2023年氢能源二轮车市场分析:不依赖补贴的市场

  • 来源:光大证券
  • 发布时间:2023/08/17
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氢能源二轮车市场分析:不依赖补贴的市场.pdf

本文档聚焦于氢能源二轮车市场的独立分析,旨在探讨在脱离政策补贴依赖背景下,该细分领域的市场化生存能力与发展前景。报告深入剖析了氢燃料电池技术在轻型交通工具中的应用现状,评估了当前市场供需格局及竞争态势。核心内容涵盖氢能源二轮车的成本结构分析、基础设施建设配套情况以及消费者接受度调研。通过对比传统电动车与氢能源车的综合使用成本,揭示其在不依赖补贴条件下的商业闭环可行性。文档提供了行业数据支持与趋势预测,为投资者及相关企业理解氢能源在交通末端应用领域的市场潜力提供决策依据。

氢能二轮车是氢气不依靠补贴的应用场景

氢能下游应用场景多样化,可对锂电部分应用场景实现替代

氢气作为能源属性,在交通领域的应用可对锂电实现部分替代。氢气能量密度较锂电更高,过往大 家主要关注于重卡,船舶,飞机,高铁,户储等领域,但是二轮车等小型储能单元领域,氢能也有 应用空间。相比其他场景,小型化核心优势在于储能单元较小,总成本占比较低。 B端运营简单,C端高举高打。B端较为简单的应用场景,较高的使用率,良好的支撑了氢气前期投 入。C端高端市场能容忍燃料电池前期高购置成本。氢能二轮车领域既面对B端运营,又有C端高端 消费群体,同时投资成本较低,不依靠补贴就为氢气推广提供了良好的应用场景。

二轮车的三种形态

以电动车二轮车为例,二轮车主要分为电动自行车、电动轻型摩托车、电动摩托车: 外观上:电动自行车需要有脚踏骑行功能,而电动轻便摩托车和电动摩托车则不需要脚踏板。 参数:车速、功率、重量、电压电动自行车要求都更小。 驾照:电动自行车属于非机动车,不需要驾照,另外两种属于机动车需要驾照。

氢动车三个应用场景:共享出行、海外e-bike、外卖配送

目前氢能二轮车处于发展早期阶段,成本较高,长期来看主要应用于(1)对电动二轮车部分场景 的补充,(2)对现有场景大幅渗透。我们在此列举3个前期有希望快速进入的场景进行分析。

1、共享出行:安全可靠,助力车市场不受限制。锂离子电池的安全问题导致一二线城市小区,共 享出行等场景禁止锂电单车。配套固态储氢材料的燃料电池由于(1)安全性较好;(2)性能不输 锂电单车,有望大面积进驻一二线城市。 (后文采用300W燃料电池+0.39L固态储氢瓶说明)

2、海外e-bike:欧美日本e-bike市场快速增加,氢能助力车安全性好。e-bike按照自行车管控, 在欧洲属于L1e-A类目,采取宽松管控,不需要车辆审批,驾龄驾照无要求,不需要登记牌照,不 用强制戴头盔,三方险也不是必须。因此e-bike受到消费者的青睐。氢能助力车安全性好,环境友 好,在欧洲大力推行氢能社会的背景下,有望逐渐进入欧美市场。(后文e-bike领域采用48V7.8Ah 的锂电与300W燃料电池+0.39L固态储氢瓶对比)

3、外卖配送:B端高频次使用,性能更好。氢能二轮车在外卖配送等场景具有使用寿命长、补能速 度快、续航里程长、安全性好等优势。电动车使用寿命2~3年,氢动车可达3年以上。氢动车加氢时 间较短,且换氢仅需数秒,电动车充电需要几小时。一辆氢能二轮车燃料电池系统仅2~3kg,电动车 48V30Ah锂电池约10kg;对应电动二轮车普遍续航里程70-90km,氢动车同类型可达100km。(后 文外卖领域采用48V30Ah的锂电、铅酸电池与500W,2.4L燃料电池气态储氢瓶对比)

布局氢能二轮车企业情况

目前氢能二轮车布局主要来自于二轮车企业向氢能业务扩展。如永安行2B端推出Y200,2C端针对 欧洲市场推出Y400。雅迪科技集团与天能集团围绕氢能达成合作协议。 部分小型燃料电池企业寻求下游合作。协氢新能源、攀业氢能等企业依托小型燃料电池技术布局共 享出行市场与无人机等市场。

