2020中國燃料電池重卡汽車電氣數字自動化產業市場行業研究報告（27頁）.docx

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1、2020 年深度行業分析研究報告目錄1、 重卡市場疲軟，技術引領行業變革61.1、 市場需求下行，新能源車型初露崢嶸61.2、 純電動與燃料電池重卡發展優劣勢比較91.3、 電氣化、數字化、自動化指引發展方向132、 燃料電池重卡：長距離、路線固定特點顯著162.1、 燃料電池重卡在長距離運輸上具有性能優勢162.2、 運輸路線易管理，產業鏈協同有利于規?；当?92.3、 重點關注燃料電池在重卡領域規?；瘧?03、 Nikola：全球燃料電池重卡應用領軍者233.1、 擬登陸納斯達克，估值約 33 億美元233.2、 掌握產業核心技術，創新商業模式助力發展253.3、 2024 年預計燃料

2、電池車銷售 5000 輛27圖表目錄圖 1：三一集團的柴油半牽引掛車6圖 2：豐田推出的燃料電池重型卡車6圖 3：全球市場重卡銷售情況7圖 4：2017-2019 年美國掛車訂單量7圖 5：2017-2019 年歐盟沃爾沃卡車訂單量7圖 6：中國 2009-2019 年重卡市場銷量及增長情況8圖 7：2019 年中國重卡市場前十名企業銷量8圖 8：中國純電動車發展歷程9圖 9：2019 年中國純電動重卡分車型銷量情況10圖 10：2019 年中國各企業純電動重卡銷量情況10圖 11：中國燃料電池汽車發展階段11圖 12：2015-2019 年中國燃料電池汽車銷量情況13圖 13：2019 年部

3、分國家或品牌燃料電池汽車銷量13圖 14：美國長途卡車運營成本及互聯解決方案14圖 15：數字化發展趨勢15圖 16：自動化技術演進路徑15圖 17：中國公路貨運主動脈20圖 18：Nikola 發展歷程23圖 19：Nikola 電動卡車發展規劃25圖 20：Nikola 燃料電池重卡發展規劃25圖 21：燃料電池生態鏈26圖 22：Nikola 與行業財務情況對比28圖 23：Vecto IQ 股權結構28表 1：中國電動汽車產業政策9表 2：燃油車與電動車對比10表 3：全球部分純電動重卡情況11表 4：燃料電池重卡具有柴油車和純電動重卡的優勢12表 5：中國燃料電池汽車產業政策12表

4、6：中國部分商品化燃料電池重卡情況13表 7：美國部分車企可持續發展目標14表 8：中國部分純電動重卡和燃料電池重卡情況16表 9：純電動重卡與燃料電池重卡動力系統質量對比17表 10：純電動重卡與燃料電池重卡對比17表 11：燃料電池重卡整車性能展望18表 12：各類重卡成本測算18表 13：燃料電池系統規?；蟪杀咀儎忧闆r19表 14：車載氣瓶規?；蟪杀咀儎忧闆r19表 15：燃料電池重卡成本展望21表 16：柴油重卡成本展望22表 17：Nikola 主營業務24表 18：Nikola 其他車型24表 19：Nikola 戰略合作伙伴25表 20：加氫站預計現金流26表 21：租賃模式收

5、入預測27表 22：Nikola 預測財務情況預計281、重卡市場疲軟，技術引領行業變革近年來，受置換高峰已過和全球經濟下行壓力的雙重影響，重型卡車（下文 簡稱：重卡）市場呈現低迷狀態。在該形勢下，一方面，新能源車型的商品 化為行業發展提供了希望，純電動重卡和燃料電池重卡相繼步入大眾視野， 并以其獨特優勢開始逐步與傳統柴油車正面對抗。另一方面，基于 5G 網絡 和人工智能的高速發展，數字化和自動化也在穩步推進，為未來重卡市場技 術變革指明了方向。1.1、市場需求下行，新能源車型初露崢嶸根據中國汽車工業協會的分類標準，重卡一般是指總質量大于 14 噸的重型 載貨車；而世界各國標準差異較大，根據國

