燃料电池产业链系列报告之七：燃料电池物流车经济性分析，重载领域FCV成本优势明显.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金燃料电池指数 3247.71 沪深 300 指数 3161.20 上证指数 2597.97 深证成指 7592.65 中小板综指 7675.03 相关报告 1. 产业核心环节、国产化初见成效 燃料电池电堆行业分析 2. 成本下降路径：国产化、规模经济和技术进步 -PEMFC 3燃料电池车用氢安全性分析 -氢气安全吗？ 4.燃料电池的氢气来源分析 -负荷中心附近的氯碱副产氢是最优选择 5.氢气储存运输问题分析 -气氢拖车能够解决目前需求、其他方向潜力大 6.燃料电池系列研究之加氢站 -中期看用户绑定，长期看低成本氢获取能力 张帅 分析师 SAC执业编号： S1130511030009 (8621)61038279 zhangshuai gjzq 彭聪 分析师 SAC执业编号： S1130518070001 pengcong gjzq 重载领域 FCV 成本优势明显 燃料电池 物流车经济性分析 基本结论 燃料电池物流车具备高载重、长续航和加氢快等优势，适用于城市支干线运输和城际运输场景。在环保日益严格情况下，传统中重卡面临路权问题，燃料电池物流车是其最佳替代者。 纯电动物流车具备 使用成本低优势，但是因为能量密度低，续航和载重难以兼具，而且面临充电时间长问题， 目前 适合于短途运输场景。 在全生命周期相同的运营里程下， 比较 燃料电池物流车、纯电动物流车和燃油物流车 三者的 全生命周期成本， 燃料电池物流车在当前补贴基础下经济性优于燃油物流车；纯电动物流车在低负载短途运输场景下经济性明显。 在地补为国补 0.6倍情况下，燃料电池汽车 全生命周期 使用成本为 1.67元 /km和同级燃油物流车使用成本持平 ； 在上海、武汉和深圳 等 地区，地补与国补可以达到 1比 1，燃料电池物流车经济性 显著 优于燃油物流车 。考虑燃料电池 物流车仅仅 数 百台级规模，未来伴随氢气价格和燃料电池成本下降经济性将愈加明显 。 中长期角度来看， 通过 对纯电动物流车和燃料电池物流车降本进行敏感性分析， 并且考虑补贴退坡， 我们可以发现燃料电池物流车全生命周期经济性愈发明显；纯电动物流车在低负载领域具备经济性，载重提升后经济性缩小 ： 纯电动物流车 随着成本下降 可应对补贴退坡 ， 在 2021年纯电动物流车完全没有补贴， 经济性 依然 优于燃油物流车， 但 载重提升后经济性缩小 。 2020年，燃料电池补贴不退坡，按照地补为国补的 0.6倍情况下，燃料电池系统成本下降 50%，整车成本下降 35%，氢气价格下降到 30元 /kg，燃料电池物流车全生命周期成本 19.55万，每公里成本 0.54元 /km，相对于燃油物流车成本低 67%。 2025 年，燃料电池地补完全退坡，燃料电池系统成本下降 90%，整车成本下降 62%，氢气价格下降到 28 元 /kg，燃料电池物流车全生命周期成本 23.45 万，每公里成本 0.65 元 /km，相对燃油物流车成本低 61%。 从物流配送企业角度出发， 燃料电池物流车 综合场景下吨利润最高。 物流配送企业单车运营收入与载重、里程呈正相关；单车运营 成本包括燃料成本、司机成本和租金成本等。 在 非限行区域，燃料电池物流车、燃油车和电动物流车运输每吨货物利润分别为 73.6/74.3/56.7 元 ；在限行区域 ， 燃料电池物流车、燃油车和电动物流车每吨运输利润分别为 71.9/66.4/51.2 元 。 综合场景考虑燃料电池物流车吨利润最高；纯电动物流车虽然燃料成本低，但是加上司机和租金成本后 ， 吨利润反而最低， 。 投资建议 燃料电池汽车具备长续航、加氢快、载重高和零污染等优点、在重载 中 长运输领域是燃油车的 完美替代者 ， 燃料电池 汽车 瞄准 400 万辆商用车市场，产业步入 1 到 N时代，行业大有可为。 