共享出行:氢能脚踏车vs共享单车/共享电单车

我国共享经济市场空间较大,氢能共享脚踏车前景广阔

共享单车已进入成熟期,增速放缓。共享单车/共享电单车属于共享经济,随着2014年之后共享经 济流行,进入到快速增长时期。目前整体市场趋近于饱和,增速放缓,进入质量提升格局优化阶 段。 氢能脚踏车有望借助共享模式实现快速增长。前期共享经济已经打通商业模式,氢能脚踏车本质是 对锂电车技术的替代和对部分应用场景的补充,避免了共享模式前期市场教育阶段,随着成本降 低,商业模式的打通,有望快速渗透。

国内氢能有桩共享模式主要与无桩共享单车/共享电单车竞争

氢气脚踏车针对短途出行。氢能共享单车主要竞争对手为共享单车/共享电单车,都是针对10km以 内的通行。氢能脚踏车/共享电单车由于省力,相较自行车更受到大家青睐。 氢气脚踏车目标一二线城市,共享电单车目标三四线城市。一二线城市以及部分三线城市由于安全 考虑,禁止使用电动助力车,氢能助力车安全性更好,有望进入一二线城市。而三四线城市由于电 单车盈利性更好,共享电单车可以大量投放。 有桩化共享模式降低运营成本。永安行按照以往的发展模式,采取2B/2G模式(城市公共自行车模 式),“有桩化”固定还车地点,相较于共享单车/共享电单车的模式,返还点更少,对用户来说 使用便利性下降,但是同时减少了维护成本。

氢能脚踏车降本需要规模效应

传统二轮车电池成本占据主要部分。以电动二轮车为例,铅酸电池(相比锂电池成本较低,成本稳 定)占总成本23%。铅酸电池发展多年,价格稳定,购置成本约0.5元/Wh,考虑回收之后成本在 0.2元/Wh。市面上一块48V32.2Ah的铅酸电池售价1099元。 氢能脚踏车尚未实现完全降本,其中燃料电池系统的成本较高,规模化量产后有望实现价格的快速 下降。由于脚踏车燃料电池相比于商用车燃料电池结构更简单,采用风冷设计,长期来讲电堆有望 降到700元/kW,系统1000元/kW,按照单系统300W计算,对应成本300元,假设储氢瓶成本200 元(目前永安行0.39L固态储氢瓶成本约400元),总成本共约500元。

海外e-bike:欧美e-bike市场情况

欧美e-bike渗透率持续走高,运动出行是主要增长点

欧洲电踏车市场发展成熟,受长途出行、山地运动、日常通勤等需求共同推动,使用场景多元化, 销量持续增长。根据Statista的数据,2021 年,欧洲电踏车销量达到510万辆,同比增长12.3%, 市场渗透率提升至约23.2%。 欧洲电踏车预计后续持续高速增长。欧洲电动自行车市场以德国、法国、意大利和荷兰市场为主 导,预计欧洲地区的年均电动自行车购买量将从2019年的370万辆增长到2030年的1700万辆,欧 洲自行车协会(CONEBI)预计2030年欧洲电动车市场渗透率将突破50%,整体市场增长潜力可 期。

美国市场起步较晚,客户群体主要为运动爱好者和极限发烧友。2020年以来,受疫情催化及政策推 动,更多消费者选择电踏车以满足其通勤及休闲需求,客户群体进一步扩大。2021年美国电踏车销 量114万辆,同比增长40.7%,渗透率提升至3.8%。从美国政府提出的一系列税收抵免、通勤津 贴、关税暂缓的政策,以及美国市场目前较低的渗透率来看,未来美国市场仍具有很大发展潜力。

欧洲电助力车销量稳步增长,竞争格局较分散

欧洲电助力车2016-2021年销售量CAGR达24.9%,Statista预计2022-2027年市场空间CAGR为 15.5%,2027年e-bike市场空间可达320.7亿美元。 欧洲电动自行车市场极为分散。Giant Bicycles、Accell Group、Riese & Muller 和 M1 Sporttechnik 等主要参与者的市场份额不到 20%。现有参与者正在从事产品发布、扩张等多种增 长战略,以提高他们的市场份额和收入。