6、際通用的分類，一般是指載重 15 噸以上的產品。具體來說，重卡又包括載重汽車、半掛牽引車、自卸車等一 系列車型。在實際生活中，重卡在公路運輸、煤炭采礦業、港口運輸等領域 扮演著重要地位。圖 1：三一集團的柴油半牽引掛車圖 2：豐田推出的燃料電池重型卡車資料來源：三一集團公司官網資料來源：豐田公司官網u 宏觀經濟影響重卡市場需求重卡行業需求受到宏觀政策影響，并呈現出一定的周期性。從全球重卡市場 的發展歷程來看，重卡需求受到區域宏觀經濟狀況較大影響，基建、地產、 工業等經濟活動提升或減緩時，重卡銷量也會隨之波動；此外，由于重卡有 著較為穩定的使用生命周期，每隔一段時間都會出現一定的置換高峰，因此，

7、 行業呈現較為明顯的周期性。圖 3：全球市場重卡銷售情況資料來源：羅蘭貝格全球市場呈現疲軟態勢，歐美市場預期消極。從美國情況來看，在 2019 年9 月掛車訂單量曾經一度同比下降 68%；歐盟的沃爾沃卡車三季度的訂單量 也同比下降了 20%；而大眾子公司提出減少臨時工、降低非產品投資等舉措， 戴姆勒裁掉了北卡羅來納州的近千名員工，FTR 副總裁也提出貨運增長的停 滯也使得車隊訂單更加謹慎。目前來看，全球市場在經歷了銷售高峰后已經 重歸正常水平，未來前景并不樂觀。圖 4：2017-2019 年美國掛車訂單量圖 5：2017-2019 年歐盟沃爾沃卡車訂單量20172018201976543.53

8、2.5232.62.42.52.3 2.32.12.11.921.62017 2018 201932101月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月1.510.50Q1Q2Q3Q4資料來源：ACT research、羅蘭貝格、研究所整理，單位：萬輛資料來源：羅蘭貝格、研究所整理，單位：萬輛中國重卡銷量增速下滑，對全球影響巨大。作為全球最大的重卡市場，雖然 中國市場在 2019 年仍然保持了 2%左右的增長率超出了市場的預期，但是較 往年增速已經明顯放緩：房地產新開工房屋面積也較往年有了明顯的增長放 緩，這使得重卡的需求明顯降低；同時國六標準的推出也使得更多重卡保

9、有者在觀望新能源車型的發展情況，從而選擇延長車輛的持有時間。而 2020年受到疫情影響，宏觀經濟下行壓力大，行業前景并不明朗。 圖 6：中國 2009-2019 年重卡市場銷量及增長情況銷量增速14012010080604020020092010201120122013201420152016201720182019111.69114.79117.4101.7488.6477.4174.473.2963.5663.655.0770%60%50%40%30%20%10%0%-10%-20%-30%-40%資料來源：中國汽車工業協會、研究所整理，左軸單位：萬輛u 市場競爭激烈，新能源車型前景廣闊

10、目前重卡行業集中度較高，頭部企業市占率高。在 2019 年，一汽解放依舊蟬聯銷量冠軍，東風汽車緊隨其后。而銷量前四名均超過了 10 萬輛，而且與后續企業差距明顯，前四名企業銷量之和達到了 88.4 萬輛，同比增長 5.2%；而市占率達到 75.3%，較上年提升 2 個 pct 左右。頭部企業組成的第 一集團依舊對行業有著絕對的控制力，但徐工重卡、上汽紅巖等企業也展現 出良好的成長性，未來或許給第一集團造成一定的沖擊。受到國六標準和新環保要求推動，新能源重卡或將快速崛起。據 Nikola 在 2020 年 3 月的測算，全球八級卡車市場存量為 700 萬輛，即 6000 億美元的 市場空間；而以

11、純電動重卡、燃料電池重卡為代表的新一代車型即將開始新 一輪的市場爭奪。同時，政策的保駕護航也使得行業變革速度不斷加快。2020 年 3 月 7 日，發改委提出進一步研究制定氫能等新能源發展的標準規范和支持政策；3 月 31 日，國務院宣布新能源汽車補貼延長兩年至 2022 年底。 圖 7：2019 年中國重卡市場前十名企業銷量銷量增長率27.524.119.117.78.65.83.83.22.223030%2520%2010%150%10-10%5-20%0-30% 資料來源：中國汽車工業協會、研究所整理，左軸單位：萬輛1.2、純電動與燃料電池重卡發展優劣勢比較在重卡領域，目前有兩種車型發展

