【推荐】国金证券-氢能&燃料电池行业：重卡与叉车，交通领域燃料电池经济性及潜在市场空间分析-20230518-19页.pdf

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 mNpMtNzQoRwPqQtOqPnPrN8OcMbRsQrRnPoNlOmMqNiNnMvM6MnMqMNZoPnNwMsPoN 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) — 6.0x10 11 6.0x1011 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。 0 500 1,000 1,500 2,000 2,500 3,000 3,500 4,000 4,500 5,000 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000 1% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 重卡CO2排放量(吨/年) 重卡CO2减排量(吨/年) 重卡CO2减排量对应乘用车（万辆/年） 0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 2017 2018 2019 2020 2021 2022 0.0% 0.5% 1.0% 1.5% 2.0% 2.5% 3.0% 3.5% 4.0% 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 2018 2019 2020 2021 2022 销量（辆） 渗透率（%） 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 37.6 98.9 281.3 238.9 0.08 0.08 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 100 200 300 400 FCV 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 37.6 98.9 256.4 223.9 0.07 0.08 0.00 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 0 100 200 300 400 FCV 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。 0 50 100 150 200 250 2021 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 年左右需更换电池组。 加氢快+耐低温+运行稳+高功率密度+长寿命，燃料电池叉车性能更优。燃料电池叉车相 较纯电动叉车的五大优点：  加氢快：加氢仅需几分钟，配套一个氢气供应站和一把加氢枪，能满足仓储物流中 心 24 小时的运转，在仓储物流、港口码头等场景更具优势，解决了纯电动叉车的效 率问题；  耐低温：能适应零下 30℃至 50℃的工作环境，覆盖冷链仓库等低温场景；  运行稳：维持恒功率输出，性能与速度不受电量和氢气余量影响，保持稳定运行从 而提高效率；  高功率密度：燃料电池的功率密度相较锂电池和铅酸电池更高，适合大吨位场景应 用，可在中大型运输环节实现其对内燃叉车的替代；  长寿命：使用寿命更长，降低使用成本。 图表28：燃料电池叉车和纯电动叉车性能对比 项目 燃料电池叉车 纯电动叉车 工作时间 8 小时 5 小时 充能时间 1-4 分钟 2 小时 功率密度 36000Wh/kg 240Wh/kg 使用年限 10 年左右，无需更换电池 10 年左右，每3 年更换电池组 输出功率波动 恒功率稳定输出 波动较大，低电量下输出功率低 最低运行温度 -50℃至-30℃ -20℃至0℃ 来源：中国氢能网、中国叉车网，国金证券研究所 海外燃料电池叉车实现上万台推广，具备商业化使用基础。燃料电池叉车基础设施配套 要求低，集约化利用程度高、规模化速度快。以美国为例，当前美国燃料电池叉车保有 量已接近 5 万台，预 2030 年将实现 30 万台的保有量。企业方面，美国氢能龙头企业 Plug Power 聚焦燃料电池物料搬运领域应用，主要生产和销售燃料电池叉车，2021 年营 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 0 20 40 60 80 100 120 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 电动叉车（万台） 内燃平衡重式叉车（万台） 电动叉车占比（%） 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% 2018 2019 2020 2021 欧洲 发达国家平均 美洲 澳洲 中国 行业专题研究报告 敬请参阅最后一页特别声明 14 收达到 32.03 亿美元，其全球市场占有率达 95%，在全球已部署超 3.2 万台燃