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敬请参阅最后一页特别声明 1 基本结论 重卡减排 是道路 交 通领 域脱碳 重点，长续航、低成本的 燃料电池是重卡电动化转型的 优选 项，催生 2025 年百亿市场。电动 化转 型路 线主 要分 为 燃料 电池 和纯 电动 重 卡，技术 路线 选择 关 键在 于成 本的 商用 化 可行，测 算结 果表 明，燃料电池重卡经济性更佳。重卡 电动 化符 合 减排 需求，燃料 电池 重 卡迎 来发 展 期。碳达 峰 和国 六标 准 的实 施促 使 汽车 减排，考 虑到 汽 车领域过半污染物来源于重卡，这将利好燃料电池重卡。当其渗透率达 100%时，碳排放量每年将减少 11688t，对应4294.4 万辆乘用车的碳排放量。同时 燃料电池重卡 销量逐年增长，2022 年达 2465 辆，同比涨幅高达 2.2 倍，在新能源重卡中 占比达 9.8%。燃料 电池 重卡 全 生命 周期 成 本优 于换 电 重卡，商 业 化推 广可 行 性更 高。全 生命 周期 成 本分 为购 置和 运营 阶 段，在 短岛 和 长 途 场 景 分 别 进 行 测 算。测 算 结 果 表 示，燃 料 电 池 和 换 电 重 卡 TCO 在 短岛 场 景 下 分 别 为318.93/337.82 万元，长途高速场景下分别为 294.01/322.79 万元。在 当 前成 本水 平及 政策 条件 下，燃料 电池重卡 可实现更低成本，更符合商业推广需求，随着规模效应 和技术进步，预计 2025 年系统价格 将 降至 2 元/W以下，实现无补贴 下 TCO 平价。燃料 电池 重卡 市 场空 间累 计 超百 亿。物 流需 求和 基 建复 苏带 来 重卡 增量 需 求，长续 航 和更 经济 的成 本使 燃 料电池重卡成为最佳选择。预计 2022-2025 年燃料电池重卡累计销量超 7 万辆，对应累计市场空间有望达到 500 亿规模，年复合增长率达 40.8%。燃料 电池 叉车 五大 性能 优 势 相较 纯 电动 叉车 更符 合市 场 需求，且 全生 命周 期 成本更低，2022-2025 年累计百亿 市场。配套 燃料电池叉车 的撬装式加氢机便于拆卸，利于实现批量推广。性能 更优，国 内 企业 加速 布 局燃 料电 池 叉车。燃料 电池 叉车 具 备加 氢快、耐低 温、运 行稳、高 功率 密度 和 长寿命五大 性能 优势 纯电 动叉 车，海 外燃 料 电池 叉车 已 实现 商业 模 式推 广上 万 台，国内 政 策利 好及 补贴 出台，十余家企业已入局。燃料 电池 叉车 全 生命 周期 成 本优 于纯 电 动叉 车，替 代空 间广 阔。全 生命 周 期成 本测 算 分为 购置 和运 营阶 段。测算结果表明，燃料电池和电动叉车 TCO 分别为 47.8/50.9 万元，燃料电池叉车现阶段已具备成本优势。随着终端的 放量 和技 术 的成 熟，氢 气和 系统 价 格将 进一 步 降低，从 而 扩大 成本 优 势，加速 推 动燃 料电 池叉 车市 场 化进程。燃料 电池 叉车 累 计市 场空 间 破百 亿。国 内生 产需 求 回升 和物 流 仓储 业发 展 带动 叉车 市 场，燃料 电池 叉车 凭 借更优性能和更低成本成为升级需求的主流方向，预计 2022-2025 年燃料电池叉车累计销量近 5.3 万台，对应累计市场空间有望达到 100 亿规模，年复合增长率接近 33%。投资 建议 交通 领域 燃料 电池 在重 卡 和叉 车方 面的 性能 和 经济 性优 于同 类纯 电 动车 型，随着 政策 的 推广、氢 气价 格的 下 行 以及基础设施的完善，商业化推广空间潜力大，2022-2025 年累计均可达成百亿市场规模。建议关注燃料电池核心零部件环节企业：亿华通、美锦能源、京城股份。风险提示 示范城市群 推广 落地不及预期；政策补贴逐年退坡；基础设施建设不及预期。