12、勢頭迅猛并且開始與燃油重卡競爭，分別 是純電動重卡和燃料電池重卡。兩者的主要動力均是由電池供給，純電動重 卡常使用鋰離子電池，而燃料電池重卡使用的是以氫氣為燃料的燃料電池， 并且相較于燃油重卡均有著自己獨特的優勢。u 純電動重卡：行業起步早，已進入應用時期 純電動車是指以車載電源為動力、電機驅動行駛的汽車。其相較于燃油車而 言差別主要體現在驅動電機、電控、動力電池和充電器等方面。我國在純電動汽車領域布局起步較早，在 1995 年北京理工大學就研發出了中國首臺純電動客車，隨后伴隨著 2008 年奧運會純電動車正式登上歷史舞臺，而到 20151995年我國首臺純電動客車2008年“新能源汽車元年”

13、，2015年中國成“遠望號”問眾多車輛應用為全球最大新世于奧運會中能源汽車市場年中國已經成為了全球最大的新能源汽車市場。 圖 8：中國純電動車發展歷程1996-2000年相繼在北京、汕2010年被國務院確定為七大2017年進入“積分”時代頭組建電動車隊試運行戰略新興產業之一資料來源：研究所政策的扶持是純電動汽車迅速發展的重要原因。國家從技術研發、充電基礎 設施、安全管理、財政補貼等多個角度出臺了許多政策保障行業發展。而 2020年 3 月 31 日，國務院提出延長新能源汽車補貼至 2022 年，為行業從“補貼 時代”到“市場化時代”的過渡提供了更長的緩沖期，同時也盡可能減少了 補貼退出對于市場

14、可能造成的沖擊。表 1：中國電動汽車產業政策類型相關政策宏觀政策關于開展新能源汽車推廣應用核查工作的通知鋰離子電池行業規范公告管理暫行辦法“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃節能與新能源汽車技術路線圖安全管理關于進一步做好新能源汽車推廣應用安全監管工作通知關于開展電動汽車充電基礎設施安全專項檢查的通知補貼政策關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持的通知關于新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知充電設施電動汽車充電基礎設施發展指南（2015-2020）關于統籌加快推進停車場與充電基礎設施一體化建設的通知關于加強居民區電動汽車充電基礎設施建設的通知技術研發電動汽車充電基礎設施接口新國

15、標的實施方案電動客車安全技術條件電動汽車遠程服務于管理系統技術規范（征求意見稿）資料來源：工信部，研究所整理純電動汽車具有環保、清潔等優點，但續航等方面仍存在不足。將燃油車與 電動汽車對比來看，純電動車使用的能源為電力，較汽柴油而言更加環保， 行駛時噪音顯著更低，同時還具有系統效率高的優點。但是由于目前技術局 限，純電動車的續航里程和補能時間仍不理想，這限制了其在長途運輸重卡 領域的應用。燃油車純電動車 插電混動車表 2：燃油車與電動車對比類型能源清潔排放環保震動噪聲續航里程補能時間系統效率高成本資料來源：研究所，注：星越多代表實力越強受到國六標準、環保政策等一系列因素的促進作用，2019 年

16、我國共銷售純 電動重卡 4446 輛，同比增長 60.44%；分車型來看，自卸車占比 57%，而 像垃圾車、清掃車等專用車型也有著較大的市場占比。由此可見，相較于公 交車的高度電動化，在其他領域新能源重卡仍有著很大的發展潛力。而依托 強大的核心技術支持和對產業鏈的長期耕耘，比亞迪、開沃汽車兩家占據了 電動重卡市場近九成的份額，遙遙領先于其他整車企業。圖 9：2019 年中國純電動重卡分車型銷量情況圖 10：2019 年中國各企業純電動重卡銷量情況6%8%9%20%57%3% 1%6%自卸車 自卸式垃圾車 洗掃車 清洗車 其他車型27%63%比亞迪 開沃汽車 北京華林 華菱汽車 其他資料來源：第

