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燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈(一)| 運(yùn)營篇:經(jīng)濟(jì)性分析

2019-03-18 13:55:53 國金證券

燃料電池物流車具備高載重、長續(xù)航、加氫快、零污染和路權(quán)等優(yōu)點(diǎn),可應(yīng)用于城際配送和支干線運(yùn)輸,目前在基于國家補(bǔ)貼和地方補(bǔ)貼的情況下,燃料電池物流車相對燃油物流車經(jīng)濟(jì)性已經(jīng)顯現(xiàn);未來隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)國產(chǎn)化和規(guī)模化,燃料電池成本下降迅速,可以應(yīng)對補(bǔ)貼退坡,并且燃料電池物流車成本優(yōu)勢將進(jìn)一步擴(kuò)大。純電動物流車在低負(fù)載市內(nèi)短途配送場景使用成本低,但由于能量密度所限,在重載和中長途場景綜合使用成本反而高。

我們認(rèn)為燃料電池物流車主要是替代燃油中卡和重卡應(yīng)用于城市支干線和城際運(yùn)輸主要有幾點(diǎn)原因:

燃料電池物流車具備高載重、續(xù)航長、加氫快和環(huán)保等優(yōu)勢,非常契合中長途重載運(yùn)輸場景。現(xiàn)今主流城市快遞配送網(wǎng)絡(luò)模式主要是“城際-分撥中心/倉庫-網(wǎng)點(diǎn)-終端用戶”,其中“城際-一級分撥中心-二級網(wǎng)點(diǎn)”的支干線運(yùn)輸主要由中重型貨車承擔(dān);“二級網(wǎng)點(diǎn)-終端用戶”以及最后一公里配送的短駁/支線運(yùn)輸主要由載重1t左右的微輕型貨車或者電動兩輪車承擔(dān)。燃料電池物流車載重一般都大于2t,續(xù)航300-700km,加氫時間5-10分鐘,具備路權(quán)優(yōu)勢,非常適合中長途距離的支干線運(yùn)輸。

當(dāng)前補(bǔ)貼情況下,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車。在地補(bǔ)為國補(bǔ)0.6倍情況下,燃料電池汽車使用成本為1.67元/km,與燃油物流車成本持平;部分地區(qū)地補(bǔ)與國補(bǔ)持平,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車。未來伴隨氫氣價格和燃料電池動力總成成本下降,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性將更加突出。

伴隨燃料電池產(chǎn)業(yè)化,氫氣價格和燃料電池動力總成成本下降,燃料電池物流車可以有節(jié)奏應(yīng)對補(bǔ)貼退坡,未來經(jīng)濟(jì)性將更加突出。到2020年補(bǔ)貼不退坡,燃料電池動力總成成本下降50%,氫氣30元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本相對燃油物流車低67%;到2025年地補(bǔ)完全退坡,燃料電池動力總成成本下降90%,氫氣28元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本相對燃油物流車低61%。

純電動物流車在低負(fù)載短駁場景具備使用成本低優(yōu)勢,但是不適用于干線和城際運(yùn)輸場景。由于電池能量密度低,純電動物流車載重和續(xù)航難以兼具,目前純電動物流車載重一般低于2T,續(xù)航在200-400km,而且實(shí)際續(xù)航低于標(biāo)稱數(shù)值,比較適合短駁場景,不適合中長距離運(yùn)輸。

應(yīng)用:中長途重載運(yùn)輸場景下,F(xiàn)CV是燃油物流車的完美替代者

燃料電池物流車具備高載重、長續(xù)航和加氫快等優(yōu)勢,適用于城市支干線運(yùn)輸和城際運(yùn)輸場景。在環(huán)保日益嚴(yán)格情況下,傳統(tǒng)中重卡面臨路權(quán)問題,燃料電池物流車是其最佳替代者。純電動物流車具備使用成本低優(yōu)勢,但是因?yàn)槟芰棵芏鹊停m(xù)航和載重難以兼具,而且面臨充電時間長問題,因此適合于短途運(yùn)輸場景,可以在城市內(nèi)配送場景替代傳統(tǒng)燃油物流車。下面我們根據(jù)純電動和燃料電池物流車性能指標(biāo)詳細(xì)分析:

車輛速度及動力性能:燃料電池物流車和純電動物流車均能滿足需求。現(xiàn)今純電動物流車和燃料電池物流車最高車速都可以達(dá)到80-100km/h,能夠滿足城市配送、支干線運(yùn)輸和城際運(yùn)輸行駛速度要求。目前純電動物流車和燃料電池物流車聚焦市內(nèi)配送、城市內(nèi)支線、干線和城際運(yùn)輸,路況一般較好,純電動和燃料電池物流車動力性能都能夠滿足正常行駛的要求。

續(xù)航里程及運(yùn)輸距離:燃料電池物流車具備穩(wěn)定長續(xù)航里程,滿足當(dāng)前多場景運(yùn)輸需求,并且可以通過增加儲氫瓶提升續(xù)航;純電動物流車?yán)m(xù)航低于標(biāo)稱值,但是滿足大部分市內(nèi)配送需求。

根據(jù)《貨運(yùn)車輛》關(guān)于城市配送問題對于全國100家物流公司和運(yùn)輸公司的調(diào)查結(jié)果顯示:所有企業(yè)單車日配送累計運(yùn)距在400km里以內(nèi),其中單車日配送累計運(yùn)距在120-200km之內(nèi)的企業(yè)最多,占總量的26%;20%的單車日配送累計運(yùn)距在200-300km之間;10%的單車日配送累計運(yùn)距在300-400km。

