鉅大LARGE | 點擊量:804次 | 2021年10月16日
燃料動力電池空壓機上演“爭霸”大戲
燃料動力鋰電池行業混沌初開,關鍵零部件之一空壓機正處于紛爭激烈的“春秋戰國時期”。
技術摸索過程中,離心式、螺桿式、羅茨式、渦旋式等各種技術路線并存,國外公司搶先一步,國內公司快速跟進,都在意圖搶占潛力廣闊的燃料動力鋰電池市場。
據高工產研氫電研究所(GGII)數據顯示,2019年我國氫燃料動力鋰電池空壓機出貨量為3790臺,同比上升110.56%;2019年我國氫燃料動力鋰電池空壓機市場規模為1.60億元,同比上升82.65%。
2018-2019年我國市場氫燃料動力鋰電池空壓機出貨量及市場規模(臺,億元)
注:出貨量及市場規模含進口數據數據來源:高工產研氫電研究所(GGII),2020年五月
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未來,隨著燃料動力鋰電池汽車“十城千輛”示范推廣方法的執行,燃料動力鋰電池空壓機銷量及市場規模還將大幅上升。GGII預測,2020年我國氫燃料動力鋰電池空壓機出貨量將超過6000臺,市場規模將超3億元。氫燃料動力鋰電池空壓機市場在釋放出巨大潛力。
為抓住這一潛力市場,國內市場中上游零部件和關鍵材料供應商對其布局者眾多,并已讓該市場呈現出新的特點:
其一:多種技術路線“春秋爭霸”;其二,品牌集中度高,品牌競爭日趨激烈。
GGII數據顯示,2019年國內市場空壓機出貨量TOP5供應商為東德實業、UQM、金士頓、廣順新能源、浙江恒友,且市場占有率高達85.44%。
與此同時,整體環境上,國內加氫站建設步履維艱,掣肘燃料動力鋰電池產業的壯大乃至燃料動力鋰電池空壓機的發展;有技術沉淀的外資品牌虎視眈眈,待市場逐漸成熟,一場由他們發起的搶奪戰亦將難以防止。
燃料動力鋰電池空壓機雖處于培育初期,但市場雛形已顯現,即將面對的挑戰也并不比別的產業少,甚至更大。
多種技術路線激烈競爭
當前,針對不同的燃料動力鋰電池系統的性能要求,燃料動力鋰電池空壓機依然是多種技術路線并存的狀態。重要類型有:螺桿式、離心式、羅茨式。
值得一提的是,目前國內外公司中80%以上空壓機供應商選擇離心式空壓機作為其產品研發方向。本田、戴姆勒、通用、上汽的前一代空壓機類型是螺桿式或羅茨式,但當前類型均為離心式。
重要燃料動力鋰電池汽車廠商空壓機類型比較
“從高效、小型化和降噪音方面考慮,離心式空壓機假如做得好,相對其他機型在未來將占絕對優勢?!币晃恢剂蟿恿︿囯姵叵到y公司高層告訴高工氫電。
勢加透博總經理張學鋒也認為,離心式壓縮機在功率密度、效率、噪聲等方面具有最好的綜合效果,從目前國內外的研究發展方向來看,離心式空壓機將是今后主流的發展方向。
不過,離心式空壓機在低流量時會發生喘振現象,這將嚴重影響系統的性能和空壓機的使用壽命。離心式空壓機或是主流趨勢,但在大規模產業化來臨之前,仍要繼續完善。
離心式空壓機之外,另一被市場看好的是羅茨式空壓機。UQM負責人認為,在未來,羅茨式空壓機和離心式空壓機將會并存:
一方面,燃料動力鋰電池在1.8-2.2bar的運行已經數十年,經歷過長期的驗證過程,空壓機及其他零部件的可靠性都達到要求。另外,材料的成本還在繼續優化當中,因此維持原狀的道理是數十年的驗證可靠性,比實驗室的推論重要。
另一方面,原來的燃料動力鋰電池汽車都是乘用車,安裝空間有限,采用離心機是合適的選擇。但是目前全球的燃料動力鋰電池應用場景會轉型為商用重卡為主。而羅茨式空壓機加上高功率密度的電機及電機控制器,將能滿足用戶對商用重卡的整體要求。