建议关注氢能产业链 重点布局 的公司：大洋电机、雄韬股份、潍柴动力、东岳集团。 风险提示 新能源汽车技术进步不及预期；燃料电池补贴退坡 超预期 。 1211134914861623176018972034171218180318180618180918国金行业 沪深 300 2018年 12月 17 日 燃料电池产业链系列报告之七 买入（维持评级） 行业深度研究 证券研究报告 新兴产业中心燃料电池系列报告 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 综述： FCV 在重载长续航领域显现经济性，未来成本优势继续扩大 .4 应用：中长途重载运输场景下， FCV 是燃油物流车的完美替代者 .5 经济性：当前补贴情况下 FCV 全生命周期成本低于燃油物流车 .7 制造成本对比： FCV 成本最高、纯电动物流车其次，燃油物流车最低 .7 全生命周期成本对比： FCV 重载领域经济性显现 .8 中长期视野： FCV 经济性优势将逐步扩大 .13 纯电动物流车降本 进度可应对补贴退坡 .13 燃料电池物流车中长期经济性优势持续扩大 .14 燃料电池物流车示范运营初显成效，综合场景下吨利润最高 .15 上海地区燃料电池物流车运营数量达 300 辆 .15 站在物流配送企业角度，燃料电池物流车综合场景下吨利润最高 .16 燃料电池产业当前三大瓶颈，正在有序破解 .17 政府规划 +商用车发展推动加氢站逐渐完善 .17 燃料电池产业链国产化和规模化推动整车成本下降 .18 规模化 +液氢储运方式将降低氢气价格 .19 租赁模式扩展市场空间 .21 投资建议 .23 风险提示 .23 图表目录 图表 1：城市物流、区域物流及应用车型 .4 图表 2：全国城市配送企业单车日配送累计运距分布 .5 图表 3：第 21 批免税目录中两类物流车续驶里程分布 .5 图表 4： 三类车型成本构成 .7 图表 5：我国载货汽车标准重量分级 .8 图表 6：三类物流车车型选择及参数比较 .8 图表 7：车辆全寿命周期成本构成 .9 图表 8： 2017 年纯电动物流 车补贴政策 .10 图表 9： 2018 年纯电动物流车补贴政策 .10 图表 10： 2017 年燃料电池物流车补贴政策 .10 图表 11： 2018 年燃料电池物流车补贴政策 .10 图表 12：三类物流车燃料费用计算方法 . 11 图表 13： 2018 正 式补贴政策下三种物流车全寿命周期成本比对 .12 图表 14：纯电动物流车每公里使用成本敏感性分析 .14 图表 15： 2020 年燃料电池物流车每公里使用成本敏感性分析 .14 图表 16： 2025 年燃料电池物流车每公里使用成本敏感性分析 .15 图表 17：城市支线物流配送案例 .16 燃料电池系列报告 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 18：三种车型在不同场景下运输每吨货物利润 .17 图表 19：我国正在运营加氢站 .18 图表 20：中国氢能产业基础设施发展技术路线图 .18 图表 21：燃料电池汽车成本构成 .19 图表 22：日本和中国氢气售价构成 .20 图表 23：不同运输规模和 运输距离下的三种运氢模式成本比较 .20 图表 24：新能源物流车目标客户多样 .21 图表 25：新能源物流车租赁逻辑 .21 图表 26：新能源物流车经 营性租赁模式 .22 图表 27：新能源物流车融资租赁模式 .22 图表 28：纯电动物流车长租和时租流程 .22 燃料电池系列报告 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 综述： FCV 在 重载长续航领域显现经济性，未来成本优势 继续 扩大 燃料电池 物流车 具备 高载重 、长续航 、加氢快 、零污染和路权 等优点， 可应用于城际配送和 支 干 线运输 ， 目前在 基于国家补贴和地方补贴的情况下，燃料电池物流车 相对燃油物流车 经济性已经显现 ； 未来随着燃料电池产业国产化和规模化，燃料电池成本下降迅速，可以应对补贴退坡， 并且 燃料电池物流车成本优势将进一步扩大。 