參考2018年11月發(fā)布的第21批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》,在107款純電動貨車和專用車中,續(xù)航里程100-200km車型占比11%,200-300km車型占比63%,300-400km車型占比24%,400km以上車型占比2%,純電動物流車通過提高帶電量提升續(xù)航,但滿載時車輛續(xù)航里程會打折。由于燃料電池處于發(fā)展初期,目錄上車型款數(shù)較少,我們參考第20和21批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》,兩批目錄共有7款燃料電池廂式專用車,續(xù)航里程都在350km以上,而且燃料電池物流車可以通過增加儲氫瓶提升續(xù)航。整體而言燃料電池物流車具備長續(xù)航優(yōu)勢,純電動物流車?yán)m(xù)航也隨著帶電量提升而增加。

載重質(zhì)量:燃料電池物流車因?yàn)槿剂想姵啬芰棵芏雀撸邆涓咻d重優(yōu)勢,一般大于2T,多數(shù)在3T以上;電動物流車由于能量密度低原因,載重和續(xù)航難以兼具,載重一般低于2T。當(dāng)前燃料電池產(chǎn)業(yè)還處于產(chǎn)業(yè)化導(dǎo)入期,物流車車型數(shù)量較少,根據(jù)2018年第12批《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》,目錄里共有3款燃料電池物流車車型,載重分別為2.8/3.2/3.8T。純電動物流車產(chǎn)業(yè)化更成熟,車型數(shù)量繁多,但絕大多數(shù)載重處于0.5-2t區(qū)間,少數(shù)車型載重>2t,而且實(shí)際運(yùn)營數(shù)量較少。

燃料需求:燃料電池物流車相對燃油物流車具備經(jīng)濟(jì)性,未來成本下降空間還很大;純電動物流車在低負(fù)載短途領(lǐng)域具備經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。純電動車輛的最大優(yōu)勢就在低廉的商用電價,現(xiàn)今商業(yè)用電均價(含服務(wù)費(fèi))大概在1.2元/kWh,載重1t左右的輕型貨車中,純電動車輛的市區(qū)工況電耗平均在23kWh/100km,每百公里電費(fèi)不超過28元;而載重3.5t左右的燃料電池物流車市區(qū)工況百公里氫氣消耗2.5kg,氫氣價格40元/kg,每百公里加氫費(fèi)用為100元,已經(jīng)較傳統(tǒng)燃油物流車體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性,未來伴隨基礎(chǔ)設(shè)施的健全和下游放量,氫氣價格下降空間很大。

加注時間:燃料電池物流車加氫時間短,可以保證運(yùn)營效率;純電動物流車充電時間較長,如果運(yùn)送繁忙期間充電會影響運(yùn)營效率。燃料電池物流車加氫10分鐘左右,與傳統(tǒng)燃油車加油時間相差不大;電動物流車充電時間快充需要1-2小時,慢充5小時左右,一般充電采取夜間慢充,如果遇上運(yùn)送繁忙期間,單日運(yùn)輸距離提升,純電動物流車會因?yàn)槔m(xù)航里程不足需要快充,會影響運(yùn)營效率。

路權(quán):純電動和燃料電池物流車相對燃油物流車均具備路權(quán)優(yōu)勢,新能源物流車在京滬地區(qū)獲得限行區(qū)域通行證概率遠(yuǎn)高于燃油物流車,在部分大型城市基本不受限。傳統(tǒng)的燃油貨車因?yàn)榄h(huán)境污染等問題,在上路時間和區(qū)域都受到一定限制。從各大城市現(xiàn)行的交通管理制度來看,對燃油貨車的限行、限號、限制進(jìn)城已經(jīng)成為常態(tài),尤其是在一些霧霾嚴(yán)重的城市,對部分車型的限制達(dá)到了全天不許通行的嚴(yán)苛地步。而目前包括北京、上海、深圳等多地基本對于純電動和燃料電池物流車頒發(fā)通行證比例更高或者在城區(qū)行駛不設(shè)限,路權(quán)優(yōu)勢明顯。這對于送貨速度和時間要求極高的物流業(yè)而言,是極大的競爭力。

經(jīng)濟(jì)性:當(dāng)前補(bǔ)貼情況下FCV全生命周期成本低于燃油物流車

在全生命周期相同的運(yùn)營里程下,我們對于燃料電池物流車、純電動物流車和燃油物流車進(jìn)行全生命周期成本比較,得出結(jié)論:燃料電池物流車在當(dāng)前補(bǔ)貼基礎(chǔ)下經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車;純電動物流車在低負(fù)載中短途運(yùn)輸場景下經(jīng)濟(jì)性明顯,重載和中長途運(yùn)輸場景下綜合成本更高。

制造成本方面:燃料電池由于處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入期,成本最高,30kW載重3.5t的燃料電池物流車成本80-100萬元,75kWh載重1.3t的電動物流車成本16萬元左右,載重3t的燃油物流車成本11萬元左右。

全生命周期成本方面:

2018補(bǔ)貼情況下,純電動物流車在低負(fù)載短途運(yùn)輸領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車,但隨著載重量的上升,其經(jīng)濟(jì)性有所下降。在補(bǔ)貼退坡后,載重<1T的純電動物流車全生命周期使用成本由0.86元/km升至0.90元/km,比燃油物流車少0.04元/km;而在1T≤載重<2T的分級中,純電動物流車的全生命周期使用成本由1.21元/km升至1.25元/km,較燃油物流車只有0.02元/km的優(yōu)勢。

當(dāng)前補(bǔ)貼情況下,燃料電池物流車在重載領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性凸顯。當(dāng)前燃料電池物流車應(yīng)用主要在上海、廣東等物流發(fā)達(dá)地區(qū),上海深圳地區(qū)地補(bǔ)與國補(bǔ)持平,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車;部分地區(qū)地補(bǔ)小于國補(bǔ),在地補(bǔ)為國補(bǔ)0.6倍情況下,燃料電池汽車全生命周期使用成本為1.67元/km,與燃油物流車成本持平。未來伴隨氫氣價格和燃料電池動力總成成本下降,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性將更加突出。