17、一商用網，研究所整理資料來源：高工電動車網，研究所整理純電動重卡在續航能力和充電速度等方面仍存在較大局限性，目前主要適用 于中、近程運輸。從續航能力來看，國內外主要車型的續航極限能夠達到 500公里左右，但是大多數車型仍集中在 300 公里，加之每次充電時長一般在 1 小時左右，這使得其單日行駛距離有了很大的局限性，對于需要進行長途運 輸的重卡而言，純電動重卡目前并不具有很大吸引力，而 2019 年純電動牽引車僅 69 輛的銷量進一步證明了這一點。目前電動重卡主要應用在環衛、 建筑等活動范圍集中、路線相對固定的中、近程運輸中，而這能充分發揮其 環保、能耗較低的優點，同時運用夜間電力波谷充電也能

18、一定程度上降低其 運行成本。表 3：全球部分純電動重卡情況國內企業車型續航能力電池類型電池容量充電時間解放JH6 牽引車150km磷酸鐵鋰電池423kWh2 小時東風環衛車365km磷酸鐵鋰電池542Ah重汽T5G330km磷酸鐵鋰電池290kWh1 小時華菱牽引車150km磷酸鐵鋰電池250kWh55 分鐘比亞迪T10ZT280km-435kWh1.5 小時徐工渣土車305km磷酸鐵鋰電池387kWh北奔自卸車250km磷酸鐵鋰電池282kWh1.5 小時開沃攪拌車250km磷酸鐵鋰電池350kWh1-1.5 小時國外戴姆勒eCascadia250km550kWh90 分鐘 80%容量特斯拉

19、Semi500km30 分鐘 80%容量達夫LF220km鋰離子電池222kWh沃爾沃FL300km鋰離子電池1-2 小時資料來源：方得網，研究所整理u 燃料電池重卡：行業初期，蓄勢待發國內的燃料電池汽車從 2001 年起步，至今發展了近 20 年，而 2016 年之前 大多還是進行試驗和示范運營，例如 2008 年北京奧運會、2010 年上海世博 會均有燃料電池汽車作為公務用車投入使用；到 2019 年，已有 124 個車型進入工信部產品名錄，較 2018 年新增 30 款車型。圖 11：中國燃料電池汽車發展階段資料來源：清華大學，研究所整理燃料電池汽車同時具有燃油車和純電動汽車的優勢。一方

20、面，它的燃料為氫 氣，能夠實現零排放、對環境友好，并且氫氣來源非常廣泛；另一方面，由 于氫氣燃料電池的高轉換效率和較快的加氫速度，燃料電池重卡有著優異的續航能力，對于在長途運輸中的應用來說前景廣闊。但是由于氫氣成本高、 基礎設施少，導致燃料電池在實際應用中在成本和維護方面優勢并不明顯， 依然還有很長的路要走。表 4：燃料電池重卡具有柴油車和純電動重卡的優勢項目燃料電池重卡柴油車動力提供單位燃料電池柴油發動機燃料補充速度10-15 分鐘10-15 分鐘預計實現的續駛距離800-1200km800-1200km可持續發展氫在地球上來源豐富獲得石油成本較高且存量有限環保零排放嚴重污染并且未來受到嚴格

21、管控預期車重10-11 噸11-12 噸預期荷載質量250-260 噸240-250 噸資料來源：Nikola，研究所整理燃料電池行業前景廣闊，正處在快速發展中。國家相繼出臺了一系列政策來 扶持產業發展。2018 年以來全國已經有 40 余家整車企業和發動機企業布局 燃料電池車市場；根據中國氫能聯盟的估計，到 2030 年中國氫氣需求量將達到 3500 萬噸，占能源體系的 5%，而到 2050 年則在終端能源體系中至少 占比達到 10%。表 5：中國燃料電池汽車產業政策時間政策名稱及主要內容2014能源發展戰略行動計劃（2014-2020）提出將“氫能與燃料電池”作 為重點創新方向之一2015