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 2 内容目录 一、燃料电池重卡 vs 电动重卡：续航长+更经济，潜在百亿市场空间.4 1.1 双碳政策叠加排放标准升级，重卡成为交通领域实现节能减排的重点.4 1.2 电动化转型是重卡减排优选解，高载量和长续航的燃料电池重卡是电动化优选项.5 1.3 全生命周期成本测算：燃料电池重卡全生命周期成本优于换电重卡.9 1.4 市场空间测算：燃料电池重卡 2022-2025 年累计市场空间超百亿.11 二、燃料电池叉车经济性占优，市场规模有望破百亿.12 2.1 燃料电池叉车性能更优，国内企业布局加速.12 2.2 全生命周期成本测算：燃料电池叉车全生命周期成本最经济.14 2.3 市场空间测算：燃料电池叉车 2022-2025 年累计市场空间破百亿.17 三、投资建议.17 四、风险提示.17 图表目录 图表 1：2017-2035 年汽车燃料周期碳排放量测算.4 图表 2：2017-2035 年汽车运行使用阶段碳排放量测算.4 图表 3：重卡二氧化碳排放量.5 图表 4：重卡四项污染物排放量.5 图表 5：国五、国六 a 和国 六 b 排放限值.5 图表 6：国五、国六 a 和国 六 b 排放限值对比.5 图表 7：重卡碳减排量随电动化渗透率的变化.6 图表 8：2017-2022 年中国重卡销量（万辆）.6 图表 9：2018-2022 年中国新能源重卡销量及渗透率.6 图表 10：2021-2022 年各类型新能源重卡份额（辆，%）.7 图表 11：燃料电池重卡和纯电动重卡性能对比.7 图表 12：燃料电池重卡质量拆分测算框架.7 图表 13：电动重卡质量拆分测算框架.7 图表 14：燃料电池重卡和电动重卡基本参数.8 图表 15：燃料电池重卡与纯电动重卡发动机系统对比.8 图表 16：电机驱动系统重量对比.8 图表 17：燃料电池重卡和电动重卡质量拆分对比.9 图表 18：燃料电池重卡和锂电重卡续航量对比.9 图表 19：燃料电池重卡全生命周期成本测算框架.10 图表 20：FCV 和 BEV 重卡购置成本对比.10 图表 21：FCV 和 BEV 重卡运营成本对比（短岛）.11 图表 22：FCV 和 BEV 重卡运营成本对比（长途）.11 图表 23：FCV 和 BEV 重卡 TCO 对比（短岛）.11 图表 24：FCV 和 BEV 重卡 TCO 对比（长途）.11 XVBYwPsPnOmNsMsRsPsNoP7N8Q8OnPrRmOsRkPqQrMlOoPvM6MmNnNwMtRmQvPnQrQ行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 3 图表 25：2021-2025 年燃料电池重卡市场空间测算（亿元）.12 图表 26：2015-2022 年中国电动叉车销量占比.13 图表 27：2018-2021 年全球和中国电动叉车占比.13 图表 28：燃料电池叉车和纯电动叉车性能对比.13 图表 29：国内燃料电池叉车项目布局.14 图表 30：燃料电池叉车购置阶段成本分布.15 图表 31：纯电动叉车购置阶段成本分布.15 图表 32：燃料电池和纯电动叉车购置成本对比.15 图表 33：燃料电池叉车运营阶段成本分布.16 图表 34：纯电 动叉车运营阶段成本分布.16 图表 35：燃料电池和纯电动叉车运营成本对比.16 图表 36：燃料电池和纯电动叉车 TCO 对比.16 图表 37：2021-2025 年燃料电池叉车市场空间测算（亿元）.17 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 4 一、燃料电池重卡 vs 电动 重卡：续航长+更经济，潜在百亿市场空间 1.1 双 碳 政策 叠 加排 放标 准升 级，重卡 成为 交通 领域 实现 节能 减排 的重 点 汽车 领域 碳排 放占 交通 领域 比例 达 80%，双 碳目 标下 减排 任务 重。据 中汽 中心 测算，汽车碳 排放 占我 国交 通领 域碳 排放 80%以上，汽车 的燃 料排 放约 占 国内 总温 室气 体排 放的7.5%。2020 年中国明确提出 2030 年“碳达峰”与 2060 年“碳中和”目标，要求 2030年前实现单位国内生产总值二氧化碳排放比 2005 年下降 65%以上。同时中国汽车产业发展报告（2020）指 出，汽车 产业 将提 前到 2028 年实现碳达峰，2035 年在碳达峰的基础上再减排 20%以上，最终在 2050 年实现近零排放。基于 中汽 中心 对车 队的 碳排 放核 算及 预测 模 型测 算，汽车 燃料 周期（包 括 燃料 生产、运输及车辆行驶）的碳排放达峰时间大约在 2025 至 2029 年，对应峰值为 11.6 亿吨左右，并且在 2030 年后碳排放将快速下降。在仅考虑车辆运行使用阶段（不包括燃料生产、运输碳排放）的情况下，碳达峰时间预计也处于 2025 至 2029 年区间，对应峰值约为 8.9亿吨左右。