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扬中氢能产业,氢能产业上游,使用氢能的产业 近年，中国氢能的热度升腾，不少国家也加快在这一领域拓展。截至2023年2月末，从顶层设计上支持氢能发展的经济体已超过42个，而欧美和日韩企业引领的格局也已成型。
美国是全球首个将氢能及燃料电池技术提到国家战略高度的国家，其从上世纪70年代即提出发展“氢经济”，并大量资助氢能开发研究项目，近十年的政府资助规模超16亿美元。
欧盟目前将氢能作为降碳减排和能源安全的关键手段，多数国家确立了2030年实现电解制氢的目标，并在交通领域制定了明确的发展规划。2020年12月，戴姆勒、斯堪尼亚、德国曼集团、沃尔沃、DAF、依维柯和福特7家在欧洲销量最大的重卡公司联合承诺，2040年前停止销售柴油车，氢能将成为重要的替代能源。2022年7月，欧盟批准“欧洲共同利益项目”，预计投入54亿欧元，支持15个成员国开展41个氢能项目，推动欧洲将氢能技术优势转化为产业优势。
日本是最早提出构建“氢能社会”的国家，其氢能和燃料电池技术专利数全球第一，已实现燃料电池汽车和家用热电联供系统的大规模商业化推广。由于日本的氢源不足，为解决供给问题，日本政府出资300亿日元，支持国内企业探索在文莱、澳大利亚利用化石能源重整制氢，并液化海运至日本本土使用。
韩国也将氢能作为拉动经济增长的重要动力。从2008年开始，韩国政府持续加大对氢能技术研发和产业化推广的扶持力度，并在2018年将氢能产业定为三大战略投资领域之一，2019年发布《氢能经济发展路线万亿韩元。
从技术积淀看，美国在氢能和燃料电池领域拥有的专利数仅次于日本，尤其是在质子交换膜燃料电池、燃料电池系统、车载储氢三大领域的技术专利数量，美国和日本的占比总和均超过50%。
从应用场景看，交通和储能领域最为广阔。尤其是交通领域，全球已初步分化出欧美商用车、日韩乘用车两大氢能汽车技术路线。我们且以其中头部企业的布局，来管窥这一领域的版图与方向。
欧美企业是世界氢能开发利用的先行者，同时是中国燃料电池技术最大的输出方，其持续亏损的燃料电池企业是如何维持运转，并成长为世界巨头的呢？
以加拿大巴拉德动力系统公司（简称“巴拉德”，BLDP.O）、普拉格能源有限公司（简称“普拉格”，PLUG.O）、燃料电池能源（FCEL.O）为代表的氢燃料电池公司，早在上世纪90年代即登陆资本市场，以先行先试的“新能源攻关者”身份吸纳全球资本，成为贝莱德、先锋领航等头部基金重仓标的，更凭借专利积累和技术优势，以“技术转让+零部件销售+本土合资公司制造”的模式，从技术输入方源源不断地吸纳资金。
随着越来越多的经济体发布氢能发展战略，以巴拉德和普拉格为代表的欧美巨头，正在凭借技术和知识产权优势，在全球推进其商业模式。其中，巴拉德是欧洲模式的代表，普拉格是美国模式的代表。
全球燃料电池的“老大哥”巴拉德，前身由“燃料电池产业之父”杰弗里·巴拉德（Dr.Geoffrey Ballard）于1979年创建于加拿大，1983年开始研发质子交换膜（PEM）燃料电池，1989年，巴拉德动力系统公司正式成立。经过近40年的发展，巴拉德已成为世界上最大的质子交换膜燃料电池企业。
截至2022年底，巴拉德拥有11家子公司和附属公司，其中3家是通过收购而来。2014年，其收购美国联合技术公司（UTC）的运输和固定发电相关燃料电池知识产权，包括800项专利和专利申请；2015年，收购美国质子交换技术公司；2021年11月，收购英国氢燃料电池系统集成供应商Arcola Energy Limited。
