車的投資案例,進一步分析,發動機跟電堆占比50%,占比有所下降,但仍然是最高的。其他分割出來的小塊都是電堆和系統里的一些零部件核心材料。右邊是2021年6個氫能產業的投資案例,被投資項目主要集中在長三角地區。

      長三角是中國燃料電池和氫能技術最發達的地區,始終扮演技術外溢的角色,很多在廣東或者其他地區落地生根的企業,追根溯源會發現都是從長三角、上海出去的。

      燃料電池汽車只是氫能的應用領域之一,往上看,整個氫能產業鏈,分成氫氣的制取、儲運和加注,往下看就是應用。

      燃料電池現在一共有三大應用領域:交通、電力和工業。其中,交通領域最為熱門,現在走進千家萬戶的汽車發展得最早、最快,也最吸引眼球。但我們認為,事實上,電力和工業這兩塊的市場比汽車行業還要廣闊得多,也是現在能迅速發展起來、吸引集中投資標的的領域,而且可能之后會聚焦于儲能方向的商業化推廣、應用以及一些關鍵技術門檻的突破上。

      我們展開來看。首先,什么是氫儲能?氫儲能的意思是,通過可再生能源發的電,或者不管什么來源的電,先電轉氫,然后在需要時再氫轉電,就這個電-氫-電轉化的綜合效率大概在35%。下圖所示的坐標軸對比了各種各樣的儲能方式??梢园l現,氫和氫載體的儲能時間跨度最長,雖然鋰電的儲能效率在80%以上,電-氫-電的綜合效率只有35%,但是我們覺得未來整個儲能市場里,氫或者氫相關載體的市場空間是所有儲能方式里面最大的。

      現在整個世界都要解決能源運輸問題,就我國而言,即如何讓大量的可再生能源走入長三角或者其他缺電的經濟發達地區或沿海地區。結構性缺電一直是讓我們大為頭疼的難題,最近也有新聞報道,由于缺電,上海的觀光燈都要關掉了,川渝地區限電更引發全國關注。這就引出了我國可再生能源的存儲和運輸問題,比如現在夏季時期,一方面,我國部分地區缺電問題嚴重,另一方面,我國光能豐富或者水電富余的地區有大量的電無法存儲。通過下圖中的坐標軸可以看出,氫是一個非常好的儲能介質,但是關鍵技術門檻也卡在了儲能這一環。

      現在的儲運方式是制約產業發展最大的痛點,現在運氫都是長管拖車,一車只能運幾百公斤。到目的地后只能卸下大概四分之三,剩下的四分之一因為壓力的問題卸不出來,只好運回去,一路折合到氫氣的使用價格就是每一公斤的氫氣通過長管拖車運輸跑100公里大概就要十塊錢的成本。國家燃料電池示范城市對終端使用氫氣的指導價格是35塊錢每公斤,如果要從內蒙古運氫過來,氫氣儲運價格將遠遠超標怎么把如何降低氫氣儲運成本是整個行業乃至整個國家能源結構調整和未來可再生能源發展的一個關鍵問題。為了解決這個問題,現在出現了很多技術路線,這是投資人可以關注的一個方向。

      除了長管拖車。氫儲運的技術路線還有液氫,這是大規模運氫的技術路線之一,也是最接近下一代商業化的技術路線。液氫在歐美國家比較流行,因為相比長管拖車,它們用液氫更經濟,但在中國,現在長管拖車還是最普遍的。

      還有一些仍在積極拓展試驗示范的技術路線,包括固態金屬儲氫、有機液態儲氫、有機液體儲氫和一些合成燃料儲氫,在這些路線中,液氫屬于低溫儲氫的方式?,F在也有不少的公司在進行不同的示范項目,上海的氫楓能源使用鎂儲氫,有機的液體儲氫日本的千代田已經在做了,還有用甲醇合成燃料,現在在我國也很火。另外,氨也是一個挺熱門的儲氫方式。

      未來可能比較熱門的一個投資方向就是儲能。氫儲能可以解決可再生能源的波動性和間歇性,起到穩定電網的作用。在整個電-氫-電過程中,位居前端的太陽能、風電,都是很成熟的發電方式。問題在于水電解制氫的核心設備——電解槽?,F在放眼全中國,可投的、可量產出貨的企業屈指可數,整個行業完全處于供不應求的狀態,只要一家公司能夠提供穩定的電解槽產品出貨,那下游的訂單就會蜂擁而至?,F在,很多公司都在陸續推出電解制氫的相關產品,但成熟產品比較稀缺,所以可投資標的不是很多,未來一旦找到合適的,短期或者中期的市場前景會非常樂觀。

      其實,電解槽也有多條技術路線。首先,ALK是現在技術最為成熟的,也是在中國應用市場占有率最高的一種技術路線,它主要解決的是集中式發電的場景。其次,PEM純水電解的方式,目前是全球占率最高的, 但目前在中國的應用場景還不多,因為它是分布式發電模式,適合解決需要快速響應的、小規模的急用場景,在中國,因為化工園區屬性的問題,這條技術路線還無法大規模推廣。根據廣東省近日剛發布的燃料電氫能發展行動方案,廣東省已經率先放開了站內制氫的政策門檻,所以我們預計PEM這條技術路線很快就能迎來爆發期第三個技術線是S O E C,即固體氧化物電解水。在某些應用場景上,它具有一定優勢。但和前兩條技術路線相比,它更為不成熟,還沒有進行產業化導入階段。

