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作者：丰禾刀 这两年电动汽车行业相关股票涨势喜人，事实上，充电锂电电动汽车仅仅是新能源车的其中一种，另外一种是燃料电池汽车。 今天就来简要探寻一下燃料电池的相关产业。 （纯电动车产业分析可关注我的头条号并查找“寻龙诀”相关文章。） 一、燃料电池概述 1.1 什么是燃料电池 燃料电池是一种将燃料与氧化剂的化学能通过电化学反应直接转换成电能的发电装置，主要由正极、负极、电解质和辅助设备组成。 不同于蓄电电池，它是不充电的，它是一种发！电！装！置！ 常用的燃料除氢气外还有甲醇、联氨、烃类及一氧化碳等。氧化剂一般为氧气或空气。电解质常见的有磷酸、氢氧化钾、熔融碳酸盐及离子交换膜等。 1.2 燃料电池的应用： 按行业分，燃料电池在国防、航天和民用的移动电站、分立电源、潜艇、电动车、计算机与通信等众多领域具有非常广泛的应用前景和巨大的市场潜力。 另外，也可以按便携式、固定式等进行划分。 便携式设备应用多是指在数码产品（相机、笔记本电脑，打印机，收音机）、教育工具和玩具等作为小型移动电源。 固定式应用从UPS、小家用热电联产设备(CHP)、独立电源装置到MW级的并网发电站等。固定式燃料电池系统作为小型发电及备用电源系统得以迅速的发展。 最为大家期待的，就是在交通运输领域，电动车方面的应用。美国、欧洲和日本的汽车制造厂商都在加紧开发车用燃料电池技术。有不少专家认为，氢燃料电池汽车最终将取代纯电动汽车。 二、市场机会 2.1 燃料电池在汽车行业应用的优点： 环保：使用氢气为燃料，不排放有害尾气，只排放水。 充电（加注）快：普通的纯电动汽车充满电一般需要4-6个小时，而燃料电池汽车燃料加注时间仅为几分钟。 自重非常轻：不同于锂电池电动汽车通过数百公斤的电池组增大续驶里程，燃料电池汽车加注10来斤的氢气就可以一口气跑上400公里。 能量密度高：氢燃料电池能量密度可达300多wh/kg，几乎是纯电动汽车能量密度的数倍 2.2 国家政策 燃料电池目前的发展落后于日韩等国，国家十三五初期提升了对燃料电池的补贴，从补贴18万提升至20万~50万，并持续到2020年不进行退坡。 根据2017年4月发布的《汽车产业中长期发展规划》,2020—2030年,中国燃料电池汽车将迎来三大时间节点：2020年,在特定地区的公共服务车辆领域进行小规模示范应用；2025年,私人用车和公共服务用车领域批量应用,不低于1万辆；2030年,在私人乘用车、大型商用车领域进行规模化推广,不低于10万辆。 三、燃料电池汽车产业链分析 燃料电池汽车的工作原理是，作为燃料的氢在汽车搭载的燃料电池中，与大气中的氧气发生氧化还原化学反应，产生出电能来带动电动机工作，由电动机带动汽车中的机械传动结构，进而带动汽车的前桥（或后桥）等行走机械结构工作，从而驱动电动汽车前进。 燃料电池汽车产业链包括上游制氢和配套厂商、核心部件厂商、燃料电池动力系统厂商和下游整车厂商等，其中最核心的是燃料电池动力系统。 3.1 上游制氢 目前，大约有95%的氢气来自于石油化工业。天然气转换制氢或石油化工等工业活动副产品氢气分离性价比较高。 3.2 下游整车厂商 目前主要是国外的通用、丰田、现代等整车厂在研究，国内的则主要是商用车企业比较重视。 3.3、燃料电池汽车动力系统 燃料电池动力系统主要包括燃料电池系统、驱动电机及控制系统，整车控制系统、辅助电源、储氢装置。 3.3.1 燃料电池系统 燃料电池系统约占动力系统总成本的三分之二，包括燃料电池堆，燃料处理器，功率调节器，空气压缩机。目前来看，使用氢燃料的质子交换膜燃料电池被认为是最有前途的。 这其中，燃料电池堆又是最重要的。燃料电池堆由多个燃料电池通过一定的方式结合起来形成燃料电池组。单个电池又包括双极板、密封圈、膜电极（MEA），其中膜电极包括质子交换膜、催化剂层和气体扩散层。 