22、關于加快推進新能源汽車在交通運輸行業推廣應用的實施意見提出 “積極推廣應用燃料電池車”2015中國制造 2025提出將繼續支持燃料電池車的發展2016節能與新能源汽車技術路線圖發布燃料電池車技術路線圖2016國家創新驅動發展戰略綱要提出“發展氫能、燃料電池等新一代能 源技術”2017汽車產業中長期發展規劃提出“逐步擴大燃料電池車試點示范范圍”2018關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知制定了燃料 電池車的補貼標準2019政府工作報告提出“推進充電、加氫等基礎設施建設”資料來源：各政府部門官網，研究所整理產業起步較晚，目前中國與國際一流水平仍差距較大。2019 年中國燃料電 池汽車銷

23、量為 2737 輛，同比增長 79.2%，表現出迅猛發展的勢頭。但是相 較于其他國家而言，中國在燃料電池汽車領域無論是技術還是市場都還有較 大差別。韓國現代 NEXO 的 2019 年銷量為中國燃料電池汽車銷量的 1.76 倍，而日本豐田 Mirai 車型的銷量則與中國銷量相近。而從燃料汽車的核心 部件電池的出貨量來看，2019 年韓國占全球出貨總量的 39%，美國、日本緊隨其后分別占 37%、23%，其他國家占比僅為 1%。而在耐久性、低溫性 能、儲氫系統等關鍵技術上，中國與國際一流水平仍存在較大差距。圖 12：2015-2019 年中國燃料電池汽車銷量情況圖 13：2019 年部分國家或品

24、牌燃料電池汽車銷量30004818273724073496000250050002000400015003000100020002737152712756291050010000201520162017201820190中國韓國現代NEXO豐田Mirai本田Clarity資料來源：中國汽車工業協會、研究所整理，單位：輛資料來源：電池中國、研究所整理，單位：輛眾多整車企業紛紛布局，爭奪燃料電池重卡領域市場份額。2019 年，在技 術攻關近兩年時間后江鈴重汽的首臺燃料電池重卡發布，其運用了 95kW 以 上的大功率電池系統，從而實現最高 85km/h 的時速和最高近 500km 的續航 能力。上汽

25、紅巖推出了新款燃料電池自卸車，能夠在-30條件下實現低溫 起動。像陜汽集團、濰柴動力等傳統優勢企業也相繼下線了多款車型來爭奪 市場。表 6：中國部分商品化燃料電池重卡情況時間公司車輛概述2017 年 7 月中國重汽中國首款氫燃料碼頭牽引車，采用增程式技術方案，可 根據實際需要配制氫氣瓶2019 年 9 月江鈴重汽發布新款重汽牽引車，質量 8970kg，燃料電池系統 95kW 以上功率輸出，搭載 8 個 35 兆帕高壓氫氣瓶2019 年 10 月江蘇奧新三輛氫能源集卡車在山東青島進行測試2019 年 11 月上汽紅巖發布燃料電池自卸車，實際最大功率達到 352kW，能夠 在-30低溫條件下自啟動

26、2019 年 11 月陜汽集團推出搭載氫燃料的旗艦重卡 X50002019 年 12 月濰柴動力推出首臺國產 200 噸以上氫燃料-鋰電混合能源礦用自 卸車2020 年 1 月佛山飛馳推出燃料電池牽引車，總質量 25000kg，滿載質量為 49000kg，續航達到 400km資料來源：各公司官網，研究所整理1.3、電氣化、數字化、自動化指引發展方向隨著互聯網技術和人工智能技術的發展成熟，將先進技術與實體經濟結合成 為發展產業升級的一個重要手段。在運輸行業的不同細分領域受到的影響力 度和時機均有一定差別，而對重卡影響較大的是電氣化、數字化、自動化三 大趨勢。u 電氣化：實現經濟的可持續發展為了應

27、對能源危機和實現經濟的可持續發展，全球各國都提出了相應的減排 目標并提出了零排放卡車的預期。近年，中國相繼出臺了提高汽車排放標準、 為新能源車提供補貼、對大排量卡車部分限行等一系列政策促進電氣化的發 展；歐美等國家也提出了一系列激勵措施鼓勵民眾選擇新能源汽車， 而 Sysco、Ups 等許多歐美企業也提出了自己的減排目標來響應政策。表 7：美國部分車企可持續發展目標企業可持續發展目標Sysco2025 年，20%車輛為可替代燃料Tyson2030 年，減少 30%的溫室氣體排放PEPSICO2030 年，減少至少 20%的溫室氣體排放Walmart2025 年，在 2015 年基礎上減少 18