目前道路交通占国内石油消费总量的近 50%，且 98%的碳排放来源于汽车的燃油排放，考虑到 2028 年前的平台过渡 期，道路交通汽车产业实现减排的时间较短、任务较重。图表1：2017-2035 年汽车燃料周期碳 排放量测算 图表2：2017-2035 年汽车运行使用阶 段碳排放量测算 来源：中汽中心，国金证券研究所 来源：中汽中心，国金证券研究所 重卡排放物是道路交通温室气体和空气污染物的主要来源，分别占比 30%和 60%。重卡是指总质量大于 15 吨的 载 货车，现 阶段 大多 重卡 由柴 油发 动机 驱 动，这类 车辆 的排 放物是温室气体和空气污染物的主要贡献源。在中国，重卡保有量接近 900 万辆，仅 占道 路车辆总保有量的 4%左右，但重卡每年二氧化碳排放量占所有车型比例的 54%左右，是所有车辆碳减排当中的关键车型。燃油重卡四项污染物排放量高达 563 万吨，占所 有车 型比例的 36%，单辆燃油重卡的颗粒物排放是乘用车的 306 倍。生态 环境 部 中国 移动 源环境 管理 年报（2022）显示，2021 年全 国机 动车 排放 的污 染物 总量 中，全国 重卡 一氧化碳（CO）、碳 氢化 合物（HC）、氮 氧化 物（NOx）、颗 粒物（PM）排放量分别为 81.4 万吨、35.5 万 吨、443.0 万吨、3.6 万吨，分别 占汽 车排 放 总量 的 10.6%、17.7%、76.1%、51.5%。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 5 图表3：重 卡 二 氧化 碳排 放量 图表4：重 卡 四 项污 染物 排放 量 来源：中国经济网，国金证券研究所 来源：中国移动源环境管理年报(2022 年)，国金证券研究所 道路 交通 排放 标准 趋严，倒 逼重 卡升 级转 型。为 有效 治理 环境，我 国机 动 车污 染物 排放标准 不 断升 级，针对 四项 标准 污 染物 一 氧化 碳(CO)、氮 氧化 合 物(NOx)、碳 氢化 合物(CH)、颗粒物(PM)排放标准更加严格。2016 年国家环境保护部发布了轻型 汽车污染物及测量方法（中国第六阶段），依据排放限值，国标设置了国六 a 和国六 b 两个阶段的方案，其中限值相对宽松的国六 a 阶段已于 2020 年 7 月起 实施，国 六 b 将于 2023 年 7月实施，其中重型柴油新车已于 2021 年 7 月起全面实现国六排放标准达标。相较国五标准，国六 a 标准的 CO 排放限值降低 30%，国六 b 标准的 CH、CO、NOx 和 PM 颗粒物排放限值分别降低 50%、50%、42%和 33%，排放标准升级幅度较大，同时新增氧化 亚氮（NzO）和 PN 细颗粒物排放限值。排放标准的升级迫使污染排放严重的重卡向低碳和低污染转型。图表5：国 五、国六 a 和国六 b 排放限值 图表6：国 五、国六 a 和国六 b 排放限值对比 排放物 国五 国六 a 国六 b CO(mg/km)1000 700 500 HC(mg/km)100 100 50 NOx(mg/km)60 60 35 PM 颗 粒物(mg/km)4.5 4.5 3 NzO(mg/km)20 20 PN 粒 子数 量(个/km)6.0 x1011 6.0 x1011 排放物 国六 a vs 国五 国六 b vs 国五 国六 a vs 国六b CO(mg/km)降低 30%降低 50%降低 29%HC(mg/km)不变 降低 50%降低 50%NOx(mg/km)不变 降低 42%降低 42%PM 颗 粒物(mg/km)不变 降低 33%降低 33%NzO(mg/km)新增项 新增项 不变 PN 粒 子数 量(个/km)新增项 新增项 不变 来源：环保部，国金证券研究所 来源：环保部，国金证券研究所 1.2 电 动 化转 型 是重 卡减 排 优选 解，高载量和长续航 的燃料电池重卡 是电动化 优选项 重卡电动化符合减排需求，转型后年碳减排量接近 1 万吨。新能源电动重卡 基于零排放的优 势符 合整 体减 排需 求，成为 重卡 升级 改造 的主 要方 向。以 重卡 二氧 化碳 排放 量 250 g/km，重卡年运营公里 5.5 万 km、2021 年重卡保有量 850 万辆销售量为基准，当重卡电动化渗透率为 1%时，碳排放量每年减少 117t，对应 42.9 万辆乘用车的碳排放量；渗透率为 10%时，碳排放量每年减少 1169t，对应 429.4 万辆乘用车的碳排放量；渗透率为50%时，碳排放量每年减少 5844t，对应 2147.2 万辆乘用车的碳排放量；渗透率为 100%时，碳排放量每年减少 11688t，对应 4294.4 万辆乘用车的碳排放量。