纯电动物流车在 低 负载市内 短途 配送场 景 使用成本低，但由于能量密度所限， 在重载和中长途场景 综合使用成本反而高 。 图表 1：城市物流、区域物流及应用车型 来源：国金证券研究所 我们认为 燃料电池物流车主要是替代 燃油中 卡和重卡应用于城市 支 干线和城际运输 主要有几点原因： 燃料电池物流车具备 高载重、续航长、加氢快和环保等优势， 非常契合 中长途 重载 运输场景。 现今主流城 市 快递配送网络模式 主要是 “ 城际 -分拨中心 /仓库 -网点 -终端用户 ” ，其中 “ 城际 -一级分拨中心 -二级网点 ” 的 支 干线运输主要由中 重 型货车承担； “ 二级网点 -终端用户 ” 以及最后一公里配送的 短驳 /支线 运输主要由载重 1t 左右的微轻型货车或者电动两轮车承担。燃料电池物流车载重一般都 大于 2t，续 航 300-700km，加氢 时间 5-10 分钟，具备路权优势 ，非常适合中长途距离的支干线运输 。 当前补贴情况下， 燃料电池物流车经济性优于燃油物流车 。 在地补为国补0.6 倍情况下，燃料电池汽车使用成本为 1.67 元 /km， 与 燃油物流车 成本持平 ；部分地区地补与国补持平，燃料电池物流车经济性优于燃油物流车。未来伴随氢气价格和燃料电池动力总成成本下降，燃料电池物流车经济性将更加突出。 伴随 燃料电池产业化， 氢气价格和燃料电池动力总成成本下降， 燃料电池物流车可以有节奏应对补贴退坡，未来 经济性将更加突出 。到 2020 年 补贴不退坡 ，燃料电池动力总成成本 下降 50%，氢气 30 元 /kg，燃料电池物流车全生命周期成本 相对燃油物流车低 67%；到 2025 年 地补完全退坡 ，燃料电池动力总成 成本下降 90%，氢气 28 元 /kg，燃料电池物流车全生命周期成本 相对燃油物流车低 61%。 纯电动物流车 在低负载短驳场景具备 使用成本低优势，但是不适用于干线和城际运输场景。 由于电池能量密度低， 纯电动物流车 载重和续航难以兼具， 目前纯电动物流车 载重一般低于 2T， 续航在 200-400km，而且实际续航低于标称数值，比较适合短驳场景，不适合 中 长距离运输 。 燃料电池系列报告 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 应用：中长途重载运输场景下， FCV 是燃油物流车的完美替代者 燃料电池物流车具备高载重、长续航和 加氢快等 优势， 适用于城市支干线运输和城际运输场景。 在环保日益严格情况下， 传统 中重卡 面临路权问题，燃料电池物流车是其 最佳替代者。 纯电动物流车具备使用成本低优势，但是因为能量密度低，续航和载重难以兼具，而且面临充电时间长问题，因此适合于短途运输场景，可以在城市内配送场景替代传统燃油物流车。 下面我们根据纯电动和燃料电池物流车性能指标详细分析 ： 车辆速度及动力性能 ： 燃料电池物流车和纯电动物流车均能满足需求 。现今纯电动物流车和燃料电池物流车最高车速都可以达到 80-100km/h，能够满足 城市配送、支干线运输和城际运输 行驶 速度要求。 目前纯电动物流车和燃料电池物流 车聚焦市内配送、城市内支线、干线和城际运输，路况一般较好， 纯电动和燃料电池 物流车 动力性能 都能够满足正常行驶的要求。 