目前，巴拉德掌握了燃料电池膜电极制备工艺，质子交换膜、气体扩散层均可自供。上游部分材料需要外采，例如催化剂的供应商主要是日本田中贵金属、日清纺株式会社（简称“日清纺”）、南非英美铂金有限公司（简称“南非铂金”），双极板的供应商是日清纺，石墨(双极板上游材料之一)的供应商是加拿大信雅达公司。为了保障上游供应链安全，2013-2015年，巴拉德已将南非铂金和日清纺纳为其战略投资者，实现利益协同。
巴拉德的技术专利，部分源自长期的研发投入。2008-2022年，其研发投入总额4.72亿美元，占营收总额11.8亿美元的40%。2021年，其研发投入占营收的比例高达59%，2022年研发投入创历史新高达0.96亿美元，超过了0.84亿美元的营业收入。持续加码的研发投入，保证了其在燃料电池领域的技术优势。
2008-2022年，巴拉德总资产由2.08亿美元增至12.47亿美元，营业收入由0.6亿美元增至0.84亿美元，其净利润在2008年录得3400万美元，2009年由盈转亏，此后再无盈利，2022年净亏损1.73亿美元。
由于持续亏损，巴拉德需要不断从外部融资输血。巴拉德在多伦多证券交易所、纳斯达克、德国证券交易所上市。其最近一次募资，是2021年2月股价高点时发布募资5.5亿美元的增发计划。
巴拉德融资历史上，中国企业的战略投资不可忽视，大洋电机（002249）、潍柴动力（000338）均曾是其第一大股东。
2016年7月，大洋电机香港子公司以2830万美元的对价，认购巴拉德定增发行的1725万股股份，认购后持有其9.9%股权，成为第一大股东。双方约定，两年内，大洋电机可以继续认购巴拉德股份，但持股总量不能超过20%（仅作财务投资者，不可获得控股权）。2017年2月，大洋电机以2500万美元对价，获得巴拉德技术转让许可，可以装配和销售巴拉德规定型号燃料电池发动机，但必须采用巴拉德在温哥华总部生产的燃料电池组件。
2018年8月，潍柴动力战略投资1.63亿美元，获得巴拉德19.9%的股权（不超过20%持股红线下的顶格认购），成为其第一大股东。此外，2018年11月26日，潍柴动力与巴拉德在山东潍坊成立合资公司潍柴巴拉德氢能科技有限公司，注册资本11亿元，潍柴动力与巴拉德分别持股51%、49%，生产巴拉德LCS燃料电池双极板、电池电堆和功率模块，用于公共汽车、商用卡车和叉车应用。该合资公司向巴拉德支付了9000万美元的技术授权费，以获得巴拉德部分产品在中国的独家授权。
实际上，2013年开始，巴拉德已通过技术转让，切入中国市场，先后与碧空氢能、南通泽禾新能源科技有限公司、广东鸿运氢能源科技有限公司、国鸿氢能科技（嘉兴）股份有限公司（简称“国鸿氢能”）等企业签订技术转让协议。
例如，2016年7月，巴拉德与国鸿氢能合作，巴拉德的收入来自两方面：一是国鸿氢能向其支付1840万美元的技术转让费，二是双方成立合资公司广东国鸿巴拉德氢能动力有限公司，制造燃料电池电堆，国鸿氢能持股90%、巴拉德持股10%。巴拉德是该合资公司膜电组件唯一供应商，约定2017-2021年采购量最低为1.5亿美元。遵守巴拉德付款条款、知识产权契约等要求后，合资公司获得在中国利用巴拉德9SSL型号电堆制造燃料电池产品的独家授权。
持技术优势的巴拉德，以较低的持股掌握着更多的话语权。巴拉德运营副总裁David Whyte曾表示：“由于巴拉德有独家权利对外销售合资公司在中国生产的电堆，我们预计将有更多的生产能力用于巴拉德未来在全球的电堆销售，这减少了对未来资本支出的需求。总之，我们对中国本地化生产的策略是风险小、投入少和知识产权保护好。”
体验到中国巨大的创收空间后，2016-2017年，巴拉德先后在香港和广州设立了全资子公司，主攻中国市场。通过“技术转让+产品销售+合资公司本土制造”模式，巴拉德来自中国市场的营收占比快速上升，从2019年的45%，上升至2020年的53%，成为营收支柱。2021年，巴拉德与国鸿氢能合资公司、潍柴动力合资公司的燃料电池收入占其燃料电池总收入的比重达 37%。2022年6月，巴拉德总裁兼首席执行官麦楷文表示，巴拉德将投资17.6亿元在上海建立研发总部，提供更多符合中国市场需求的创新产品。