      總結而言,首先,現在的頂層規劃已經明確了氫能的能源屬性、戰略地位和技術路線,在我國未來的能源結構轉型升級里發揮重要作用,具有非常廣闊的市場機會。第二,車端降本路線也清晰可見,電池汽車平價之路是一片坦途。

      如今,還有很多人說燃料電池汽車很貴,但是燃料電池汽車的購置成本每年都以20%到30%的速度下降,預計在三到五年之內,就可以和柴油車購置成本完全齊平。第三,在質子膜、催化劑、碳紙這些關鍵的零部件國產替代方面,現在成熟的標的還不多。這也就衍生出比較多的投資機會,可以看見有大量創業公司都在這幾樣零部件上下功夫。第四,上游可再生能源發電需要解決消納,下游工業領域氫氣需求量巨大,那么氫儲能的機會就應運而生,但一方面成本太高,另一方面我們基礎的荷高壓還不夠,負載不了這么大的可再生能源發電的電力,如果能解決這些儲運問題,將打開一片宏闊的嶄新天地。第五,PEM的電解槽是下一代電解技術的大勢所趨,但是目前成本還是比較高,需要從材料體系上攻克PEM電解槽里邊的關鍵材料。

      問答

      Q1:請韓總比較一下,中美在氫能和氫燃料電池上分別有哪些長處跟短板?

      A:整個新能源產業,包括氫能,其實主要由政策推動,美國的氫能和燃料電池汽車的發展也經過了幾任政府,每任政府對這個產業的態度不太一樣,所以它的發展過程也是起起伏伏。但是目前來看,美國的加州地區是全球氫能電池汽車包括基礎設施發展最好、最快的應用市場,它有大量的加氫站,豐田、現代,以及我們中國清能股份旗下的美國子公司,都在加州投放了大量的乘用車,現在也在推廣重卡。這是因為加州政策利好,當地政府比較支持發展氫能。而且老百姓也愿意為環保買單,所以當地的氫燃料電池汽車和加氫站等基礎措施發展較快。我們中國可以與之一比的就是廣東的佛山和廣州,這些地方的政府投入了大量的前期補貼支持產業的基礎設施和終端應用發展,然后通過招商促進上游產業鏈的聚集。這些大概就是兩國的共同點和區別。

      Q2:您提到現在可能低溫液態的形態能夠較早跑出來,但做到零下兩百多度的溫度能耗很大,那么這塊的收益情況會是怎樣?跟其它的固態、加壓相比,為什么液氫更甚一籌?

      A:液氫是基礎設施前期投入非常大的一個產業,現在主要面臨的問題是如果前期投入太大,下游燃料電池汽車又沒有幾輛,液氫的性價比就太低。但是如果一個鋼鐵公司或者一個工業上比較大的地區客戶能掌握價美質優的上游氫源,那液氫還是一個可以列為首選的對象。主要是液氫的技術路線在我國還沒有太多的商業應用,所以它的成本或者商業模式還沒有得到充分驗證。我們覺得可以“讓子彈飛一會兒”,讓這些先跑跑看,再用在我們中國跑出來的數據跟海外進行對比,我覺得很可能液氫這個技術路線在中國的性價比不如歐美日這些發達國家。

      Q3:我國氫能產業的技術吸收情況是怎么樣的?是否還是“穿馬甲”的情況?

      A:作為一個制造業大國,很多東西在海外可能性價比不高,但是一到中國實現大規模生產或者應用之后就立即具備高性價比了。從技術上來說,由于很多東西之前應用場景太小了,企業對市場信心不足,就都沒有切入這個領域。除了上游材料可能比較難,我國中游往下的企業我還是挺有信心的,有些公司現在跟海外的技術差距并不大。除了在一些關鍵領域可能進程會慢一點,但我們基本上具備國產化能力。例如雙極板,中國已經出口了好多知名品牌;電堆系統是重卡上要用到的大功率產品,現在大功率的每個月都有突破性的產品出來。

      Q4:想請教韓總您怎么看氫氣的管道運輸技術壁壘和國內的發展前景?

      A:我覺得管網肯定是終極的運氫方式,我們國家現在主要是管網的基礎設施還不夠,管網的前期投入也非常大,這些肯定不是創業公司來做的,都是一些國字頭的大集團或者是國家推動來實現,像中石油、中石化也都在做管網方面的工作??蛇@是一件時間跨度很長的事,現在管網技術主要面臨的就是氫脆等問題,但我覺得這個是我們能夠克服的。管網的問題主要還是基礎設施投資巨大,對于民間的創業團隊來說進入門檻太高。

      Q5:就剛才所提到的氫脆,那您怎么看石墨板和金屬板這兩種材料未來在雙極板上的應用前景?