制造成本對比:FCV成本最高、純電動物流車其次,燃油物流車最低

對于三種路線車型制造成本進(jìn)行橫向?qū)Ρ瓤梢园l(fā)現(xiàn),燃料電池物流車成本最高、純電動物流車成本其次,燃油物流車成本最低。這主要是產(chǎn)業(yè)生命周期和規(guī)模決定,燃料電池、動力電池和內(nèi)燃機(jī)分別處于導(dǎo)入期、成長期和成熟期,三者之間的數(shù)量也是量級的差距。我們認(rèn)為隨著燃料電池和動力電池產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展,成本有望持續(xù)下降,燃料電池成本下降潛力巨大。

燃料電池汽車主要是“鋰電池+燃料電池”增程式汽車路線,燃料電池汽車成本構(gòu)成主要由燃料電池動力總成、儲氫系統(tǒng)、鋰電池、電機(jī)電控和車身等組成。當(dāng)前燃料電池汽車規(guī)模較小又處于導(dǎo)入期,成本高昂,30KW燃料電池物流車制造成本在80-100萬元區(qū)間。

電動物流車成本主要由動力電池、電機(jī)電控、底盤和車身等構(gòu)成。當(dāng)前物流車平均帶電量75kWh,載重多為1.5t左右,制造成本在18萬元左右。

燃油物流車成本主要由發(fā)動機(jī)、車橋、駕駛室、輪胎和車架等構(gòu)成,載重3t的燃油物流車平均成本11萬元左右。

全生命周期成本對比:FCV重載領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性顯現(xiàn)

作為物流車的主要客戶群體之一的城市物流配送企業(yè),在面對是否將城市配送車輛從傳統(tǒng)燃油物流車更新到新能源物流車的抉擇時,涉及到如何合理評估企業(yè)個體經(jīng)濟(jì)效益,全生命周期經(jīng)濟(jì)性是十分關(guān)鍵的。我們假設(shè)物流車輛日均行駛150km,車輛每年使用總天數(shù)為300天,總壽命8年,計算各車型8年全生命周期成本,從而得出經(jīng)濟(jì)性比較結(jié)論。

車型分類:因?yàn)樾履茉雌嚢l(fā)展實(shí)際較短,現(xiàn)階段純電動物流車和燃料電池物流車主要還是輕中型貨車,純電動物流車載重一般低于2T,燃料電池物流車主流載重一般大于3T。我們根據(jù)主流車型將物流車分為三類:載重<1T,1T≤載重<2T和載重≥3T。其中,在載重低于2T的車型比較重,主要以純電動物流車和燃油物流車對比;在載重≥2T車型比較中,拿燃油車和燃料電池物流車比較。

車型選取:我們從已公布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》和《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》中選取了盡量相似的2款純電動物流車、3款燃油物流車和1款燃料電池物流車作為主要研究對象,其中純電動物流車有市場口碑較好,推廣應(yīng)用可能性較高的熱門品牌車型東風(fēng)小康EC35和上汽大通EV80,與之對比的是其同系列的燃油車型。燃料電池物流車則選取了入選推薦目錄的東風(fēng)EQ5080和東風(fēng)嘉運(yùn)5080兩款中型廂式運(yùn)輸車。

成本分析:對于汽車來說,購買和使用一輛汽車所產(chǎn)生的成本發(fā)生在汽車生命周期的不同時期,我們將車輛生命周期劃分為三個階段:車輛購置、車輛運(yùn)營、車輛報廢。使用者成本考慮從購車、運(yùn)營至最終報廢的全部生命周期內(nèi)產(chǎn)生的所有成本,具體包括:購車成本、車輛購置稅、購車補(bǔ)貼、牌照費(fèi)用、燃料成本、維修保養(yǎng)成本、電池更換成本、保險費(fèi)、其他雜費(fèi)和報廢補(bǔ)貼等。加氫和充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)成本不在討論范圍之內(nèi),因?yàn)槌潆娀A(chǔ)設(shè)施一般不是由使用者承擔(dān)建設(shè),并且受使用者擁有的車輛數(shù)目影響。

1)車輛購置階段:

購車成本:即整車購買成本,計算采用各個車型官網(wǎng)發(fā)布的官方指導(dǎo)價格或權(quán)威網(wǎng)站數(shù)據(jù)庫的參考價格。

車輛購置稅:應(yīng)稅車輛的計稅價格的10%,計稅價格為購買應(yīng)稅車輛而支付的全部價款,不包括其中17%的增值稅稅款。車輛購置稅計算公式為:車輛購置稅=車價/(1+17%)×10%。從2004年9月開始,國家規(guī)定新能源汽車免征車輛購置稅,至2018年7月已公布共19批《免征車輛購置稅的新能源汽車車型目錄》。因此目錄中純電動車輛和燃料電池車輛購置稅為0。

購車補(bǔ)貼:純電動車補(bǔ)貼退坡明顯,燃料電池車輛保持不變。國家和各省市針對純電動物流車提供一次性購車補(bǔ)貼,二者可疊加享受。按照2018年國家最新的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn),新能源專用車實(shí)行分段補(bǔ)貼,30kWh以下部分補(bǔ)貼850元/kWh,下調(diào)幅度超40%;30-50kWh部分補(bǔ)貼750元/kWh;超過50kWh部分補(bǔ)貼650元/kWh,補(bǔ)貼上限由15萬下調(diào)到10萬元,下調(diào)幅度33%。燃料電池車輛對比2017年政策補(bǔ)貼不退破,但技術(shù)要求更加細(xì)化。按照車型不同,給予不同程度的補(bǔ)貼,總體而言遠(yuǎn)高于純電動物流車。我們測算時采用地補(bǔ)為國補(bǔ)的0.6倍,實(shí)際前各地對于燃料電池物流車補(bǔ)貼比例各異。