不过，值得关注的是，2021年巴拉德中国营收占比下降至37%，2022年进一步下降至10%。这是否意味着，中国企业通过技术消化，逐渐形成了国产替代的能力，巴拉德在全球燃料电池产业链中的地位，正在发生微妙的变化？
再来看普拉格，其成立于1997年6月，是氢能赛道的先驱和龙头，专注制造用于工业越野或物料搬运叉车的燃料电池系统。2020年6月至2021年1月的6个月间，普拉格的股价由4.4美元/ADS上涨至75.49美元/ADS，翻了16倍，成为美股市值最高的氢燃料电池公司。此后其股价震荡下跌，截至2023年3月22日，其市值仅68亿美元。
普拉格起初主营燃料电池系统集成业务，后来经过一系列外延并购，向下拓展了物流叉车、电动汽车、卡车和电站等下游业务，向上游拓展了制氢、储氢、运氢和加氢站等上游业务，成为全产业链发展的氢能供应商代表。其总资产由2006年末的3.08亿美元，上升至2022年末的57.6亿美元，营业收入也由800万美元增至7.01亿美元。
但是，普拉格始终处在亏损状态。Wind数据显示，其2022年净利润亏损7.24亿美元。由于普拉格几乎没有自造血能力，所以，其发展高度依赖于外部融资，最近3年的3笔融资总额就达到了38亿美元。
2019年12月、2021年1月，普拉格两次分别增发4000万股、3220万股股份，募资1.1亿美元、20.93亿美元。2021年2月24日，普拉格以29.2893美元的单价，向韩国SK集团的子公司SK E&S发售5496.62万股股份，获得约16亿美元的战略融资。此后，普拉格出资830万美元与SK控股成立合资公司，二者分别持股49%、51%，以向亚洲市场提供氢燃料电池系统、氢燃料站、电解槽和绿氢。截至2022年12月31日，普拉格在该公司按权益法确认的投资亏损约2020万美元。
SK集团是韩国最大的能源化工企业，其旗下SK新能源（SKon）是韩国动力电池三巨头之一，2022年上半年动力电池装机量14GWh，排全球第五位，仅次于宁德时代、LG新能源、比亚迪松下。
如此大手笔地投资普拉格，是SK集团在氢能赛道布局的重要一步。SK集团预计，2021-2025年投资18万亿韩元（折合1800亿元人民币）建立氢能产业链，力争成为世界最大的氢能厂商。由此可见，巨头之间的合纵连横节奏已然加快。
纵观巨头的成长史，无外乎内生培育和外延收购两种方式，后者往往是企业做大做强的快捷选择。普拉格就是依靠外延并购快速成长的典型。据新财富不完全统计，2007年以来，普拉格以5.91亿美元的对价收购了10项标的资产或知识产权（表1），直接获得了燃料电池系统、膜电极、电解水制氢等关键技术和产能，不仅奠定了产业垂直一体化发展的基础，更一跃成为行业新的龙头。
随着全球进入脱碳轨道，雷诺、空客、菲利普、沃尔玛(WMT.N)等公司纷纷向普拉格伸出橄榄枝。2022年4月，普拉格与沃尔玛达成合作协议，每天将向沃尔玛美国配送中心的搬运叉车提供20吨液态绿氢。这是普拉格首批绿氢供应合同之一，是其商业化推进的重要一步。
其中，不得不提官方的美国能源部贷款计划办公室(LPO)。LPO于2009年奥巴马执政期间通过激励资金成立，拥有400亿美元的可用拨款，主要用于弥补清洁能源项目早期融资缺口，2010年曾给特斯拉提供过担保贷款。但因某个太阳能项目的失败问题，特朗普任期4年内，并未动用该贷款。