重卡54%乘用车35%其 他 车 型（轻卡、中 卡、客车）11%行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 6 图表7：重 卡 碳 减排 量随 电动 化渗 透率 的变 化 来源：中国商用车电动化发展研究报告，国金证券研究所 2022 年新能源重卡销量 突破 2.5 万辆，渗透率达 3.7%。在旧车淘汰、新基建等因素的推动 下，重卡 市场 整 体表 现 较为 平稳，排放 标 准和 限制 的 严格 催 生出 新 能源 重卡 需求，2020 年 10 月，工信部发布推动公共领域车辆电动化行动计划，加快推进重卡电动化，随着双碳目标的设立和排放法规的加严，国内新能源电动重卡销量持续增 长，2022 年销量达 25152 辆，同比增长 141%。从 2018 年首次亮相市场至 2022 年突破 两 万辆规模，新能源重卡复合增长率达 107.8%，重卡市场渗透率由 0.1%扩大至 3.7%，增 长 潜力 正在 快速释放。图表8：2017-2022 年中国重卡销量（万辆）图表9：2018-2022 年中国新能源重卡 销量及渗透率 来源：中汽协，国金证券研究所 来源：中汽协，国金证券研究所 燃料电池重卡占新能源重卡比例持续扩大，2022 年达 9.8%。2022 年，中国 新能 源电 动重卡销量为 25152 辆。从种类来看，2022 年燃料电池重卡销量大幅提升，同比涨幅高达2.2 倍，占比达 9.8%；纯 电动 占比 达 90.1%，占比相较 2021 年同期有所下滑；柴油混合动力重卡占比为 0.1%。燃料电池车型占比同比明显上升，从 2016 年至 2022 年底，燃料电池重卡累计推广 3278 辆，其中 2022 年整年销量达 2465 辆。05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0004,5005,000020004000600080001000012000140001%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%CO2(/)CO2(/)CO2/0204060801001201401601802017 2018 2019 2020 2021 20220.0%0.5%1.0%1.5%2.0%2.5%3.0%3.5%4.0%0500010000150002000025000300002018 2019 2020 2021 2022%行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 7 图表10：2021-2022 年各类型新能源重 卡份额（辆，%）来源：环保部、工信部，国金证券研究所 高能量密度+长续航，燃料电池是重卡电动化的 优先 选择。电动重卡主要涵盖 燃料电池和锂电（纯 电动）两 种路 线，对比 锂电，燃 料 电池 的高 能量 密度 带来 的长 续 航能 够大 幅缓解纯 电动 车的 续航 里程 问题。虽然 纯电 动重 卡可 通过 换电 模式 解决 续航 问 题，但其 全生命周期成本 经 济性 低于 燃料 电池 重卡，并且 大规 模应 用 对电 网 负荷 过大，更多 的适 用于部分 特定场景，例如 封闭作业、短岛 运输 等。随着 2022 年 3 月氢能产业发展中长期规划（2021 2035 年）的 出 台以 及燃 料电 池长 续航 等优 势，未来 燃料 电池 重卡 将有望 成为 新能源 重卡 主流。图表11：燃 料 电 池重 卡和 纯电 动重 卡性 能对 比 项目 燃 料 电 池车 纯电动车 能量来源 氢气 电 能量密度 36000Wh/kg 240Wh/kg 用于驱动的能量比 约 60%67%环保性 环保，产物是水 废旧电池二次污染 加注等待时间 2h 续航里程 700-1000km 200-570km 来源：高工锂电、中汽协、矩大锂电，国金证券研究所 燃料 电池 在高 重载 上更 优，同等 车型 可实 现 更高 载货 量。载重 量是 衡量 重 卡运 行经 济性的重要指标之一，重卡自重越小，可承载的货物重量越多。以 49t 重卡 为例 测算 实际 载重量，实 际载 重量 等于 理论 载重 量 减去 车身 自重，因 此 车身 自重 越轻，根 据我 们的 测 算，燃料电池重卡比电动重卡质量更低，也就意味着载重量更高，经济性更优。