牌照費(fèi)用:主要包括新車上線檢測繳納的費(fèi)用、拓號照相的費(fèi)用以及新車牌照的費(fèi)用,以及按照車輛種類(如機(jī)動車輛、非機(jī)動車輛、載人汽車、載貨汽車等)、噸位和規(guī)定的稅額計算征收的車船使用稅。由于各省政策及市場價格有所差異,我們?nèi)?500元作為平均費(fèi)用。目前針對新能源物流車沒有類似純電動私家車免費(fèi)上牌的優(yōu)惠政策。

2)車輛運(yùn)營階段:

燃料成本:即車輛運(yùn)營一年所產(chǎn)生的油耗、電耗、氣耗成本。根據(jù)前文分析,我們假設(shè)物流車輛日均行駛150km,車輛每年使用總天數(shù)為300天。燃料消耗取市區(qū)工況下的數(shù)值,柴油均價取7元/L,商業(yè)用電均價取1.2元/kWh(包含服務(wù)費(fèi)),氫氣售價40元/kg。純電動車充電存在電量損失,充電綜合效率取90%。通過統(tǒng)計現(xiàn)有燃料電池物流車指標(biāo)測算得其百公里耗氫量為2.5kg。

維修保養(yǎng)成本:相對于傳統(tǒng)燃油車,純電動車的電池組與電動機(jī)替代發(fā)動機(jī),結(jié)構(gòu)簡單,維修保養(yǎng)更為方便,除電池以外的維修保養(yǎng)費(fèi)用可減少50%。為加強(qiáng)關(guān)鍵零部件質(zhì)量保證,國家規(guī)定新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)對消費(fèi)者提供動力電池等儲能裝置、驅(qū)動電機(jī)、電機(jī)控制器質(zhì)量保證,貨車生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)提供不低于5年或20萬公里的質(zhì)保期限,這個規(guī)定對于燃料電池車輛依然適用。

部件更換成本:由于目前純電動汽車電池組商業(yè)化技術(shù)所限,其壽命較短,常見車型普遍在3-5年,三元鋰電池組壽命較長達(dá)到5年。估計2018年純電動汽車電池組市場均價為1300元/kWh,則每種車型電池組價格可根據(jù)各自電池容量計算得出。模型假設(shè)車輛使用前5年由于質(zhì)保原因不產(chǎn)生電池更換成本,從第6年開始考慮此成本。而燃料電池車采用進(jìn)口電堆,壽命可達(dá)20000小時以上,我們認(rèn)為其在車輛壽命期內(nèi)不需要更換電堆,但是由于燃料電池是用空氣中的氧氣與氫氣進(jìn)行反應(yīng),所以需要定期更換空氣過濾器,目前還沒有具體的運(yùn)營數(shù)據(jù),我們?nèi)?萬元作為空氣過濾器的更換成本。

保險費(fèi)用:車輛購置之初開始每年繳納保險,主要包括交強(qiáng)險和商業(yè)保險。純電動汽車和燃油汽車的交強(qiáng)險相同,商業(yè)保險費(fèi)率僅受車價影響,純電動汽車略高。假設(shè)按最高額全險保險費(fèi)計算,全部保險費(fèi)燃料電池汽車7000元/年,純電動汽車7000/年,燃油汽車6500元/年。

其他費(fèi)用:運(yùn)營中必須繳納的各項(xiàng)雜費(fèi)包括:年檢費(fèi)、車船使用稅、日常維護(hù)、停車費(fèi)、過路過橋費(fèi)、違章罰款、事故賠償?shù)龋剂想姵仄嚭图冸妱悠嚒⑷加推嚥o差別,假設(shè)4000元/年。

電動車系數(shù):由于電動車充電耗時較長,并且根據(jù)現(xiàn)階段運(yùn)營情況調(diào)研,很多車型存在續(xù)航虛標(biāo)、故障頻繁和充電時間長等問題。如果達(dá)到相同運(yùn)力,電動物流車數(shù)量需要增加,因此給其運(yùn)營成本一個系數(shù)。

3)車輛報廢階段:

報廢補(bǔ)貼:根據(jù)國家機(jī)動車報廢補(bǔ)貼最新標(biāo)準(zhǔn),報廢微型載貨車,每輛補(bǔ)貼6000元,報廢輕型載貨車,每輛補(bǔ)貼9000元,報廢中型載貨車,每輛補(bǔ)貼13000元。按照國家現(xiàn)行的汽車報廢年限規(guī)定,微型載貨車使用年限為8年,輕、中型載貨車的使用年限為10年。我們將三種物流車使用年限都取為8年。

我們以車輛行駛一公里所花費(fèi)的使用成本(即車輛全生命周期內(nèi)的總成本除以其所行駛的公里數(shù))作為衡量各類物流車經(jīng)濟(jì)性的標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)過測算,可以看出:

2018補(bǔ)貼情況下,純電動物流車在低負(fù)載短途運(yùn)輸領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車,但隨著載重量的上升,其經(jīng)濟(jì)性有所下降。載重<1T的分級中,純電動物流車全生命周期使用成本0.88元/km,比燃油物流車少0.1元/km;在1T≤載重<2T的分級中,純電動物流車的全生命周期使用成本由1.23元/km較燃油物流車有0.09元/km的優(yōu)勢。