2021年3月初，美国新任能源部部长珍妮弗·格兰霍姆（Jennifer Granholm）宣布重启该贷款。据彭博报道，2021年12月，LPO给予Monolith Materials公司10.4亿美元的有条件担保贷款，用于其扩建清洁氢工厂。Monolith Materials开发了一种甲烷热解工艺，可将天然气转化为清洁氢和炭黑，炭黑用于制造汽车轮胎和油墨等产品，从而多元化其收入来源。
2021年初，美国市场的氢能概念股也曾掀起过引发全球关注的上涨行情，其中尤以巴拉德、普拉格、燃料电池能源（FCEL.O）表现最为突出（图1）。
不过，2021年末到2022年末，燃料电池能源、普拉格、康明斯、巴拉德4家公司的持股机构数量、机构持股比例均已下降。除了康明斯，其他三家公司的机构持股市值也大幅下降（表2），这也是氢能投资热度回落的直观体现。
FCEL成立于1969年，是美国燃料电池研究公司，与巴拉德和普拉格一样长期处在亏损状态，截至2022年末拥有40家子公司。从2020年11月中旬到2021年2月中旬的3个月内，FCEL的股价翻了近15倍。截至2022年末，FCEL前两大股东贝莱德和先锋领航集团合计持有其18.88%股权。
Wind数据显示，早在2013年3月31日，贝莱德即入股FCEL，以约0.94美元/股的价格持有其0.46万股，此后多次增减持，至2022年末，持股数量已达3834.62万股，持股市值高达1.5亿美元。
同样，康明斯也是贝莱德和先锋领航集团重仓公司。康明斯是美国本土成长起来的动力设备供应商。2018年，康明斯组建新能源动力事业部，研发燃料电池动力系统及氢能内燃机等技术，并先后与戴姆勒北美卡车公司、重型卡车制造商斯堪尼亚合作开发氢能源卡车。截至2021年5月，康明斯在全球100个国家拥有600多个电解槽项目。
2020年3月至2021年3月的一年内，康明斯的股价翻了2.7倍。2010年3月31日，贝莱德持有其73.33万股，此后一路增减持，至2022年末，持有其1157.21万股，持股市值达28亿美元。
为了提高区域市场渗透力，康明斯以合资企业的形式拓展全球市场。早在1997年，康明斯即在北京成立康明斯（中国）投资有限公司，此后，康明斯（中国）在中国成立了23家控股企业，并先后与中国石化、北京福田汽车、东风集团等达成合作并设立合资公司，包括福田康明斯、东风康明斯、重庆康明斯等，通过合资公司康明斯得以提升在中国发动机市场的渗透率、减少资本支出、简化供应链管理并研发新技术。2019年后，随着中国氢能热潮上涨，康明斯中国的营收快速提升。
2021财年，康明斯中国（及各合资公司）实现销售收入74亿美元，创历史新高，其在中国销售发动机超64万台。2019-2021财年，康明斯来自被投资单位的股权、特许权使用费和投资利息收入分别为5.06亿美元、4.52亿美元、3.3亿美元，逐年下降。
2020-2022年，康明斯来自中国的销售收入分别为28.32亿美元、31.69亿美元、23.9亿美元。氢能业务成为康明斯（中国）新的营收增长点。2021年5月，上海佛列加武汉工业园内的康明斯武汉氢能源工程中心挂牌开业，与落地武汉的康明斯东亚研发中心合力推动康明斯新能源技术本地化开发应用。2022年7月13日，康明斯（中国）与晶科科技达成合作，共同开发光伏PEM电解槽在各种应用场景下的制氢方案。
除此之外，贝莱德还持有世界最大的车辆牵引和回收设备供应商米勒汽配（MLR.N）7.16%股权、能源公司阿维斯塔（AVA.N)18.35%股权、EQT能源（EQT.N）14.86%股权、可再生能源和特种化学品公司Aemetis（AMTX.O）10.21%股权。先锋领航集团与其持股高度重合，且在这些公司中均位列前三大股东（表3）。
贝莱德和先锋领航集团均为独立的资管公司。贝莱德是美国规模最大的上市投资管理集团，截至2021年末，其全球管理资产总规模超10万亿美元，机构投资者持有其80%的股份。先锋领航集团的资管规模仅次于贝莱德，2021年末达8.5万亿美元，并持有贝莱德7.66%股权。