测算 框架：燃 料 电池 重卡 主要 由燃 料 电池 系统、电机 驱动 系 统、动力 电 池、储氢 系统、车身 及其 他 构成；电 动重 卡的 主 要由 电池 包，电 池底 座，电 机驱 动 系统，车 身及其他部件构成。对比两者关键组件的重量，即可测算出载重量差异。图表12：燃 料 电 池重 卡质 量拆 分测 算框 架 图表13：电 动 重 卡质 量拆 分测 算框 架 来源：CNKI，国金证券研究所 来源：CNKI，国金证券研究所 测算假设和逻辑：选择奔驰 Daimler GenH2 燃料电池重卡和奔驰 Daimler eActros LongHaul 纯电动重卡进行对比，将从发动机系统、电机驱动系统车身及其他，三方行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 8 面进行拆分。这两款车型在 2022 年9 月隔天发行，具有较强的时效性。假设两款车型车 身及 其他 小 型部 件的 重量 相同，仅针 对两 款 车型 核心 差 异：发动 机 系统 和电 机驱动系统的质量进行对比。图表14：燃 料 电 池重 卡和 电动 重卡 基本 参数 项目 燃 料 电 池重卡 电动重卡 驱动形式 4*2 4*2 载重量（kg）40000 40000 最大马力 898PS 804PS 有效载重 25000 22000 来源：福田汽车官网、上汽红岩官网，国金证券研究所 发动机动力系统重量，燃料电池重卡系统重量显著低于电动重卡。Daimler Gen H2 燃料电池重卡：发动机为燃料电池系统，其需要搭配储氢系统、动力电池共同为汽车提供动力，发动机系统重量总共达到 2.05 吨。1）燃料电池系统：重量约在 500-600kg。搭载两个 150kw 的电 堆，共 计 300kw；2）储氢系统：满载下 重量约为 960kg。该系列重卡搭载两个储氢瓶，可加注 80kg 液氢，对应 需配 备 的储 氢罐 总容 量需 在 1100-1200L；3）动 力电 池：重量 为 525kg。搭载72kwh 动力电池，提供 400kw 功率。Daimler eActros Longhaul 纯电动重卡：动力电池重量约为 4.15 吨。磷酸铁锂电池，并行使用 3 个电池组，共计 600kwh。图表15：燃 料 电 池重 卡与 纯电 动重 卡发 动机 系统 对比 类型 重要组件 重量（kg）燃料电池重卡发动机系统 燃料电池系统 550 动力电池 540 储氢系统 960 储氢量 80 储氢瓶 880 总计 2050 纯电动重卡发动机系统 电池包 4150 差值 2100 来源：捷氢科技 官网、宁德时代 官网、hylium industries 官网，国金证券研究所 电机驱动系统重量，换电重卡电机驱动系统重量高于燃料电池重卡。Daimler Gen H2 燃料重卡：重量约为 195.5kg。搭载两台电机，单台电机的输出功率为 230kw。Daimler eActros Longhaul 纯电动重卡：重量约在 980kg-1000kg。该款重卡搭载两台电机，电机输出功率为 400kW。由于 Daimler 官网并未披露电机具体参数，我们以特百佳披露的参数测算。图表16：电 机 驱 动系 统重 量对 比 车型 电 机 名 称 重 量（kg）燃 料 电 池 重 卡电 机 驱动 系 统 轮边电机 195.5 电 动 重 卡 电 机驱 动 系统 特 百 佳 驱 动 电机 980 差值 784.5 来源：Daimler 官网、特百佳官网，国金证券研究所 载重 量对 比：燃料 电池 重卡 载重 量高 于换 电 重卡。测 算结 果表 明，燃料 电 池重 卡的 发动机系统质量和电机驱动系统质量，均低于纯电动重卡，合计差值达到 2.8 吨，燃 料电 池重卡具备更高的载重量和更优的经济性。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 9 图表17：燃 料 电 池重 卡和 电动 重卡 质量 拆分 对比 车型 系统类型 重要组件 重量（kg）燃料电池重卡 发电机系统 燃料电池系统 550 动力电池 540 储氢系统 960 储氢量 80 储氢瓶 880 总计 2050 电机驱动系统 轮边电机 195.5 总计 2245.5 换电重卡 发电机系统 电池包 4150 电机驱动系统 特百佳驱动电机 980 总计 5090 差值 2844.5 来源：福田汽车官网、上汽红岩官网、Daimler 官网、特百佳 官网，捷氢科技 官网、宁德时代 官网、hylium industries 官网，国金证券研究所 续航 更长，燃 料电 池在 重卡 上可 充分 发挥 里 程优 势。