當(dāng)前補(bǔ)貼情況下,燃料電池物流車在重載領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性凸顯。當(dāng)前燃料電池物流車應(yīng)用主要在上海、廣東等物流發(fā)達(dá)地區(qū),上海深圳地區(qū)地補(bǔ)可與國補(bǔ)持平,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車;部分地區(qū)地補(bǔ)小于國補(bǔ),在地補(bǔ)為國補(bǔ)0.6倍情況下,燃料電池汽車使用成本為1.67元/km和同級燃油物流車使用成本持平。考慮燃料電池物流車僅僅數(shù)百臺規(guī)模,未來伴隨氫氣價格和燃料電池動力總成成本下降,燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性將愈加明顯。

中長期視野:FCV經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢將逐步擴(kuò)大

新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展前期依賴政府補(bǔ)貼,發(fā)展邏輯在于通過補(bǔ)貼擴(kuò)大規(guī)模,引導(dǎo)技術(shù)進(jìn)步,在中長期補(bǔ)貼退坡階段經(jīng)濟(jì)性不低于燃油車。我們對應(yīng)純電動汽車和燃料電池汽車成本下降做出敏感性分析,在中長期視野與燃油車進(jìn)行經(jīng)濟(jì)性對比,得出:

即使到2020年以后,補(bǔ)貼完全退坡,動力電池成本下降30%左右,純電動物流車依靠動力電池降本,全生命周期經(jīng)濟(jì)性即可低于燃油物流車。

燃料電池物流車到2020年補(bǔ)貼不退坡,燃料電池物流車整車成本相對燃油物流車經(jīng)濟(jì)性明顯。長期視野,到2025年燃料電池物流車地補(bǔ)完全退坡,相對燃油物流車依然具備經(jīng)濟(jì)性。

由于燃油物流車技術(shù)成熟,油價變動空間有限,我們認(rèn)為其使用成本維持不變作為參照。

純電動物流車降本進(jìn)度可應(yīng)對補(bǔ)貼退坡

純電動汽車到2020年以后補(bǔ)貼完全退坡,我們以2021年純電動物流車經(jīng)濟(jì)性情況進(jìn)行分析,主要對動力電池成本變化進(jìn)行敏感性分析,從而得出全生命周期成本與燃油物流車進(jìn)行比較。

純電動物流車2021年沒有補(bǔ)貼,我們對動力電池分別考慮15%、30%、45%成本下降進(jìn)行敏感性分析得知,純電動物流車在降本30%-45%區(qū)間時候,相對燃油物流車經(jīng)濟(jì)性明顯,在15%左右時候,純電動物流車在低負(fù)載領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)性與燃油物流車持平,隨著載重上升,經(jīng)濟(jì)性不如燃油物流車。

悲觀情形分析:動力電池降本有限,成本下降15%,電動物流車售價下降8%,低負(fù)載領(lǐng)域純電動物流車全生命周期成本與燃油物流車持平,載重上升后純電動物流車經(jīng)濟(jì)性略差。這種情況下,電動物流車的全壽命周期總成本增加4萬左右,載重1T以下的純電動物流車每公里使用成本0.98元,與燃油物流車成本持平;載重處于1-2T的純電動物流車每公里使用成本1.38元,略高于燃油物流車的1.32元。

中性情形分析:動力電池降本合理,成本下降30%,電動物流車售價下降15%,純電動物流車經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于燃油物流車,但是差距不大。這種情況下,純電動物流車的全壽命周期總成本相對于燃油車都低1%-5%,載重1T以下純電動物流車每公里使用成本0.93元,而同級別燃油物流車每公里使用成本0.98元;載重處于1-2T的純電動物流車每公里使用成本1.3元,略低于燃油物流車的1.32元。

樂觀情形分析:動力電池降本較快,成本下降45%,電動物流車售價下降25%,純電動物流車的經(jīng)濟(jì)性明顯優(yōu)于燃油物流車,全生命周期成本相對燃油車低10%左右。這種情況下,純電動物流車全生命周期總成本比燃油車低4萬左右,載重1T以下純電動物流車每公里使用成本0.88元,載重處于1-2T的純電動物流車每公里使用成本1.22元。

燃料電池物流車中長期經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢持續(xù)擴(kuò)大

對于燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性,我們站在中長期視角去審視,考慮四個因素的變化:補(bǔ)貼、燃料電池系統(tǒng)成本、整車成本和氫氣成本。燃料電池補(bǔ)貼到2020年不退坡,到2025年我們認(rèn)為地補(bǔ)完全退坡,國補(bǔ)不退坡。我們對于燃料電池系統(tǒng)成本、整車成本和氫氣成本變化做敏感性分析,發(fā)現(xiàn)燃料電池物流車中長期經(jīng)濟(jì)性愈加明顯。

2020年,燃料電池補(bǔ)貼不退坡,按照地補(bǔ)為國補(bǔ)的0.6倍情況下,我們對燃料電池系統(tǒng)成本下降、整車成本下降和氫氣價格進(jìn)行敏感性分析,得出;

悲觀情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降30%,整車成本下降20%,氫氣價格下降到35元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本36.65萬,每公里使用成本1.02元/km,相對于燃油物流車成本低39%。

中性情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降50%,整車成本下降35%,氫氣價格下降到30元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本19.55萬,每公里使用成本0.54元/km,相對于燃油物流車成本低67%。

樂觀情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降70%,整車成本下降42%,氫氣價格下降到28元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本11.45萬,每公里使用成本0.32元/km,相對燃油物流車成本低81%。

2025年,燃料電池地補(bǔ)完全退坡,國補(bǔ)保持不變,我們對燃料電池系統(tǒng)成本下降、整車成本下降和氫氣價格進(jìn)行敏感性分析,得出:

悲觀情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降80%,整車成本下降56%,氫氣價格下降到30元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本30.65萬,每公里使用成本0.85元/km,相對于燃油物流車成本低49%。

中性情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降90%,整車成本下降62%,氫氣價格下降到28元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本23.45萬,每公里使用成本0.65元/km,相對于燃油物流車成本低61%。