从官方资本和金融资本的投向来看，美国对氢能燃料电池产业下注颇重。LPO的创新能源贷款，携手社会资本，合力将氢能推向规模化发展阶段。
这些投资为美国的氢能企业提供了充足的资本储备，保障行业巨头能够大规模投入研发和创新，保持在膜电极、电堆系统等燃料电池系统核心环节的领先优势，并通过附加绑定的“独家销售”条款拓展全球市场，形成规模效应，从而降低成本，对后进企业形成技术和利润的“双线锁定”，以维持其“卖技术+卖授权”商业模式的正向循环。这也是巴拉德、普拉格等巨头长期持续亏损运营背后的密码。
与欧美氢能商用车的技术路线不同，日韩主要研发制造氢能乘用车，但一样从顶层设计层面推动，并通过持续技术投入来推动氢能汽车产业的发展。
欧美与中国，地域辽阔，适用长途场景的商用车成为三地氢燃料汽车产业共同选择的商业化路线。而日本与韩国国土面积相对较小，长途运输场景有限，因此，其选择发力氢燃料乘用车赛道，作为燃油车的替代方案。
在新能源汽车概念萌芽之初的上世纪80年代，日本即选择投入氢能汽车，其氢能利用技术和专利遥遥领先。日本数据分析企业Astamuse分析了2011-2020年全球申请的氢能相关专利，日本的综合实力排在第一，日本几乎打通了氢燃料电池乘用车的全产业链技术关卡。
丰田、本田、日产三大汽车巨头都在推进其氢能汽车的车型研发和迭代，但受氢能使用成本高、基础设备不完备等客观限制，氢燃料汽车在商业化道路上频频“卡壳”，全球总销量至今未超过5万辆。
本田生产的第一代CLARITY氢燃料电池车于2014年上市，售价783万日元（约合人民币50万元），消费者“望价兴叹”。2016年，本田推出第二代CLARITY，至2021年8月累计销量仅2000辆。2021年8月，本田宣布暂停CLARITY生产，开始走向电动车赛道。日产也宣布暂停开发氢燃料电池汽车，转而集中资源开发电动汽车。
本田和日产弃氢投电的故事，也发生在大洋彼岸。2021年4月，奔驰宣布停止氢燃料电池乘用车的研发，在欧洲市场销售的GLC F-Cell车型停产。
巨头一致选择的原因是，氢能源车在商业化上存在客观困难，在技术发生重大变革前，短期内不会成为主流技术路线。因此，业界评价氢能汽车的发展阶段，相当于10年前的电动汽车。
目前，日本车企三巨头中，氢燃料电池乘用车销量能打的仅剩丰田，其Mirai车型在2015年进入美国加州市场销售，但因为价格不亲民，加氢站基础设备数量有限，销量低迷。2020年底，丰田发布第二代Mirai，其燃料电池电堆最大功率128KW，加满氢的续航里程可达800公里，能够对标特斯拉Model S Long Range Plus的额定续航里程。但是，该车型售价74.8-75.1万元，是同等续航里程电动车售价的2倍多。截至2022年末，Mirai全球销量仅2万台。
为缓解国内氢气资源不足问题，日本已布局进口氢气。2019年，日本川崎重工牵头，联合日本的J-Power、岩谷公司、丸红公司、住友公司和澳大利亚的AGL能源有限公司，在澳大利亚成立“氢能供应链”（HESC）项目，总投资3.6亿美元。该项目利用AGL旗下矿场的褐煤进行煤气化制氢，所制氢气通过卡车运到墨尔本郊区的黑斯廷斯，经冷却至-253摄氏度液化，再运至日本，在川崎重工神户机场岛的液化氢装卸基地进行卸装。该项目2021年实现每天提取70公斤的氢气，2022年1月首船液氢运往日本。HESC的合作伙伴最终希望，该项目每年生产多达22.5万吨的氢气。
值得一提的是，2021年磷酸铁锂电池的成本约为0.65元/Wh,，三元锂电池成本约为0.9元/Wh，而氢燃料的平均成本则超过2元/Wh，远高于电动车用电成本。高成本，将严重限制氢能汽车的普及。
可以说，只有获得欧美和中国的大市场，日韩品牌才能真正实现规模化后的边际成本递减效应。看中中国市场的丰田，通过与中国企业成立合资公司或建立研发合作，来推动在华布局。