28、%排放Ups2020 年，替代燃料汽車占新購車輛的 25%資料來源：羅蘭貝格，研究所整理電氣化進程會帶動產業利潤重心移向中上游企業。在純電動或燃料電池車型 中，其核心零部件成本占比較高。純電動重卡里的動力電池，與燃料電池重 卡中的燃料電池、車載氣瓶等，均具有研發投入大、技術壁壘高等特點，且 目前規?；潭容^低，在整車購買成本中占比較大。因而我們認為，隨著電 氣化的推進，利潤將逐漸移向中上游掌握核心技術的零部件生產商。u 數字化：數字互聯實現價值提升數字化發展推動車輛互聯變革，有效降低運營成本?；谲嚶摼W系統，就能 夠實現對于車輛和運輸的全程智能管理和優化。在運輸過程中，數字化系統 能夠實時對載

29、貨狀態、車輛健康積極監控并實現遠程診斷和智能車輛保護， 從而提高了車輛的安全性和運輸過程的舒適度；同時，互聯平臺通過實時通 訊、訂單管理、線路優化等舉措，能夠有效提高運輸效率、保證交貨及時性 并降低空載率，從而有效降低運輸成本。據麥肯錫統計，69%的中國汽車消 費者提出其愿意為了更好的車聯網體驗而更換購車品牌，可見未來數字化也 將對整車產生價值加成并影響整車企業的競爭力。圖 14：美國長途卡車運營成本及互聯解決方案資料來源：羅蘭貝格，單位：美元/英里目前，數字化已經能夠為車企提供優化后的管理解決方案，而未來其將向完 全互聯的服務供應鏈方向發展，在互聯平臺上實現數據共享并提供定制化的 產品解決方

30、案。而根據羅蘭貝格的數據，美國的車聯網市場有著近千億美元 的價值空間，未來發展潛力巨大。圖 15：數字化發展趨勢過去基本車載通信 功能專用設備的軟件設計車輛追蹤基本安全和合規監管封閉式平臺現在車隊管理解決方案卡車及車隊互聯遠程診斷、錄像監控等傳感器設置大數據收集及傳輸開放式平臺及相應生態數字化駕駛監控方案未來完全互聯的供 應鏈平臺完全互聯的貨運服務供應鏈用戶層實時數據共享基于智能傳感器的互聯貨運方案基于車隊管理平臺的新型解決方案定制化的產品解決方案資料來源：羅蘭貝格，研究所整理u 自動化：變革未來產品和服務形態自動化的技術架構層由傳感器、計算平臺、自動駕駛系統等組成，它的發展 需要數字化技術的

31、輔助。自動駕駛的發展能夠促進一系列新興商業模式的發 展，例如建設特定的轉運中心供自動駕駛汽車長途運輸貨物等，會極大地降 低運輸成本、提高運輸效率。自動化也會為行業帶來巨大變革，小型運輸企 業將會被整合、行業內集中度或會增加。據麥肯錫在 2019 年 10 月發布的制勝汽車行業下半場一文中的預測，自動駕駛汽車在 2030 年能夠占汽車總 量的 13%，而 2040 年能夠達到 66%左右。圖 16：自動化技術演進路徑無自動駕駛駕駛員需要手動全 程控制車輛行駛， 車輛可能配備輔助 性的駕駛預警信息 提示功能駕駛員輔助功能單一的自動化配置， 駕駛員仍然需要手動全 程控制，車輛可以“解 放”駕駛員雙腳