续航 里程及运输距离 ： 燃料电池物流车 具备稳定长 续航里程 ， 满足当前 多场景 运输 需求 ，并且可以通过增加储氢瓶提升续航； 纯电动物流车续航 低于标称值，但是满足 大部分 市内配送需求 。 根据 货运车辆 关于城市配送问题对于全国 100 家物流公司和运输公司的调查结果显示：所有企业单车日配送累计运距在 400km 里以内，其中单车日配送累计运距在 120-200km 之内的企业最多，占总量的 26%；20%的单车日配送累计运距在 200-300km 之间 ； 10%的单车日配送累计运距在 300-400km。 参考 2018 年 11 月发布的第 21 批免征车辆购置税的新能源汽车车型目录， 在 107 款纯电动 货车和专用车中， 续航里程 100-200km 车型占比 11%， 200-300km 车型占比 63%， 300-400km 车型占比 24%， 400km 以上车型占比 2%，纯电动物流车通过提高带电量提升续航， 但满载时车辆续航里程会打折。 由于燃料电池处于发展初期，目录上车型款数较少，我们参考第 20 和 21 批 免征车辆购置税的新能源汽车车型目录 ，两批目录 共有 7 款 燃料电池厢式 专用 车 ， 续航里程都在 350km 以上，而且燃料电池物流车可以通过增加储氢瓶提升续航。 整体而言燃料电池物流车 具备长续航优势，纯电动物流车续航也随着带电量提升而增加。 图表 2：全国城市配送企业单车日配送累计运距分布 图表 3： 第 21 批免税目录中两类物流车续驶里程分布 来源：货运车辆国金证券研究所 来源： 免征车辆购置税的新能源汽车车型目录 国金证券研究所 载重质量 ：燃料电池物流车因为燃料电池能量密度高，具备高载重优势，一般大于 2T，多数在 3T 以上；电动物流车由于能量密度低原因，载重和续航难以兼具，载重一般低于 2T。 当前燃料电池产业还处于产业化导入期，物流车车型数量较少，根据 2018 年第 12 批新能源汽车推广应用推荐车型目录，目录里共有 3 款燃料电池物流车车型，载7% 20% 17% 26% 20% 10% 0-80km 80-100km 100-120km120-200km 200-300km 300-400km020406080100-200km 200-300km 300-400km 400km以上 纯电动物流车款数 燃料电池物流车款数 燃料电池系列报告 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 重分别为 2.8/3.2/3.8T。 纯电动物流车 产业 化更成熟， 车型数量繁多，但 绝大多数载重处于 0.5-2t 区间，少数车型 载重 2t，而且实际运营数量较少 。 燃料需求 ： 燃料电池物流车相对燃油物流车具备经济性，未来成本下降空间还很大；纯电动物流车在低负载短途领域具备经济性优势 。 纯电动车辆的最大优势就在低廉的商用电价，现今商业用电均价（含服务费）大概在 1.2 元 /kWh，载重 1t 左右的轻型货车中，纯电动车辆的市区工况电耗平均在 23kWh/100km，每百公里电费不超过 28 元；而载重 3.5t 左右的燃料电池物流车市区工况 百公里 氢气消耗 2.5kg，氢气价格 40 元 /kg，每百公里加氢费用为 100 元， 已经较传统燃油物流车体现经济性， 未来伴随基础设施的健全和下游放量，氢气价格下降空间很大。 加注时间 ： 燃料电池物流车 加氢时间短，可以保证运营效率；纯电动物流车充电时间较长，如果运送繁忙期间充电会影响运营效率。 燃料电池物流车 加氢 10 分钟左右， 与传统燃油车加油时间相差不大； 电动物流车充电时间 快充需要 1-2 小时，慢充 5 小时 左右，一般充电采取夜间慢充，如果遇上运送繁忙期间， 单日运输距离提升，纯电动物流车会因为续航里程不足需要快充，会影响运营效率。 路权： 纯电动和燃料电池物流车相对燃油物流车均具备路权优势， 新能源物流车在京沪地区获得限行区域通行证概率远高于燃油物流车，在部分大型城市基本不受限 。 