樂觀情形,燃料電池系統(tǒng)成本下降95%,整車成本下降66%,氫氣價格下降到26元/kg,燃料電池物流車全生命周期成本18.05萬,每公里使用成本0.5元/km,相對燃油物流車成本低70%。

燃料電池物流車示范運(yùn)營初顯成效,綜合場景下噸利潤最高

上海地區(qū)燃料電池物流車運(yùn)營數(shù)量達(dá)300輛

2017年末,氫車熟路購置了500臺氫燃料電池物流車,在上海地區(qū)上牌并投入“準(zhǔn)商業(yè)化”的示范運(yùn)營,廣泛部署于電商物流和貨運(yùn)領(lǐng)域,下游用戶包括京東、申通快遞、宜家和盒馬鮮生等。

目前上海有300輛左右燃料電池物流車應(yīng)用于支線運(yùn)輸場景,這些燃料電池物流車根據(jù)不同任務(wù)路線行駛固定路徑,單車日運(yùn)營里程100-600km,平均每日加氫1次,十萬公里路程故障3次。

站在物流配送企業(yè)角度,燃料電池物流車綜合場景下噸利潤最高

作為物流車的主要客戶群體之一的城市物流配送企業(yè),一般會采取自購物流車或者向物流車運(yùn)營企業(yè)租賃物流車,在面對是否將城市配送車輛從傳統(tǒng)燃油物流車更新到新能源物流車的抉擇時,涉及到如何合理評估車型經(jīng)濟(jì)效益,我們以各車型運(yùn)輸每噸貨物產(chǎn)生的凈利潤作為評價指標(biāo)進(jìn)行比較。經(jīng)測算,燃料電池物流車在非限行區(qū)域運(yùn)輸每噸貨物利潤基本與燃油車持平,高于純電動物流車;在限行區(qū)域運(yùn)輸每噸貨物利潤高于燃油物流車和純電動物流車,綜合來看燃料電池物流車運(yùn)輸每噸貨物利潤最高。

車型運(yùn)輸每噸貨物凈利潤可以通過單車運(yùn)營收入和單車運(yùn)營成本測算:

單車運(yùn)營收入與車型載重、運(yùn)營里程和運(yùn)貨次數(shù)相關(guān),單趟來回里程80km情況下,一般燃油物流車平均每天可以運(yùn)輸2-3趟,當(dāng)路況寬松時候,最多可以運(yùn)輸4趟,燃料電池物流車與燃油物流車類似;純電動物流車因?yàn)槌潆姇r長問題,一般每天運(yùn)輸2趟。

按照單趟來回里程80km計算,載重1t的微面單趟收入200-300元;載重1.8t的物流車單趟收入300元左右;載重3.5t的車型單趟收入450元以上。

單車運(yùn)營成本主要包括燃料成本、司機(jī)工資和提成、車輛月租金和通行證租金,維修保養(yǎng)等成本主要由物流車運(yùn)營企業(yè)承擔(dān)。燃料成本方面,根據(jù)前文分析,燃料消耗取市區(qū)工況下的數(shù)值,柴油均價取7.8元/L,商業(yè)用電均價取1.2元/kWh(包含服務(wù)費(fèi)),氫氣售價40元/kg;司機(jī)工資采取行業(yè)平均工資5500元/月,司機(jī)提成比例為5%;車輛月租金根據(jù)訪談,燃油物流車租金平均為2500元/月,電動物流車租金平均為2300元/月,燃料電池物流車因?yàn)榍捌谕茝V讓利,租金為2000元/月。

通行證租金:在限行區(qū)域里,城市有關(guān)部門會通過頒發(fā)通行證允許達(dá)標(biāo)車輛進(jìn)入限行區(qū)域進(jìn)行配送,燃油物流車獲取通行證比例較低,通行證成本較高;新能源物流車獲取通行證比例相對較高,同時通行證成本相對較低:(1)在北京、上海這種城市對所有車型都設(shè)置限行區(qū)域,新能源物流車獲取通行證比例較高,通行證租金較低;(2)在深圳、天津、廣州、西安、武漢和成都等城市,輕中型新能源物流車基本沒有限行區(qū)域或者限行區(qū)域很小,新能源物流車不需要通行證,通行證租金基本為0。

在非限行區(qū)域里,燃料電池物流車、燃油車和電動物流車運(yùn)輸每噸貨物利潤分別為73.6/74.3/56.7元。非限行區(qū)域,燃油車經(jīng)濟(jì)性最佳;燃料電池物流車經(jīng)濟(jì)性略低于燃油物流車,燃料電池物流車因?yàn)檩d重和續(xù)航表現(xiàn)優(yōu)越,同時產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,運(yùn)營企業(yè)設(shè)置租金相對便宜導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性較高;純電動物流車經(jīng)濟(jì)性最差,主要原因是載重小和續(xù)航低特點(diǎn),充電成本雖然低,但是加上司機(jī)和租金成本,噸利潤依然最低。

在限行區(qū)域,燃料電池物流車、燃油車和電動物流車每噸運(yùn)輸利潤分別為71.9/66.4/51.2元。在限行區(qū)域中,燃油物流車通行證租金2500元/月,而燃料電池和電動物流車通行證租金不到500元/月,燃料電池和電動物流車通行證租金大幅低于燃油物流車租金,導(dǎo)致燃油物流車經(jīng)濟(jì)性低于燃料電池物流車。純電動物流車因?yàn)檩d重小和續(xù)航低特點(diǎn),燃料成本雖然低,但是加上司機(jī)和租金成本,噸利潤依然最低。

