
2023年5月,IV型車用儲氫瓶國家標準《車用壓縮氫氣塑料內膽碳纖維全纏繞氣瓶》正式發布,IV型瓶在中國市場“無標可依”的困局迎來了突破。
IV型瓶在中國市場的應用前景預判
國標的發布意味著四型瓶開始有標可依,統一的行業標準無疑將推動未來IV型瓶的市場應用,不過考慮到型式認證和市場接受周期和成本,IV型瓶的批量配套應用可能還需要較長時間;而從應用層面上看,IV型瓶在中國,至少短期內,市場規模可能很有限:
由于高容重比,IV型瓶在對重量、空間和續航有高需求的車用情景下,能最大程度發揮氫能的優勢,尤其是對于乘用車。然而,國內氫能源汽車市場的發展重心在過去幾年一直是商用車,由于此前法規標準未完善,幾乎所有現存車型都配套III型瓶。
對于公交車、城市物流車、專用車等對輕量化和續航并不會有很高要求的車型,35MPa III型瓶方案基本可以滿足運營需求,IV型瓶的優勢并不明顯。從這個角度上看,在未來,即便法規標準障礙已經掃除,IV型瓶在這些應用場景的滲透也會相對有限。
乘用車和重卡預計會是未來IV型瓶主要的配套場景。但需要考慮的是,高昂的售價,消費級70MPa加氫網絡和純電的滲透都是擺在氫能乘用車市場面前的挑戰,相比起來,政策傾斜,應用場景適配和目前的市場推廣情況似乎表明IV型瓶未來的市場機會更多地會落在重型卡車上。
除了車載應用,高壓儲氫瓶同樣存在于固定式儲存和氫氣運輸場景中。不過,對于固定式儲存和運氫市場,中國市場上目前采用的均為I、II型方案,向III、IV型發展還需要克服制造工藝、法規標準未完善等許多挑戰。
在歐洲,IV型儲氫瓶已經突破到儲運市場
對于全球另一個大力推動氫能商用交通的地區,歐洲市場的IV型儲氫瓶應用市場格局則已經突破到了儲運領域。
對于固定式儲氫,盡管主流方案還是I/II型瓶,但我們看到已經開始有IV型瓶的固定式儲存方案投放市場。不過,考慮到固定儲氫場景不會對設備容重比提出較高的需求,預計中短期內歐洲市場還是會以鋼瓶方案為主。
對于車載儲氫瓶,歐洲市場基本都配套IV型瓶,無論是乘用車(70MPa),還是商用車(35MPa為主),一方面由于乘用車的先行市場導入,另一方面也由于法規上的許可,以及歐洲IV型瓶企業的產品能力。
不同于中國的是,在歐洲我們已經可以看到IV型瓶被用于高壓氫氣運輸(30MPa-50MPa)。道路車輛的尺寸要求和限重是四型瓶可以在儲運領域大展拳腳的重要原因——在氫氣需求擴張的情況下,高容重比的儲運解決方案將更具有可行性和經濟性。
從產業鏈角度上看,氫氣的儲運是連接整個價值鏈的必要環節,終端需求也不止局限在車用端。對于不滿足于車用市場的IV型瓶企,歐洲作為目前全球第二大氫能商用交通市場,氫氣儲運市場也是一個巨大的機會。
Hexagon Purus的IV型運氫管束集裝箱,來源:Hexagon Purus
歐洲市場運氫管束集裝箱產品壓力和儲量一覽
歐洲氫氣配送需求一覽
根據歐洲氫能協會的口徑,目前,歐洲的氫氣需求主要可以分為工業用氫、能源用氫和交通用氫。工業用氫主要來自冶煉、氨和甲醇制取,能源用氫主要源于就地燃燒氫氣發電或供熱和氫冷發電機,交通用氫則來自氫能交通應用,現階段主要源于燃料電池汽車。
與國內市場類似,在歐洲,目前的氫氣需求中,超過96% 來自于工業用氫,能源用氫占3%左右,交通用氫占比不到1%。其中,能源用氫現階段基本不涉及運氫管束車的使用,而在未來的燃料電池固定式發電供暖應用場景中,管道預計將是主要的運輸方案,因此,運氫管束車的應用主要落在工業和交通用氫。
與國內類似,就地建廠制氫并就地利用是歐洲工業用氫的主要消納模式, 占工業用氫需求超過95%,也就意味著異地運氫的需求占比不到5%;交通用氫則相反,目前大多依賴異地運氫:根據調研,管束集裝箱拖車是主要運輸模式,占配送需求量的約90%,這個比例比國內稍低,主要因為歐洲存在一定數量的站內制氫加氫站以及用液氫槽車配送的氣氫站,后者主要在德國。
歐洲氫氣生產與需求結構簡圖
IV型瓶已成新寵,相關瓶企正在積極布局運氫市場
由于氫能汽車市場處于早期,而工業用氫又屬于相對成熟的產業,當下歐洲管束運氫車增量市場規模有限,根據調研,2022年歐洲運氫管束集裝箱的新增市場在100套左右,但是不同于中國市場,我們可以看到IV型方案已經占據了歐洲運氫市場的主流需求——去年的新增有一半以上是IV型管束集裝箱。
從管束集裝箱供應商上看,近兩年僅有約5家供應商的管束集裝箱交付用于運輸氫氣。其中,Hexagon Purus占據最大的市場份額(同樣是歐美市場最大的車載儲氫瓶供應商),其去年氫氣管束集裝箱銷售收入超3000萬歐元。