      A:石墨雙極板肯定是現在最成熟的方法,可是2021年的時候,金屬雙極板在終端車上面的應用市占率已經超過50%了,金屬雙極板解決的是更大的質量比功率密度。使它可以在更小的體積里做到更大的功率。從30千瓦走到300千瓦的過程中,不管是石墨還是金屬,體積會變得非常大,哪怕是商用車都對空間要求很嚴格,更不要說以后在乘用車上面去推廣應用了。所以我認為,金屬板未來肯定會發生市場分化,在有些領域比如公交車或者物流車上面,用石墨板的機會會大一點,甚至一些固定式發電的項目上面肯定更好用。金屬板主要應用在一些要求比較高的環境里,接下來就是金屬板的價值在逐步提升的結果。

      Q6:我們看到乘用車基本上都是以電能的為主,電能車從乘用車開始向商用車去延伸,但新能源車現在基本上是一些商用車,比如說前面提到的氫能重卡,或者是一些特用車,比如像工程車之類的。那您覺得在乘用車這個終局里,新能源車能不能占有一席之地?

      A:燃料電池終究還是要用在乘用車上面。日本的豐田最早發展的也是乘用車,現在發展商用車是因為在中國市場發現長途重載是一個非常具有性價比的應用場景,可能在商用車領域更容易推廣,相對而言更有性價比??墒俏矣X得未來氫能電池在乘用車的領域是有機會切入的。面臨的第一個問題就是,現在全中國才一千萬輛鋰電的車,當中還包括了混動。中國的汽車保有量大概在四個多億還是五個多億。一千萬輛的時候都已經要錯峰充電了,對電網的負荷這么大,這個時候就對儲能、對上游的可再生能源發電提出了更大的要求?,F在氫液電池汽車的問題還是購置成本和使用成本比較高,然后基礎設施像加氫站又不夠。我覺得純電車可能很快就會發展到天花板,這兩種類型的新能源車應該都可以在市場上占有一定的比例。這些技術路線都不是互相取代的,鋰電、純電和氫不是一個誰要取代誰的問題,而是可能在一定的場景可以實現時間空間伴隨的。

      Q7:我們主要競爭對手日本目前的技術發展到什么階段?

      A:如果從車這個角度來說的話,日本的燃料電池汽車的技術還是全方位領先中國一個level的。畢竟他們發展時間早,做了幾十年的,豐田舉全部之力去發展這么一條技術路線,那肯定要發展得好,至少技術成熟,這是可以理解的。中國要在有限的時間窗口之內實現彎道超車是有可能的,因為我們中國的應用市場比日本要大很多,可以通過這些批量化應用來推動技術的成熟和進步。我們的燃料電池城市群示范宗旨就是扶強扶優,在每個細分賽道里面要扶持出五家頭部企業。我覺得在這幾年的時間窗口里面,我們中國的技術有機會全面和日韓并肩。

      Q8:請教一下現在電解槽領域有哪些不錯的、值得關注的國內企業,可以推薦一下?

      A:有些公司可能因為某些原因沒辦法投資。如果從投資角度來說,中國現在做PEM電解槽可以出貨的?,F在可以供貨的應該就幾家。至于在研發的,因為它跟燃料電池的電堆系統是同樣的構造,一個逆反應里邊所有的構造都是一模一樣的,只是材料構成會稍微不一樣,所以所有的燃料電池的電器,尤其是金屬板燃料電池電堆的公司,全都在做電解槽的研發,這些公司的產品也會陸陸續續投放市場。

      今年底和整個明年,我們都會看到很多傳統做燃料電池電堆的企業發布電解槽相關產品,躋身為這個行業的新生力量,各位如果關注這個行業,可以看看哪些公司離這個發布產品比較近,或者技術團隊比較靠譜的,又或者商業能力比較強,產品推出之后可以很快地通過之前的商業渠道拿到訂單,盡快把它的產品做一些商業化的驗證,然后可以跟競爭對手比有一個很好的數據反饋,完成迭代升級之后可以跑出一個比較好的性價比。

      鈦資本研究院觀察

      今年,國家發改委、國家能源局聯合印發《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035 年)》,氫能產業迎來新的發展契機,市場對于氫能的關注也迅速增加。氫能具備來源豐富、綠色低碳、應用廣泛等多種優勢,對于綠色低碳轉型具有重要意義,現在仍處發展早期,氫能領域的科學研究、 技術創新和模式探索方興未艾。

      目前,氫能產業尚處于從氫氣向氫能的發展階段,相關產業和投資快速發展。我國氫能產業在政策體系、技術水平、基礎設施和產業應用等方面仍需提升,未來實現快速發展有賴于統籌、精準、有力的政策引導支持和 理性、高效、活躍的市場。

      綠色轉型將深刻改變全球能源消費結構和生產生活方式。我們希望通過梳理氫能產業政策脈絡、募投數據和產業結構,呈現氫能產業私募股權投資市場圖景。鈦資本高度關注這一領域,未來將持續陪同優秀公司進步、發展。

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