32、（當使 用ACC時）或雙手（當 使用LKA時）部分自動化多類自動化功能， 駕駛員需要手動全 程控制，駕駛員可 以實現雙手和雙腳 的同時“解放”， 但都要求駕駛員時 刻監控路面情況有條件的自動化多類自動化功能，駕 駛員在車輛提示時接 管車輛駕駛員的雙 手、雙腳和雙眼可以 實現同時“解放”， 但必須隨時快速接管 車輛控制高度自動化車輛在特定情況下 可以實現自動駕駛， 不需要駕駛員監控 路況自動駕駛狀 態下的所有道路安 全責任被轉移給汽 車本身完全自動化在任何條件下可以 實現自動駕駛駕 駛員無需對行駛狀 態中的任何道路安 全問題負責資料來源：羅蘭貝格，研究所整理2、燃料電池重卡：長距離、路線固定特點

33、顯著為了實現可持續發展目標，重卡行業的眾多領域都開啟了新的轉型升級的步 伐。目前，重卡領域中，柴油車仍獨霸市場，但純電動重卡和燃料電池重卡 也在快速崛起。從性能來看，燃料電池重卡具備了純電動重卡和柴油重卡的 優點：有著優異的續航能力、足夠的安全性、可觀的燃料補充速度和低溫性 能等，我們認為燃料電池重卡在未來完全有潛力在重卡領域率先規?；瘧?用；但目前，高昂的成本和產業的不完善也限制了其發展。因此，推動技術 創新、規模經濟以及產業協同發展來實現降本是當務之急。2.1、燃料電池重卡在長距離運輸上具有性能優勢u 燃料電池重卡 vs 純電動重卡：前者在長距離運輸應用上具有一定優勢。燃料電池重卡在續航里

34、程優勢明顯。從動力來源來看，目前純電動乘用車通 常采用的是較為經濟且能量密度較高的三元鋰電池，可以保障較高的續航里 程；但對于商用車或重卡車，通常采用磷酸鐵鋰，其相對較低的能量密度限 制其續航歷程；在此方面由于氫能量密度較高，燃料電池能夠滿足絕大多數 重卡的日常運輸需求。目前，純電動重卡續航能力大多集中在 200-300 公里，）生產企業產品名稱續航里程(km）預計載荷（kg最高時速（km/h）成都大運燃料電池牽引汽車4001160089江鈴重汽燃料電池半掛牽引車401920089佛山飛馳燃料電池牽引汽車40011500北汽福田純電動半掛牽引車2701358590華菱汽車純電動牽引汽車1351

35、320085北奔重型純電動牽引汽車2101320080徐州徐工純電動半掛牽引車1901230084而燃料電池重卡續航普遍能夠達到 400 公里以上。 表 8：中國部分純電動重卡和燃料電池重卡情況資料來源：工信部新能源汽車推廣應用推薦車型目錄，研究所整理，截至 2019年 11 月發布的 2019 年第 10 批目錄若提高續航能力，純電動重卡須犧牲重量進行對沖。在 150 公里續航下，純電動重卡的電池系統重量達到 1.66 噸，而使得達到 400 公里續航，預計其電池系統質量為 4.43 噸左右；而同續航能力下燃料電池重卡動力系統質量僅為 0.8 噸，遠低于純電動重卡。燃料電池重卡的燃料為氫氣，

36、通過提升氣 瓶大小或儲氣壓力即可提升續航里程；而純電動重卡所使用的磷酸鐵鋰電池 能量密度較低，為了提高續航里程，只能采取犧牲車體重量或體積等方式進 行對沖。表 9：純電動重卡與燃料電池重卡動力系統質量對比類別純電動重卡純電動重卡（預測）燃料電池重卡續航里程（km）150400400電池系統質量（kg）16604430車載氣瓶質量（kg）640氫燃料質量（kg）28燃料電池質量（kg）145總質量（kg）16604430813資料來源：工信部，張志蕓車載儲氫技術研究現狀及發展方向，研究所測算燃料電池亦在燃料補充速度、低溫性能等方面具有優勢。燃料電池重卡能夠 在 10 分鐘左右完成燃料的補充，而純