美国电助力车销量未来空间较大,竞争格局较集中

美国电助力车市场空间2018-2021年CAGR达14%,Statista预计2022-2027年市场空间CAGR为 10%。 北美电动自行车市场高度分散,主要参与者的市场份额较低。市场上的一些主要参与者正在采取各 种增长策略,例如通过创新和新推出来多样化他们的产品组合,以保持他们作为市场领导者的地 位。该市场的主要参与者按字母顺序排序包括Trek Bicycles Corporation、Giant Manufacturing Co. Ltd、Cannondale Bicycle Corporation 和 Accell Group。

燃料电池相比锂电优势在于环保,寿命,成本,安全

氢能脚踏车优势在于环保,储能单元能量密度更高。以永安行Y400为例,燃料电池系统能量密度约 600Wh/L,而e-bike一般为400-500Wh/L。同时若使用绿色能源制氢,相比网电给锂电池充电,更 具有环保性。 燃料电池系统寿命更长,长期价格可接近。燃料电池可以使用5年以上,规模化量产后成本可以做 到500元(300W系统300元+储氢瓶200元),消费级锂电池寿命约2~3年,成本374元(48V7.8Ah, 单价1元/Wh)。

氢能脚踏车需要额外购置制氢机

采用氢气储能没有现成的加氢装置,需要通过电分解水制备氢气。以永安行产品为例,目前0.39L 的储氢瓶需要在制氢机内加注氢气,对应额外购置成本制氢机4999元,储氢瓶700元。相比于锂电 池电源线成本显著上升。国内消费者接受难度较高,海外高端消费群体有望接受。 制氢机分解水副产品氧气可提升生活质量。由于氢能脚踏车C端售价较贵,定位也是高端市场,对 生活品质要求较高,制氢机分解水的副产品氧气可以提高室内氧含量,达到强身健体的作用。

外卖配送:替换锂电二轮车

氢能二轮车有望对锂电二轮车进行替代

两轮车销量进入平稳期,锂电两轮车份额提升。国内电动两轮车从2012年以来产销保持稳定增长, 但产品结构发生了较大变化,2016年铅酸电池销量市场占比94.6%,锂电销量占比5.4%;2021年 铅酸电池销量市场占比76.6%,锂电销量占比23.4%。随着环保政策的推行、成本降低、技术完 善,预计锂电占比还将进一步提升。而氢燃料电池将是下一个“锂电”,成为新的两轮车技术路 线。

外卖配送频次高,对性能要求高,氢能有望适配

外卖场景需求:续航长,速度快。2020年上半年,20.8%的骑手每天配送距离超过 50 公里,大部 分位于50公里以内。2021年平均配送25.7单,平均配送半径3.7km。对外卖车的性能提出了要求。 目前外卖场景二轮车主要有共享换电和直接充电两种模式。由于外卖送货员单次多,对补能要求较 高,往往会对自购电动车进行换电池、解除限速等改装措施,同时也带来了安全隐患。换电模式解 决了补能速度问题,但是往往会遇到电池虚电等情况,核心问题在于充电较慢,需要4-6小时。 氢能二轮车有望成本低于锂电二轮车。目前外卖场景非换电模式主要使用72V80Ah锂电池(4399元, 0.76元/Wh,200km),价格较贵。换电模式多采用48V30Ah锂电池(1649元,1.14元/Wh,70- 90km);换氢气模式下,氢能二轮车500W,2.4L高压储氢瓶预计900元(500元燃料电池系统 +400元储氢瓶,100km),长期成本有望显著低于电动二轮车。

氢能补能速度快,运行安全。目前氢气在二轮车上的存储分为固态储氢和气态储氢,固态储氢以 AB5/AB2合金为主,气态储氢以35MPa储氢瓶为主。两者优缺点如下: 1. 气态储氢优点在于充氢较快,仅需1-3min。缺点在于压强较高,对于加注管理及基建设备要 求较高,通过B端集中运营加注的模式可以解决此问题。 2. 固态储氢优点在于安全,放氢压力在1Mpa以下,充氢压力在4Mpa以内。缺点在于补能速度 较慢,通过加压充氢有望解决此问题。

氢二轮车可靠性高,续航更久。在都采用换氢/换电模式的情况下,氢车采用固态/气态储氢,补能 更准确,寿命较好,对应续航也不易虚标。同时氢车在安全性,能量密度和低温性能方面具有显著 的优势。

编辑:火腿肠
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