本文核心數據:中國動力鋰電池出貨量及裝機量，氫燃料電池汽車銷量，中國加氫站數量。
1.鋰電池發展很快，但是還有很多痛點需要解決。
——受疫情影響，動力鋰電池需求保持增長。
鋰離子電池是目前動力電池研發的重點，具有能量損耗低、轉換效率高、加速快等明顯優勢。根據GGII的調查數據，2021年中國動力電池市場供需規模明顯高於2019年，2021年中國動力鋰電池裝機規模為154.5。
GWh，同比上漲142.9%；出貨量220 GWh，同比增長175%。
——續航短、充電慢、安全問題是主要痛點。
電氣化是雙碳願景下交通動力的主要發展方向。電動汽車和混合動力汽車排放的廢氣比內燃機少。如果電力來自可再生能源，電動汽車是實現交通碳中和的重要途徑。
然而，鋰電池作為運輸電源有電池壽命短的缺點。相比燃油車，純電動車最大的痛點就是續航裏程。傳統燃油車加滿壹箱油可以行駛600公裏以上，而普通純電動車只能跑200-400公裏，而續航裏程超過500公裏的高性能純電車將面臨降價難的窘境。在雨天或寒冷天氣，動力鋰電池受環境影響明顯，純電動汽車的實際續航裏程會進壹步下降。
其次，充電時間長也是動力鋰電池的壹個缺點。相比之下，傳統燃油車只需幾分鐘就能加滿油箱，而純電動汽車即使快也需要壹個小時左右才能充滿，慢則需要長達6-8個小時。充電時間的急劇增加降低了純電動汽車的體驗，這是抑制動力鋰電池需求增長的壹大障礙。
此外，安全風險讓消費者望而卻步。據電動汽車用戶聯盟不完全統計，2020年新能源汽車起火事故共72起，涉及至少25家品牌車企，38款不同車型，包括乘用車、客車、貨車等不同用途的車輛。除了電池自燃的隱患，電動汽車智能化技術應用也存在諸多事故風險，如“智能”核心技術的自動駕駛系統失效、輔助駕駛功能過度營銷帶來的安全隱患等，不容忽視。
2.氫燃料電池技術難度大，與鋰電池互補是最好的發展方向。
-氫燃料電池汽車市場仍處於初級階段。
氫燃料電池在電池壽命短、充電能耗長、安全隱患等問題上具有明顯的優勢，並且氫燃料電池的回收利用不會汙染環境，因此被認為是未來低碳交通動力的壹個主要發展方向。然而，氫燃料電池的商業應用面臨著技術難題和高催化劑成本。
氫燃料電池汽車是交通領域氫能的重要載體。從目前的銷售情況來看，到2021年底，我國氫燃料電池汽車累計銷量僅為9246輛。可以看出，氫燃料電池汽車在中國市場剛剛起步，市場還不成熟，處於起步階段。根據工信部2021年初發布的節能與新能源汽車技術路線圖2.0，預測2025年我國氫燃料電池汽車保有量將達到65438+萬輛左右。
——中國加氫站建設緩慢，難以大規模應用。
2016-2021，我國加氫站數量逐漸增加，但總體建設規模仍然較小。截至2022年3月底，我國運營加氫站180座，建成18座，在建85座，規劃建設148座。國內現有加氫站投資規模大多超過12萬元，上海依蘭金山加氫站造價高達5500萬元。建設運營成本高、投資回報周期長是我國加氫站規模化發展的最大障礙。目前大部分加氫站仍處於虧損狀態，存在終端用戶用氫難、用氫貴的問題。終端需求增長乏力，必然反過來制約加氫站的新建和擴建。燃料電池被認為是未來理想的清潔能源之壹，但其配套基礎設施難以大規模建設也是氫燃料電池在交通領域應用的壹大障礙。
註:餅狀圖數據為截至2022年3月底的最新數據。
-氫燃料電池在特殊交通領域具有優勢。
發現動力鋰電池和氫燃料電池都有各自的比較優勢和痛點。如何解決或避免痛點，發揮比較優勢，成為新能源交通動力發展的關鍵。找到最適合的應用場景，是發揮優勢最大化的重要途徑。從銷售結構來看，商用車是目前氫燃料電池汽車的推廣重點。2021年中國氫燃料電池汽車銷量增長1894，商用車是絕對主力，其中客車1042輛，重卡777輛。