续驶 里程 是新 能源 汽 车进 军重 卡市场需 要突 破的 关键 点之 一，是当 前纯 电动 重 卡尚 未大 规模 投入 使用 的问 题 之一。目 前，纯电 动重 卡的 最高 续航 量也 只达 到 200km，难 以应 对长 途运 输的 需求。根 据数 据对 比，燃料电池重卡续航优于电动重卡。测算逻辑与假设：测算续航量对比车型同上。Daimler Gen H2 燃料电池重卡使用液氢，相较于高压气态储氢罐，储氢量大幅提升，约 10 倍以上，使用液氢系统测算续航能力具备代表性意义。续航量，燃料电池重卡续航量可达 电动 重卡 3 倍。Daimler Gen H2 燃料电池重卡：续航里程为 1000km。搭载 80kg 液氢系统且内置两个 150kw 电堆，以及 400kw 的动力电池。Daimler eActros Longhaul 纯电动重卡：续航里程为 311km。使用磷酸铁锂电池，内置 3 个电池组，共计输出功率 600kw。续航里程对比：燃料电池重卡续航里程长于纯电动重卡。根据续航里程对比，燃料电池重卡单次可比电动重卡的续航里程高 700km 左右，加氢仅需 15-20 分钟，相较电动车小时级别起步的充电时间，其燃料加注时间大幅缩减。虽然纯电动重卡可使用 3 分钟的换电方式以解 决充电时间长的问题，然而每块电池充满仍需要 3 小时左右，并且换电站的数量与供应程度仍无法满足频繁换电的重卡 需求，电 网 的高 负荷 问题 也需 要 进一 步解 决。当 前全 国 加氢 站建 设 落地 加速，预计 2030 年建成加氢站数量将达到千座级别，燃料电池重卡基础设施配套正加速完善，氢气价格也处于快速下降的通道，氢气加注的便利性和经济性逐步显现。图表18：燃 料 电 池重 卡和锂电 重卡续航量对比 车型 续 航 里 程（km）燃料电池重卡 1000 锂电 重卡 311 差值 689 来源：福田汽车官网、上汽红岩官网、Daimler 官网，国金证券研究所 1.3 全 生 命周 期 成本 测算：燃 料电 池重 卡全 生命 周期 成本 优于 换电 重卡 全生 命周 期成 本是 衡量 重卡 经济 性的 核心 指 标。成本 是评 估技 术路 线商 用 化可 行性 的关键，全生命周期成本（TCO）是从卡车整个生命周期来考量成本，包含车辆购 置成本以及运营成本。当燃料电池重卡 TCO 比纯电动重卡更低时，燃料电池重卡便是终 端用户的经济性 更优 选择。目 前燃 料电 池系 统占 整车 成本 约 60%，运 营阶 段 主要 以氢 气费 用为 主，因而系统单价和氢气售价是影响燃料电池重卡 TCO 的主要因素。行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 10 图表19：燃 料 电 池重 卡全 生命 周期 成本 测算 框架 来源：CNKI，国金证券研究所 燃料电池和 换电 重卡的全生命周期成本测算逻辑和假设 如下：考虑到 短岛 和长 途运 输场 景下 重卡 的 车速 不同 将 导致 整车 全 天用 电量 的 差异，换 电模式 下，配置 的 备用 电池 数量 将不 同，从 而影 响 换电 站的 服 务价 格。因 此，我们 将燃料电池和换电重卡的 TCO 分为 短岛 和长途场景，其中对每个场景将分为购置阶段和运营阶段的成本拆分，并以 49t 重卡为例进行测算。购置成本：国补+地补后低于电动重卡。购置成本包括裸车价和补贴。燃料电池 重卡：当前一辆 49 吨 燃料电池重卡(FCV)落地价约为 130 万元，其主要制造成 本构 成环 节 包括 燃料 电池 系统、车载 供氢 系 统、动力 电 池、基础 车 架、电驱 及电控等部件。补贴方面，110kW 49t 车型在 2023 年对应 示范城市群 奖励额度 约 46.2万 元，按照国补：地补=1：1 的比例折算，合计补贴额可达 92.4 万元，实际购置成本约 37.6 万元。换 电重卡：当前一辆 49 吨电动重卡(BEV)落地价约为 98.9 万元，无地方补贴，实际支付价款为 98.9 万元。图表20：FCV 和 BEV 重卡购置成本对比 来源：汽车之家，政府官网，国金证券研究所 运营成本：氢气价格 20 元/kg，运营成本 短岛 场景 接近平价，长途场景成本 更低。运营成本包括能耗费用、维保成本、系统折旧费用和环境成本。燃料电池重卡：能耗费用：FCV 能 耗费 用为 百公 里氢 耗 与氢 气单 价 的乘 积。百 公里 氢耗 随 车型 大小、运营工况、系统装机容量、系统控制逻辑变化，参考 FCV 实际运营数据，49t 燃料电池 重卡 百公 里氢 耗取 9kg。