燃料電池產(chǎn)業(yè)當(dāng)前三大瓶頸,正在有序破解

燃料電池產(chǎn)業(yè)化時間較短,全球燃料電池產(chǎn)業(yè)化元年始于2015年,中國燃料電池產(chǎn)業(yè)化元年始于2017年,產(chǎn)業(yè)尚面臨不少問題。燃料電池過去最大的瓶頸是技術(shù)瓶頸,豐田Mirai的橫空出世以及巴拉德9ssl電堆壽命突破3萬h,證明最難的技術(shù)瓶頸已經(jīng)解決。

當(dāng)下制約燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要有三大瓶頸:加氫站數(shù)量較少、燃料電池整車成本過高,氫氣價格高企。我們認(rèn)為加氫站數(shù)量隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模化后會逐步破解;燃料電池整車制造成本隨著規(guī)模化和燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化,有望與燃油整車持平;氫氣價格隨著產(chǎn)業(yè)的規(guī)模化與液氫儲運(yùn)技術(shù)使用,有望大幅下降。

政府規(guī)劃+商用車發(fā)展推動加氫站逐漸完善

2016年,我國加氫站數(shù)量只有3座,截止目前,我國在運(yùn)營加氫站約18座,在建和規(guī)劃加氫站數(shù)量超過40座。我們認(rèn)為前期加氫站數(shù)量較少可以理解,一方面是因?yàn)槿剂想姵仄嚁?shù)量少;另一方面是因?yàn)榧託湔旧形唇⒊墒斓臉?biāo)準(zhǔn)體系,地方政府審批時間過長。

對于當(dāng)前加氫站數(shù)量較少現(xiàn)狀,國家一方面通過政府規(guī)劃和補(bǔ)貼推動加氫站建設(shè),《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》提出,到2020年我國加氫站將達(dá)到100座以上。產(chǎn)業(yè)上,通過商用車發(fā)展,規(guī)模化降低燃料電池和氫氣成本,帶動加氫站配套設(shè)施建設(shè),從而支撐更多燃料電池汽車。發(fā)展商用車的原因在于:一方面公共交通的平均成本低,而且能夠起到良好的社會推廣效果;另一方面商用車行駛在固定的線路上且車輛集中,建設(shè)配套的加氫站比較容易。

燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化和規(guī)模化推動整車成本下降

國內(nèi)目前推出的燃料電池物流車不考慮補(bǔ)貼預(yù)估售價90萬左右,其高昂的售價覆蓋了燃料電池車輛續(xù)航久、加氫時間短、保養(yǎng)簡單、購置免稅等帶來的成本優(yōu)勢。但這也說明燃料電池物流車售價隨著關(guān)鍵零部件國產(chǎn)化進(jìn)程推進(jìn)和規(guī)模化生產(chǎn)大幅降低之后,其使用成本帶來的競爭優(yōu)勢是相當(dāng)可觀的。

燃料電池整車成本主要取決于燃料電池系統(tǒng)成本,包括燃料電池電堆成本和系統(tǒng)主要部件成本。燃料電池系統(tǒng)成本約占燃料電池車輛總成的64%,其中,燃料電池電堆的成本約占整個燃料電池系統(tǒng)成本的47%。整車成本下降主要是依靠燃料電池系統(tǒng)總成成本下降。

關(guān)鍵零部件的國產(chǎn)化和規(guī)模化將推動燃料電池系統(tǒng)總成和整車成本下降。我們在之前的報告中有提到,國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈正在逐步國產(chǎn)化。從各個環(huán)節(jié)來看,氣體擴(kuò)散層、空壓機(jī)、儲氫瓶、電機(jī)電控系統(tǒng)和其他常用零部件(管路、連接部件等)降本主要由規(guī)模化效應(yīng)驅(qū)動;而質(zhì)子交換膜、催化劑、雙極板和其他較為關(guān)鍵的零部件(氫氣電池閥等)降本則需國產(chǎn)化、規(guī)模化和材料工藝進(jìn)步加以推進(jìn)。長期來看(燃料電池車輛規(guī)模>1萬輛),主要結(jié)合材料、工藝進(jìn)步以及技術(shù)路線的選擇來降低燃料電池系統(tǒng)總成的成本,降幅可達(dá)到90%以上,從而降低燃料電池整車成本。我們認(rèn)為伴隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)規(guī)模化與國產(chǎn)化推進(jìn),到2020年燃料電池系統(tǒng)總成成本可降50%,物流車制造成本可降35%;到2025年燃料電池系統(tǒng)總成成本可降90%,物流車制造成本可降62%。

規(guī)模化+液氫儲運(yùn)方式將降低氫氣價格

目前上海燃料電池物流車氫氣購買價是40元/kg,燃料電池物流車燃料成本在不考慮補(bǔ)貼全生命周期成本中占比為25%,氫氣價格較高主要原因是當(dāng)前燃料電池汽車較少,加氫站缺乏議價能力,同時當(dāng)前氫氣儲運(yùn)效率較低。國內(nèi)廉價氫氣源豐富,隨著燃料電池汽車規(guī)模提升和更高效率的液氫儲運(yùn)技術(shù)應(yīng)用,氫氣價格有望大幅下降。

比較日本和我國的加氫站氫氣售價價格組成可以發(fā)現(xiàn),影響日本氫氣售價的最主要的兩個因素是氫氣成本(約占38%)和加氫站固定成本(約占26%),而影響我國氫氣售價最主要的因素是氫氣成本(約占70%),而氫氣成本主要包括氫氣的制取和儲運(yùn)。