传统的燃油货车因为环境污染等问题，在上路时间和区域都受到一定限制。从各大城市现行的交通管理制度来看，对燃油货车的限行、限号、限制进城已经成为常态，尤其是在一些雾霾严重的城市，对部分车型的限制达到了全天不许通行的严苛地步。 而目前包括北京、上海、深圳等多地基本对于 纯电动和燃料电池物流 车 颁发通行证比例更高或者 在城区行驶不设限，路权优势明显。这对于送货速度和时间要求极高的物流业而言，是极大的竞争力。 燃料电池系列报告 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 经济性：当前补贴情况下 FCV 全生命周期成本低于燃油物流车 在全生命周期相同的运营里程下， 我们对于燃料电池物流车、纯电动物流车和燃油物流车进行 全生命周期成本比 较， 得出结论 ： 燃料电池物流车在当前补贴基础下经济性优于燃油物流车；纯电动物流车在低负载中短途运输场景下经济性明显，重载和中长途运输场景下综合成本更高。 制造成本方面： 燃料电池由于处于产业导入期，成本最高， 30kW 载重3.5t 的燃料电池物流车成本 80-100 万元， 75kWh 载重 1.3t 的电动物流车成本 16 万元左右，载重 3t 的燃油物流车成本 11 万元左右。 全生命周期成本方面： 2018 补贴情况下，纯电动物流车在低负载短途运输领域经济性优于燃油物流车，但随着载重量的上升，其经济性有所下降。 在补贴退坡后，载重 8t 12t 6m 来源：机动车规格术语分类表，国金证券研究所 车型选取： 我们从已公布的新能源汽车推广应用推荐车型目录和免征车辆购置税的新能源汽车车型目录中选取了尽量相似的 2 款纯电动物流车、 3 款 燃油物流车和 1 款 燃料电池物流车作为主要研究对象，其中纯电动物流车有市场口碑较好，推广应用可能性较高的热门品牌车型 东风小康 EC35 和上汽大通 EV80，与之对比的是其同系列的燃油车型 。燃料电池物流车则选取了入选推荐目录的东风 EQ5080 和 东风嘉运 5080 两款 中 型厢式运输车。 图表 6：三类物流车车型选择及参数比较 分类 载重 1T 1T 载重 2T 载重 3T 物流车 纯电动 燃油 纯电动 燃油 燃料电池 燃油 车型 东风小康 EC35 东风小康 C35 上汽大通 EV80 上汽大通 V80 东风EQ5080FCEV 东风 嘉运 5080 载重 (t) 0.65 0.75 1.27 1.38 3.50 3.38 最高车速（ km/h） 90.00 135.00 100.00 160.00 90.00 105.00 续航里程 (km) 233.00 700 230 600 305.00 912 电池容量 (kWh) 42.00 - 75.00 0.00 - - 电池寿命（年） 5.00 - 5.00 - 8.00 - 市区工况电油气耗（ (kWh/L/kg)/100km） 18.00 7.50 28.00 9.00 2.50 13.80 来源：第一电动车，卡车之家，中国专用车网，各汽车厂商官网，国金证券研究所 燃料电池系列报告 - 9 - 敬请参阅最后一页特别声明 成本分析： 对于汽车来说，购买和使用一辆汽车所产生的成本发生在汽车生命周期的不同时期，我们将车辆生命周期划分为三个阶段：车辆购置、车辆运营、车辆报废。使用者成本考虑从购车、运营至最终报废的全部生命周期内产生的所有成本，具体包括：购车成本、车辆购置税、购车补贴、牌照费用、燃料成本、维修保养成本、电池更换成本、保险费、其他杂费和报废补贴等。加氢和充电基础设施的建设成本不在讨论范围之内，因为充电基础设施一般不是由使用者承担建设，并且受使用者拥有的车辆数目影响。 图表 7：车辆全寿命周期成本构成 来源：国金证券研究所 1） 车辆购置阶段： 购车成本： 即整车购买成本，计算采用各个车型官网发布的官方指导价格或权威网站数据库的参考价格。 