2019年國內空壓機市場中,羅茨式空壓機出貨量和市場規模占比均在50%以上,重要因為羅茨式空壓機價格相對離心式更低,目前可以滿足下游應用需求。
GGII調研數據顯示,離心式空壓機和羅茨式空壓機在市場份額上呈膠著狀態,螺桿式空壓機所占市場份額也不少。
2019年我國氫燃料動力鋰電池空壓機出貨量和市場規模(按空壓機類型,%)
數據來源:高工產研氫電研究所(GGII),2020年五月
雪人股份副總經理張堅認為,螺桿式空壓機擁有自身的不可替代性:
“金屬雙極板電堆被認為是下一代氫燃料動力鋰電池主導方向。與石墨雙極板路線比較,金屬堆能夠實現更高比功率密度,量產后的成本也相對便宜。金屬堆有關入口的空氣壓力提出很高的要求。而提高電堆入口的空氣壓力,可以提高輸出性能(電堆體積減小)、優化水管理能力(加濕器體積減小)等。螺桿式空壓機最大的優勢在于壓比高,性能穩定,耐久可靠性高,易于控制?!?/p>
客觀來看,燃料動力鋰電池空壓機市場多強爭霸,誰將勝出,還有待觀察。從下游用戶燃料動力鋰電池系統公司看來,無論是哪一種技術路線,國產空壓機在可靠性和使用壽命上還缺乏足夠的驗證,國內空壓機供應商要多做驗證,把產品的技術打牢,把產品做成熟,而不要盲目擴大市場。
國產替代市場規模與展望
相關預測顯示,2020-2025年國內氫燃料動力鋰電池汽車產銷達到5萬輛,2026-2030年達到130萬輛。
在滿足燃料動力鋰電池汽車產銷條件的前提下,根據國內燃料動力鋰電池空壓機成本測算,未來5年內燃料動力鋰電池車用空壓機市場規模將達到10億元/年,未來10年內市場規模將達到100億元/年的量級,即到2030年,空壓機國產替代的市場規模將達到百億級別。
國內燃料動力鋰電池空壓機成本測算
巨大的替代空間下,國內空壓機品牌紛紛發力。2018年,勢加透博首臺樣機初全工況運行測試成功,目前其國內首條燃料動力鋰電池無油離心空壓機自動流水線于2019年九月建成投產。該生產線月產量達到1000臺。
金士頓空壓機廣泛應用于公交、物流車輛,與燃料動力鋰電池系統相匹配。目前,金士頓已具備年產量5000套空壓機的產量。
毅合捷集團去年引進英國公司Aeristech技術在無錫廠投產燃料動力鋰電池空壓機。與此同時,航天十一所、國電投的公司也在投入研發。
星星之火雖已經燃起,對國產空壓機品牌公司來說,即將面對的調整或許更大。
“目前來看,國產空壓機最大的優勢在于性價比和售后服務?!眹鴥纫患胰剂蟿恿︿囯姵叵到y公司負責人認為,目前依賴進口核心部件中,空壓機正在逐步實現國產化,在試運營階段問題還不大,但要滿足未來大批量需求,還要在可靠性和使用壽命上下功夫。
同時,隨著合資股比的限制解除,外資品牌“鯰魚群”的到來,相有關外資公司在燃料動力鋰電池空壓機技術上持續的積累,國產空壓機有被“碾壓”的風險。
最新消息,UQM在今年七月將在南京啟動產量1000余臺的空壓機項目,以滿足國內市場需求。未來隨著越來越多的外資品牌圍獵國內市場,特斯拉“吊打”國產電動汽車品牌的事例或也將在燃料動力鋰電池空壓機領域上演。
此外,目前國內燃料動力鋰電池汽車雖然是國家支持發展產業,但加氫站基礎設施的完善與否,仍將在未來很長一段時間內掣肘國內燃料動力鋰電池汽車的發展。
“加氫站的建設直接影響國內燃料動力鋰電池產業的發展,而國內燃料動力鋰電池產業的發展,又直接決定了相關零部件的發展。”一位投資人士表示,考慮到國內當前加氫站薄弱的現狀,看好氫燃料動力鋰電池產業發展趨勢,同時又對國內氫燃料動力鋰電池產業及相關零部件的前景持保留態度。