2017年，丰田在江苏常熟研发中心建设了一个加氢站并进行试验。同年，丰田与北汽福田汽车亿华通达成合作意向，计划在北汽福田生产的氢燃料电池大巴上搭载亿华通氢燃料电池动力系统，该系统采用丰田的氢燃料电池电堆等零部件。2019年7月，丰田汽车宣布与一汽、苏州金龙及上海重塑能源科技有限公司达成合作，计划在一汽股份、苏州金龙生产的氢燃等零部件的上海重塑FC氢燃料电池系统。
2022年3月，国家发改委和国家能源局联合发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，政策利好下，丰田氢能汽车加快进入中国市场。
2022年3月，丰田宣布与一汽合作，投资12.2亿美元在天津建造一座新能源汽车工厂，预计每年生产20万辆纯电动、插电式混合动力和燃料电池汽车。2022年6月，丰田与亿华通、一汽、北汽、广汽、东风汽车在北京签署协议，合作成立联合燃料电池系统研发(北京)有限公司，面向商用车开展研发。其中，丰田汽车出资占股65%、亿华通占15%，其余4家车企各占5%。
2022年末，第二代Mirai开始导入广汽丰田的销售渠道，并投放至中国出行服务市场。2023年2月中旬，广汽丰田“南沙氢跑”公共出行服务项目正式启动，该项目将投放65辆二代Mirai，以短租、网约车、专线旅游车等方式进行示范运营。这是丰田Mirai首次规模投放公共出行服务市场。
很显然，丰田氢能汽车在中国的渗透计划正在升级，从合作研发、提供电堆，到主导燃料电池生产，再到整车生产、出行运营，全面抢夺市场份额。
除了丰田，现代汽车也对中国市场垂涎已久。2022年1月，现代汽车副社长李仁哲曾表示，现代汽车将在四川工厂生产氢燃料整车，进行本土化研发，并通过租赁模式进行运营和落地。根据规划，四川工厂前期将生产氢燃料电池商用车，未来也可能推出乘用车。除了四川工厂，现代汽车已在广州建立氢燃料电池系统研发、生产、销售一体化基地“HTWO广州”，并将在广州开发区打造全球首个无人驾驶氢能汽车示范区。
令人意外的是，在氢能汽车赛道，韩国现代汽车已连续4年（2019-2022年）拿下氢能汽车销冠。现代汽车的氢能汽车Nexo，2018年上市，2019年销量已超过丰田Mirai，跃居全球第一。与之对应的氢燃料电池出货量，2019年韩国达到408MW，超过美国的382MW和日本的245MW，而中国仅128MW。
截至2022年末，现代Nexo全球累计销量已超过3万辆，全球市场份额59%，其中本土市场销量占比高达63%。其销量后来居上，一大原因在于韩国2018年后出台的一系列氢能和氢能汽车支持政策，使之在本土迅速打开市场。2019年初，韩国产业通商资源部发布《氢能经济活性化路线年氢能乘用车的年产能提升至10万辆，通过规模效应实现氢能乘用车价格减半，达到同规格油车车型相近的价格。
韩国和日本发展氢能汽车产业有八个共同特点：一是政策大力支持；二是押注乘用车路线；三是由本土汽车巨头领衔氢能汽车研发生产；四是价格偏高，导致C端销量不高；五是本土市场空间有限，着力开拓欧美等国际市场；六是国际“同盟玩家”较少，大规模拓张市场困难；七是本土制氢能力较弱，氢能依赖进口；八是开始着力拓展中国市场。
欧美和日韩巨头以合资和合作的方式加速进入中国市场，推动了中国氢能产业的迅速崛起，其商业模式也值得本土企业借鉴。
目前美股持仓 plug 普拉格能源 $普拉格能源(PLUG)$ a股持仓 华电重工 、 昇辉科技 $华电重工(SH601226)$ $昇辉科技(SZ300423)$ 近年，中国氢能的热度升腾，不少国家也加快在这一领域拓展。截至2023年2月末，从顶层设计上支持氢能发展的经济体已超过42个，而欧美和日韩企业引领的格局也...