车辆购置税： 应税车辆的计税价格的 10%，计税价格为购买应税车辆而支付的全部价款，不包括其中 17%的增值税税款。车辆购置税计算公式为：车辆购置税 =车价 /(1+17%)10 。从2004 年 9 月开始，国家规定新能源汽车免征车辆购置税，至2018 年 7 月已公布共 19 批免征车辆购置税的新能源汽车车型目录。 因此目录中纯电动车辆和燃料电池车辆购置税为 0。 购车补贴：纯电动车补贴退坡明显，燃料电池车辆保持不变。国家和各省市针对纯电动物流车提供一次性购车补贴，二者可叠加享受。按照 2018 年国家最新的补贴标准，新能源专用车实行分段补贴， 30kWh 以 下部分补贴 850 元 /kWh，下调幅度超40%； 30-50kWh 部分补贴 750 元 /kWh；超过 50kWh 部分补贴650 元 /kWh，补贴上限由 15 万下调到 10 万元，下调幅度 33%。燃料电池车辆对比 2017 年政策补贴不退破，但技术要求更加细化。按照车型不同，给予不同程度的补贴，总 体而言远高于纯电动物流车。 我们测算时采用地补为国补的 0.6 倍，实际前各地对于燃料电池物流车补贴比例 各异。 燃料电池系列报告 - 10 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 8： 2017 年纯电动物流车补贴政策 图表 9： 2018 年纯电动物流车补贴政策 补贴标准（元 /kWh） 中央财政单车补贴上限 （万元） 地方财政单车补贴上限 30（含）kWh 以下部分 30-50（含） kWh部分 50kWh 以上部分 1500 1200 1000 15 不超过中央财政单车补贴额的 50% 补贴标准（元 /kWh） 中央财政单车补贴上限 （万元） 地方财政单车补贴上限 30（含）kWh 以下部分 30-50（含） kWh部分 50kWh 以上部分 850 750 650 10 无要求，但估计不会超过50%国补 来源： 工信部 国金证券研究所 来源： 工信部 国金证券研究所 图表 10： 2017 年燃料电池物流车补贴政策 图表 11： 2018 年燃料电池物流车补贴政策 国 家补贴政策 车辆类型 补贴标准（万元 /辆） 燃料电池乘用车 20 燃料电池轻型客车、货车 30 燃料电池大中型客车 中重型货车 50 地方补贴政策 地补配套比例 所属地 超过 1:1 上海 1:1 北京、西安、河北、长春、山西、哈尔滨 1:0.7-0.9 沈阳 1:0.5 青海 国家补贴政策 车辆类型 补贴标准（万元 /辆） 燃料电池乘用车 20 燃料电池轻型客车、货车 30 燃料电池大中型客车 中重型货车 50 地方补贴政策 地补配套比例 所属地 1:0.5-1:1 上海 1： 0.8-1:1 深圳 1:1 武汉、 佛山市 1:0.5 海南、青海、西安 来源： 工信部 国金证券研究所 来源： 工信部 国金证券研究所 牌照费用： 主要包括新车上线检测缴纳的费用、拓号照相的费用以及新车牌照的费用，以及按照车辆种类（如机动车辆、非机动车辆、载人汽车、载货汽车等）、吨位和规定的税额计算征收的车船使用税。由于各省政策及市场价格有所差异，我们取 2500 元作为平均费用。 目前针对新能源物流车没有类似纯电动私家车免费上牌的优惠政策。 2） 车辆运营阶段： 燃料成本： 即车辆运营一年所产生的油耗、电耗、气耗成本。根据前文分析，我们假设物流车辆日均行驶 150km，车辆每年使用总天数为 300 天。燃料消耗取市区工况下的数值， 柴油均价取 7 元 /L，商业用电均价取 1.2 元 /kWh（包含服务费），氢气售价 40 元 /kg。纯电动车充电存在电量损失，充电综合效率取 90%。通过统计现有燃料电池物流车指标测算得其百公里耗氢量为 2.5kg。