氢气 价格 方面，多 样化 氢源 造 成国 内氢 气 终端 价格 差异较大，补贴下，副产氢实际终端售价 可 实现 氢气售价 低于 20 元/kg，电解水制氢价格则偏高，电价低于 0.2 元/度地区的电解水制氢就地使用，氢气售价可实现 20元/kg，对应 短岛 和长途场景下百 公里能耗费用约为 180 元；行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 11 维保成本：分为轮胎费用、维修费用、保养费用和保险费用，一年合计共为7.57 万元；系统折旧费用：和系统使用寿命和更换系统费用有关，此处取 6.97 万元/年；4）环境成 本：主要 为载 货量 成本，以 燃 油(ICEV)车型 为基 准测 算，FCV 车型 因载 重差 距产生 额外 的运 输 成本，对 于等 量的 载 货量，相 比 燃油车，FCV 车型 需增 加 运输 频次，导致运输成本上升，换算为使用成本上升 3.1%。纯 电动 重卡：能耗费用：百公里电耗约为 124kWh，用电均价为 0.7 元/kWh，对应 短岛 和长途场景下百公里 能耗费用均约为 86.8 元；维保成本：一年合计共为 5.4 万元；系统折旧费用：和系统使用寿命和更换系统费用有关，此处取 13.1 万元/年；环境 成本：主 要为 载货 量 成本，以燃油 车型 为 基准 测算，BEV 车型 换算 为使 用成 本上升 11.2%。图表21：FCV 和 BEV 重卡运营成本对比（短岛）图表22：FCV 和 BEV 重卡运营成本对比（长途）来源：汽车之家，政府官网，国金证券研究所 来源：汽车之家，政府官网，国金证券研究所 成本经济性：降本成效显著，现阶段补贴后 TCO 低于 电动 重卡。基于 扶持 期产 业链 成本 情 况和 政策 方 案，在短岛 和长 途场 景下，FCV 全 周期 经济 性均优于换电重卡，在高补贴、氢气资源优势地区具备性价比优势。以 49t 重卡为例，假设 全生 命周 期运 营里 程 100 万公里，测算 得 到短岛 场景 下燃 料电 池重 卡 TCO 约318.93 万元，电动 重卡 约 337.82 万元，长 途 高速 场 景 下 燃料 电 池 重 卡 TCO 约294.01 万元，电动 重卡约 322.79 万元。燃料电池重卡经济性均优于 电动 重卡，即在当前成本水平及政策条件下，燃料电池重卡已实现 TCO 低于 电动 重卡，考虑部分地区氢气资源丰富，相应燃料电池重卡的经济性将更加明显。图表23：FCV 和 BEV 重卡 TCO 对比（短岛）图表24：FCV 和 BEV 重卡 TCO 对比（长 途）来源：中交兴路，国金证券研究所 来源：中交兴路，国金证券研究所 1.4 市 场 空间 测 算：燃料 电池 重卡 2022-2025 年累计市场空间超百亿 预计 2022-2025 年燃料电池重卡累计销量超 5.4 万辆，对应累计市场空间有望达到 500亿规模，年复合增长率达 35.5%，测算逻辑与假设如下：重卡 销量 假设：物流 需求 和基 建复 苏 带来 重卡 增 量需 求。根 据用 途重 卡 可分 为物 流重卡和工程重卡。1）物流重卡：增速与交运运输、仓储和邮政业增速基本保持一致，根据国家统计局数据，2017-2021 年交运仓储邮政的平均增速约为 8%，社会物流的37.698.9281.3238.90.080.080.000.020.040.060.080.100100200300400FCV BEV运营成本（万元）实际购置成本（万元）吨公里成本（元/(t*km）-右轴37.698.9256.4223.90.070.080.000.020.040.060.080.100100200300400FCV BEV运营成本（万元）实际购置成本（万元）吨公里成本（元/(t*km）-右轴行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 12 稳增长拉动物流重卡的需求；2）工程重卡：包括自卸车、泵车和汽车起重机等，是挖掘 机等 工程 机 械的 配套 设备，增 速 主要 受益 于 基建 投资，其销 量与 挖 掘机 销量 呈现强相关性。根据工程机械工业协会数据，2021 年挖掘机销量增长约 5%，地产等基建投资的陆续启动和复苏，将直接带 动工程重卡市场需求。预计 2023-2025 年重卡销量增速分别为 25/20/20%。新能 源重 卡渗 透 率假 设：双碳 政策 的 推行 和国 六 排放 标准 的 实施 推动 重 卡向 电动 化升级，除 新增 市 场外，报 废更 新也 将 拉动 新能 源 重卡 需求。