現(xiàn)階段氯堿副產(chǎn)氫+氣氫拖車是最優(yōu)組合,未來合適氫源+液氫儲運(yùn)可以有效降低氫氣售價。選擇合適的氫源,并降低氫氣運(yùn)輸與儲藏的成本,是降低氫氣成本的有效路徑。在現(xiàn)階段,氣氫拖車是當(dāng)前和未來一段時間的主要運(yùn)輸方式,氯堿副產(chǎn)氫+氣氫拖車方式得到的氫氣成本可以達(dá)到在17.9-19.2元/kg。國內(nèi)液氫儲運(yùn)正在逐步發(fā)展,未來通過提高關(guān)鍵設(shè)備的國產(chǎn)化率水平和液氫罐車運(yùn)輸將大大降低氫氣售價。液氫儲運(yùn)效率高、成本低,適合遠(yuǎn)距離運(yùn)輸,在歐美日發(fā)達(dá)國家已經(jīng)逐漸發(fā)展為主流的儲運(yùn)方式。現(xiàn)在常用的高壓氣氫長管拖車一般充裝量為400kg,經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑為300km左右,價格80-100萬。而液氫罐車的氫氣充裝量為氣氫拖車的6倍,經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑1000-1500公里,價格200-300萬,運(yùn)輸效率提升6-8倍。

租賃模式擴(kuò)展市場空間

物流車運(yùn)營模式上,我們認(rèn)為燃料電池物流車和純電動物流車在客戶類型和運(yùn)營邏輯比較一致,都可以通過租賃運(yùn)營方式去拓展市場。新能源物流車拿到國補(bǔ)和地補(bǔ)需要一定時間,對于購買者要求較強(qiáng)的資金實(shí)力,物流車運(yùn)營商可以通過墊資購買物流車,租賃方式提供給終端客戶,可以緩解目標(biāo)客戶資金壓力。新能源物流車目標(biāo)客戶多樣,物流和快遞公司等大客戶可以批量購買物流車,但是也存在租賃需求;搬家公司、批發(fā)商和零售商等中小客戶可能缺乏足夠資金批量購買物流車,可以通過租賃方式獲取物流車。

連通用戶與車廠需求,租賃運(yùn)營易于做大市場。在沒有租賃模式的市場中,車廠/零部件廠商與終端用戶共享補(bǔ)貼和成本效益。引入租賃模式后,租賃公司可以通過運(yùn)營維護(hù)以及個性化服務(wù)進(jìn)一步匹配車廠與用戶的需求,以此將市場做大,并重新分配經(jīng)濟(jì)效益。對于終端用戶而言,只需定期向租賃公司繳納一定租金即可使用新能源物流車,對資金需求量少,可以繞過申領(lǐng)補(bǔ)貼困難等問題,直接享有新能源物流車運(yùn)營周期內(nèi)的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢。

新能源汽車多種租賃運(yùn)營模式可以優(yōu)化整合車輛制造商和終端用戶的需求。對于整車廠和零部件廠商而言,通過經(jīng)營性租賃、融資租賃等多種方式可以較快打開市場,整車廠在一定程度上也可以減少對終端買家的質(zhì)量問題賠償。另一方面,終端用戶根據(jù)自身需求選取不同的租賃方式,使使用成本在時間尺度上得以分?jǐn)偅瑫r規(guī)避對產(chǎn)品質(zhì)量風(fēng)險的承擔(dān)。而租賃公司在整個模式中擔(dān)任中介角色,通過租賃、運(yùn)營維護(hù)以及個性化服務(wù)進(jìn)一步匹配整車廠與用戶的不同需求,以此做大終端需求,從而得以重新分配新能源汽車所帶來的成本效益和補(bǔ)貼收益,從中獲取利潤。

純電動物流車的租賃運(yùn)營始于2015年,目前至少已有20家公司參與,部分已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)營階段并不斷豐富旗下車型。整車租賃模式以重慶瑞康為例,目前重慶地區(qū)各大快遞公司的電動物流車都是從瑞康租賃,其中中通快遞和圓通快遞各有20-30輛車,租期5年,保證金1萬元,月租金1800元,5年或者10萬公里之后,企業(yè)可以選擇退還車輛,領(lǐng)回保證金,也可以將保證金作為購車款,購得車輛所有權(quán)。除了年租、月租以外,還有日租、時租的形式,靈活多變,可以滿足不同終端客戶需求。

解決地補(bǔ)申請困難的問題。在部分省市,個人和沒有運(yùn)輸資質(zhì)的企業(yè)較難申請電動物流車地補(bǔ),租賃是他們享受補(bǔ)貼和電動經(jīng)濟(jì)效益的最合理方式。這些省市要求申請地方補(bǔ)助的專用車購買者具備運(yùn)輸企業(yè)資質(zhì)(比如上海),個人或沒有運(yùn)輸資質(zhì)的企業(yè)將難以申請到地補(bǔ)。這種情況下,個人和非運(yùn)輸類企業(yè)可以通過租賃模式長租物流車,享受新能源物流車帶來的經(jīng)濟(jì)效益。

燃料電池物流車可以參考純電動車租賃的方式,以租代購,為終端用戶減輕購車顧慮和資金壓力,使得燃料電池物流車?yán)m(xù)駛里程長、使用方便、零排放等優(yōu)勢逐步顯現(xiàn),并得到市場的認(rèn)可,促進(jìn)其在新能源專用車市場的推廣應(yīng)用。

創(chuàng)新型租賃模式,將加氫站引入燃料電池物流車的租賃。加氫站作為燃料電池車輛的基礎(chǔ)設(shè)施,投資成本高,還未能普及,氫氣價格也處于高位,這些都是未來燃料電池物流車推廣應(yīng)用的障礙。而參考現(xiàn)在純電動物流車出現(xiàn)的引入電池生廠商到租賃運(yùn)營當(dāng)中的模式,形成自產(chǎn)自購的銷售閉環(huán)再面向終端用戶。同理可以考慮將加氫站引入?yún)⑴c,降低燃料電池物流車使用成本,吸引更多下游需求,反過來帶動上游加氫站的建設(shè)。




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