值得一提的是,近幾年,Hexagon Purus的業務重心已經顯現出向儲運市場轉移的趨勢。其氫氣儲運業務銷售額以及在集團收入中的占比都有明顯的提升,2023年第一季度該公司儲運市場收入占比已經超過65%。此外,從Hexagon Purus收購德國管束集裝箱供應商Wystrach及相關披露上同樣可以明顯感受到公司在氫儲運方向的布局。
Hexagon Purus的氫氣儲運業務收入占比
來源:Hexagon Purus公司披露,Interact Analysis整理
(注:2022年開始,由于完成了對Wystrach的收購,Hexagon Purus對車載氫瓶以外的收入劃分做出了調整,H2 distribution收入中包含了固定式儲氫和移動加氫站設備的收入,但該部分收入比例顯著低于運氫管束集裝箱)
有趣的是,盡管儲運市場目前規模不大,但這兩年明顯有越來越多的歐洲IV型瓶企正在推出儲運集裝箱產品,旨在進入儲運市場:
英國最大的車載氫瓶供應商Luxfer在2021年與綠氫公司Octopus H2簽署協議,開始為其打造IV型40英尺運氫集裝箱,在2022年開始部署市場;
另一個氫能客車的氣瓶供應商沃辛頓也在近期入局了儲運市場,給奧地利維也納的綠氫項目配套IV型運氫集裝箱;
已經布局車載儲氫瓶的全球頭部汽車零部件供應商佛吉亞也對這個市場虎視眈眈,他們將為法國Zero Emission Valley項目提供IV型運氫管束集裝箱,首批交付預計在2023年。
備受看好的市場前景帶來進入機會
多個玩家的積極布局某次程度上反映了產業界對儲運市場前景的看好:
氫能產業熱潮涌動,但相比起來,連接產業鏈兩端的儲運市場受到的關注顯然不如綠氫生產設備和氫能交通應用,而一個完善的商業化氫能生態又離不開成熟的儲運解決方案。
盡管現在年銷量有限,但增長趨勢已經浮現,Hexagon Purus 2022年在氫氣儲運領域實現的收入同比2021年增長近50%,2023年第一季度在這個細分市場收入更是達到2022年第一季度的兩倍以上,近幾年的采購訂單量也持續保持增長,另一個同樣來自北歐的運氫管束集裝箱供應商UMOE則在2022年實現了同比60%的收入增長,其中80%來自于運氫管束集裝箱。
Hexagon Purus氫氣儲運業務的累計訂單金額
來源:Hexagon Purus公司披露,Interact Analysis整理
近年來氫氣管束集裝箱的采購需求大多來自綠氫生產商,綠氫的產能擴張預期意味著對管束集裝箱潛在的增量需求,這種預期一方面來自歐洲政府對未來的綠氫產能提出了具有野心的目標,另一方面則是近期在歐洲各地綠氫項目的日益增長。根據IEA的統計,無論是從項目數量還是總產能,歐洲都是目前全球最積極推動綠氫的地區。
瓶企希望擴大市場機會,考慮到乘用車基本直接從日韓進口(配套的均是來自日韓的原裝氣瓶),歐洲的瓶企主要配套的是商用車,車載氫瓶市場高度取決于氫能商用車的推廣情況。盡管歐洲的氫能政策正在大力推廣氫能商用交通,但目前的推廣進展緩慢。往上游市場發展似乎是瓶企的必然選擇——一方面擴展了銷售市場,緩解銷售壓力,另一方面,也更重要的是,通過提供大容量運輸方案推動了整個氫能供應鏈的建設。
歐洲的配送需求中會有許多中短距離場景,考慮到由于其他配送技術的發展周期和經濟性,至少在未來5年內,高壓氣氫管束拖車將依然是主流的運氫方案,
對于海外供應商進入歐洲市場的好機會?
根據我們的研究,2030年歐洲將會成為僅次于中國的氫能交通市場,其中,重型交通應用將是最大的需求點,基礎設施配套上,近期歐盟正式通過了AFIR法案,明確了2030年之前建設大容量加氫站網絡的要求,這無疑將會推動運氫管束集裝箱的市場需求,尤其是大容量IV型方案,歐洲有望成為全球IV型運氫管束集裝箱最大的市場。
其實從去年開始,歐洲市場對于運氫設備的訴求已經有了顯著增長,而歐洲本土供應商目前的產能似乎難以滿足潛在的需求,最大的供應商Hexagon Purus 目前的管束集裝箱年產能在105套左右,而今年的產能在去年第三季度就被預定滿,另一個占據顯著市場份額的供應商Calvera 年產能也在100套左右,根據我們的預測,在中性場景下,2025年歐洲市場的新增需求將突破300套,2030年新增需求將超過800套,潛在的市場規模將達到超過5億歐元。
值得一提的是,四型管束集裝箱的氣瓶供應商有很多同時是歐洲氫能商用車的車載瓶供應商,由于目前的市場還停留在百輛級別,許多車輛又是在近兩年投放,配套氫瓶的耐久和可靠性還需要時間來驗證,近期歐洲IV型運氫管束集裝箱的安全事件某種程度上暴露了這個問題;從這個角度上看,目前在位的頭部供應商并非難以撼動,如果海外供應商能夠拿出更具安全性和可靠性的產品,將有機會在歐洲市場贏得一席之地。