目前 国内 重 型卡 车保 有量达到 850 万辆左右，但是其中国三标准下的重型卡车保有量占比约为 35%-40%，国三 重卡 的加 速 淘汰 能释 放部 分更 新 需求，而 部 分省 市如 河 北已 开始 对 国四 柴油 货车采 取限 行等 措 施。未来 当国 三国 四 标准 下的 重 卡逐 步完 全 退出 市场，将会 带来 约600 万辆的市场空间，新能源重卡渗透率进一步上升。预计 2023-2025 年新能源重卡渗透率分别为 4.5/6/7.5%。燃料 电池 重卡 占 新能 源重 卡比 例假 设：长 续航 和 更经 济的 全 生命 周期 成 本使 燃料 电池重 卡在 所有 新 能源 重卡 中成 为最 佳 选择，在政 策不 断加 码 和燃 料电 池 示范 城市 群落地的推动下，新能源重卡销量将持续上升。预计 2023-2025 年燃料电池重卡占新能源重卡比例分别为 16/21/25%。燃料 电池 系统 成 本假 设：燃料 电池 重 卡主 要由 燃 料电 池系 统、车 载供 氢 系统、动 力电池、基 础车 架、电 驱及 电控 等部 件 构成，其 中 系统 是燃 料 电池 的能 量 发生 装置，成本占比低于 5 成，随着国产化技术的成熟以及放量，预计到 2025 年，系统成本将低于 2.0 元/W，系统成本的降低将进一步推动燃料电池重卡价格下降。图表25：2021-2025 年燃料电池重卡市 场空间测算（亿元）来源：Wind,国金证券研究所 二、燃料电池叉车经济性 占优，市场规模有望破百亿 2.1 燃 料 电池 叉 车性 能 更优，国内企业布局加速 叉车 电动 化已 成主 流趋 势，国内 电 动化 渗透 率仍 有提 升 空间。叉 车属 于非 道路 工业 车 辆，在为 托盘 货物 进行 装卸、堆 垛和 短距 离运 输 的轮 式搬 运车 辆中 被广 泛使 用。根 据中 国工程机械工业协会工业车辆分会数据，国内叉车保有量约为 300 万辆，受 益于 生产 需求 回升和物流仓 储业的发展，国内叉车 2022 年销量达到 104.8 万辆。叉车根据动力源可分为内燃 和电 动叉 车，以传 统化 石燃 料 作为 能源 驱动 的内 燃 叉车 排放 尾气 中存 在的 一 氧化 碳、碳氢 化合 物等 是环 境主 要污 染物 排放 源之 一，随 着排 放标 准的 升级，节 能 环保 的电 动叉车将迎来新的高速增长期，2015-2022 年电动叉车销量占比由 36%逐年递增至突破 64%，但对比欧洲 87%的电 动化 叉车 占比，同 时考 虑到 国内 存量 的叉 车 规模，叉 车仍 有较 大的电动化发展空间。2022 年 12 月 1 日实施的国四标准将进一步加速推动叉车的电动化转型。0501001502002502021 2022 2023E 2024E 2025E行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 13 图表26：2015-2022 年中国电动叉车销 量占比 图表27：2018-2021 年全球和中国电动 叉车占比 来源：中国工程机械工业协会 工业车辆分会，国金证券研究所 来源：WITS、中国工程机械工业协会 工业车辆分会，国金证券研究所 纯电 动叉 车在 性能 方面 无法 完全 匹配 市场 需 求。近几 年纯 电动 叉车 在国 内 发展 迅速，铅酸电 池目 前仍 是电 动叉 车最 主要 的动 力来 源，然 而其 存在 的某 些问 题使 电 动叉 车的 性能无法完全满足叉车的使用要求。具体而言：充电时间较长：铅酸电池叉车充电时间长达 8 小时，锂电叉车有所改善，但充电时间仍 长达 两小 时，对 运输 效 率影 响极 大，若 采用 备 用电 池，则 购置 成本 将大 幅上 升；低温 环境 性能 下 降：电池 性能 受到 低 温环 境影 响，因 此纯 电 动叉 车在 冷 链仓 库和 北方地区冬季等场景下运营受到限制；低电 量时 性能 下 降：电池 电量 的降 低 将减 慢叉 车 运行 速度，并降 低生 产 效率。数 据显示，纯电动叉车工作 4 小时后，再继续工作 4 小时的情况下，速度平均将下降 14%左右；不适 合大 吨位 场 景使 用：目前 纯电 动 叉车 集中 在 中小 吨位 环 节，受输 出 功率 密度 限制，在中大型运输对内燃叉车的替代能力有限；电池使用寿命较短：电池组更新较频繁，平均每 3 年左右需更
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