37、電動重卡的一次充電往往需要一個小 時以上的時間。而從低溫性能來看，純電動重卡受溫度變化影響較大，燃料 電池重卡目前能夠實現-30的冷起動從而適應高緯度地區的惡劣氣候條 件。表 10：純電動重卡與燃料電池重卡對比項目純電動重卡燃料電池重卡動力鋰離子電池氫氣理論續航里程160-500 公里800-1200 公里燃料補充時間幾小時左右10-15 分鐘預計重卡車重11-12 噸10-11 噸預計重卡載荷24-25 噸25-26 噸成本百公里能耗低于燃料電池車型受限于氫氣價格，成本高低溫性能電池在低溫（-10）下續航里程是常溫下的 68%，百公里能耗是 134%能夠在-30下起動；冷起動前后燃料電池性能

38、變動不大安全性鋰電池的能量密度與安全性之間難 兼容氫氣儲存、運輸等問題資料來源：Nikola，舒勝濤等車用燃料電池低溫冷起動研究現狀，楊佼源等低溫對純電動汽車動力電池系統性能的影響分析，研究所整理未來燃料電池重卡電池系統壽命將達到 3 萬小時，已滿足消費者使用 10 年左右，總行駛里程 120 萬的目標。根據美國能源部的預測，在單次續航方面，燃料電池重卡將在 2030 年實現單次近 1000 公里的續航，以滿足 98%左右的客戶需求；在 2050 年達到單次 1200 公里左右的續航目標，從而滿足 99%的客戶需求。在燃料補充方面，為了實現與柴油車燃料補充速度一致，在 2050年燃料電池重卡單

39、次燃料補充時間需縮短至 6 分鐘左右，而實現單次續航1200 公里需要存儲 60kg 氫氣，因而需要實現 10kg H2/min 的加氫速度。表 11：燃料電池重卡整車性能展望項目單位2030E2050E燃料電池系統壽命小時2500030000燃料電池效率峰值%6872氫氣補充速度千克氫氣/分鐘810車載儲氫系統壽命周期50005000壓力存儲系統壽命周期1100011000單次續航公里9501200資料來源：美國能源部，研究所整理u 高額成本制約燃料電池重卡商業化發展。我們選取額定載重在 15 噸左右的三種車型，對其進行成本測算，發現目前 燃料電池重卡成本仍高于柴油和純電重卡。從購車成本來看

40、，目前燃料電池 系統單位成本為 283 美元/千瓦，車載氣瓶成本為 36 美元/千瓦，這都使得其 在購車成本上就達到了柴油重卡近兩倍。而從燃料價格來看，單位距離氫燃 料成本為 1.5 美元/英里，遠超另外兩種車型，而且燃料成本在總成本的占比 高達 74%，可見氫燃料價格是限制燃料電池汽車商業化的重要因素。當前燃 料電池重卡生態仍處于發展初期，關鍵技術并不成熟，配套設施并不完善， 需求端大多持觀望態度；破除當前困境，降本勢在必行，而技術進步、規模 效應等都是行之有效的降本途徑。表 12：各類重卡成本測算項目柴油重卡純電動重卡燃料電池重卡購車成本估算柴油發動機及后處理（美元）20000廢熱回收系統

41、（美元）7500傳動裝置（美元）8700燃料存儲設備（美元）36352944動力電池系統（美元）67857電機電控（美元）4826燃料電池系統（美元）87164電機（美元）4500電池（美元）2181500車身（美元）750007500075000總制造成本（美元）111781147683221108x 制造商溢價1.21.21.2總購車成本（美元）134137177220265330燃料成本估算燃料價格2.78 美元/加侖0.11 美元/千瓦時16 美元/千克單位距離燃料消耗10 英里/加侖3.06 千瓦時/英里10.7 英里/千克設計里程（英里）100000010000001000000總

42、燃料成本（美元）2780003366001495327平均購車成本（美元/英里）0.130.180.27平均燃料成本（美元/英里）0.280.341.50平均維修成本（美元/英里）0.170.250.25平均總成本（美元/英里）0.580.762.02資料來源：美國能源部，工信部，研究所測算，注：時間節點為 2020 年，額定載重均為 15 噸2.2、運輸路線易管理，產業鏈協同有利于規?；当緐 規模經濟加快重卡整車降本當前全球氫能產業規模小，固定成本高，規?；軌蛴行Ы档统杀?。我國的 燃料電池車制造規模僅為 3000 輛左右，而加氫站僅有 50-60 座，可見目前 我國的氫能產業規模較小。而由于燃