與燃油相比，氫燃料電池具有零碳排放和高轉換效率的比較優勢。與鋰離子電池相比，氫燃料電池具有續航裏程長、充電和耗能時間短、安全隱患可控等比較優勢。這些比較優勢決定了氫燃料電池在長距離、長連續工作時間、重負載等應用場景中具有很高的適用性。鑒於加氫站建設成本高，發展氫燃料電池可以從應用場景明確、行駛路線固定的特種車輛(如物流車、環衛車)入手，有利於加氫站的布局和建設。
-氫燃料電池在航空運輸領域潛力巨大。
民航碳排放規模約占運輸排放總量的10%，航空排放在高空釋放氣體，對環境的影響是同類地面源排放的2-4倍。可見，航空是交通動力降碳減排的重要抓手。
與鋰離子電池相比，空氣運輸也是氫燃料電池的優勢之壹。氫能的質量能量密度遠遠超過其他能源，壹個完整的氫燃料電池推進系統可以比同質量的電池動力系統多儲存3-5倍的能量。為了提高電池系統的能量供給，除了通過技術研發提高能量密度外，壹般可以通過擴大電池體積來實現。但飛機對動力系統的質量和體積有很大限制，動力電池在航空領域的應用有壹定難度。氫燃料電池系統的能量密度優勢明顯，可以作為鋰電池的有益補充。
總的來說，未來氫燃料電池將在長途運輸、特種車輛、航空等領域得到快速發展，並與鋰離子電池形成良性互補。
3.燃油份額會逐漸減少，但短時間內很難完全被替代。
——在“碳中和”目標下，燃料電力份額下降是必然趨勢。
在“雙碳”的願景下，國家相繼出臺了壹系列“減碳減排”的相關目標規劃，對新能源汽車在新型交通中的占比做出了明確規劃。未來燃料作為交通動力的份額必然呈現下降趨勢。
——同壹燃油車的指導價壹般低於同壹新能源車的補貼價。
然而，新能源汽車的普及還有很多障礙，生產成本高帶來的價格高就是其中之壹。目前從低價低端到高價高端，無論是純電動車還是混動車，補貼價格普遍高於燃油版同車型的指導價。以長安逸動和逸動新能源為例，燃油版逸動的指導價為729-103900元，而逸動新能源(純電)的補貼指導價為1299-149900元。即使政府補貼新能源汽車，新能源版的價格也比燃油版高5.7萬元。
註:指導價詢價時間為2022年3月。
——在煤電主導的環境下，有軌電車真正的環保效益有限。
與燃油車相比，電動車的壹大競爭優勢就是“環保”。雖然純電動汽車在排放上的絕對優勢毋庸置疑，但電能生產過程中的排放也不容忽視，這壹點值得考慮。數據顯示，2021年，我國電力格局仍以火力發電為主，其中燃煤發電占比超過60%。在煤電主導的環境下，電動汽車的部分排放已經轉移到上遊。
此外，電池的回收壽命短，大量的廢電池在處理過程中也會再次汙染環境。綠色和平發布的《2030年新能源汽車電池循環經濟潛力研究報告》中的數據顯示，從2021到2030年，我國將有700多塊退役的動力電池。
雖然GWh可以通過有效的梯級利用減少部分碳排放，但電池回收端帶來的汙染也不容忽視。
可見，電動車的清潔和環保只是在使用階段。從整個生命周期來看，有軌電車真正的環保效益是有限的。
——傳統汽車廠商在內燃機技術研發上持續發力。
與此同時，內燃機技術正在向高效低碳方向發展，提高發動機熱效率是降低燃油汽車碳排放的主要途徑。目前世界主流發動機熱效率在30%-38%區間，少數發動機量產熱效率已超過40%。比亞迪專用的小雲-插電式1.5L高效發動機熱效率高達43.04%，超越豐田、本田、馬自達成為全球熱效率最高的汽油機。熱效率的提高有助於燃油車節能減排。未來隨著內燃機技術的進壹步發展，燃油動力與新能源的差距有望縮小。相比較而言，發展更成熟、更穩定的內燃機技術，可能還是更受商業應用的青睞。
綜上所述，未來傳統燃油車可能會逐漸減少，但基於燃油車的價格優勢和內燃機技術的不斷提升，真正環保效益存疑的鋰電動短期內很難完全替代燃油動力。
4.未來將形成燃料、鋰電池、氫燃料三足鼎立的格局。
基於以上分析，前瞻碳中和戰略研究院認為，燃料動力因其長期積累的穩定需求和不可替代的性能，短期內不會被新能源動力完全替代。鋰離子電池和氫燃料電池在各自的比較優勢中發展，可以形成良性互補。未來幾十年，交通動力市場將由燃料、鋰離子電池和氫燃料電池主導。
以上數據參考前瞻產業研究院《中國動力鋰電池行業市場需求預測及投資戰略規劃分析報告》。