3.3.1.1 膜电极MEA MEA组件的核心之一：质子交换膜PEM。质子交换膜性能要求非常高，目前在氢燃料电池中使用的质子交换膜均采用全氟化聚合物材料合成。 MEA组件核心之二：催化剂 迄今为止，质子交换膜燃料电池的阴极和阳极有效催化剂仍以铂和铂碳颗粒为主。 MEA组件核心之三：扩散层 3.3.1.2 双极板 双极板也是决定性能和成本的关键组件之一。 双极板，又叫流场板，主要起到起输送和分配燃料、在电堆中隔离阳极阴极气体的作用，一般采用在石墨板上雕刻流道的方式设计。 3.3.2驱动电机及控制系统 驱动电机及控制系统是燃料电池汽车的心脏，它的功能是使电能转变为机械能，并通过传统系统将能量传递到车轮驱动车辆行驶。 3.3.3 整车控制系统 整车控制系统和其他类型的新能源汽车是一样的，它负责对燃料电池系统、电机驱动系统、动力转向系统、再生制动系统和其他辅助系统进行监测和管理。 3.3.4辅助电源 目前，因受到燃料电池启动较慢和燃料电池不能用充电来储存电能的限制，多数燃料电池汽车都要增加辅助电源来加速燃料电池车的启动。 超级电容器应用的趋势开始出现。超级电容器能够反复循环充放电几十万次，而且可以迅速地完成大量电荷的充放电。所以，部分混合驱动燃料电池汽车开始趋向于采用大容量超级电容器作为辅助电源应用。 3.3.5 氢气储存罐 目前燃料电池汽车的主要燃料是气态氢气，主流的储氢方式还用高压储。汽车一次充气有足够的行驶里程，就需要多个高压储气瓶来储存气态氢气 四、燃料电池汽车商业化应用的瓶颈 燃料电池虽然有众多好处，但是目前看在汽车领域要商业化应用还有很大困难，影响燃料电池汽车发展最大的因素是居高不下的成本问题，使用昂贵的质子交换膜、贵金属铂作为催化剂、石墨双极板高昂的加工成本等，导致质子交换膜燃料电池成本约为汽油、柴油发动机成本10-20倍。 未来商业化应用前景还要看技术的发展，但是一旦发展起来，则潜力无限。因此，北京氢璞创能科技有限公司董事长欧阳洵表示，今天的氢燃料电池行业相当于2013年的锂电池行业，已经迎来了风口。 五、产业链中相关企业及龙头股票 氢燃料电池： 江苏阳光（600220）。控股股东江苏阳光集团有限公司持有上海神力科技有限公司51.18%的股权。神力科技是以氢质子交换膜燃料电池技术、全钒液流储能电池技术研发和产业化为发展目标，是目前中国燃料电池技术研发和产业化的领先者。 同济科技（600846）：同济科技参股的中科同力专研于质子交换膜的研究生产。 上汽集团（600104）：持有新源动力34%股权，在国内氢燃料车领域处于领先地位。新源动力，已实现燃料电池关键材料及关键部件、电堆组装的小批量生产，建成可年产5500KW燃料电池堆用关键部件的批量生产线，同时在车用燃料电池系统集成安装、调试、运行等方面拥有优势地位。 长城电工（600192）：长城电工参股新源动力近10%。 大洋电机（002249）：2016年，大洋电机通过参与全球顶尖氢燃料电池公司巴拉德的定向增发，获得巴拉德9.9%的股权，成为其第一大股东。目前大洋电机在中山的氢燃料电池试验线已初步建成，并开始产业化运作。 辅助电源： 江海股份（002484）：是国内超级电容器龙头厂商。公司2013年收购日本ACT，并积极与海内外高校合作，引进资深研发团队，从技术壁垒最高的电极材料到大容量超级电容器模组完成高度垂直一体化布局。 整车： 安凯客车（000868）、长安汽车（000625）：与上海神力科技合作，开发氢燃料汽车，并拥有一定的技术储备。 潍柴动力（000338）：11月22日早间，宣布与罗伯特·博世有限公司签署战略合作框架协议，欲联手打造具有国际竞争力的燃料电池商用车龙头企业。 制氢供氢： 中国神华（601088）：神华集团未来发展氢能产业，在方向上同时发展上游制氢供氢与加氢基础设施、下游的燃料电池产业，在商业模式上既要成为氢能与燃料电池为主的能源供应商，又要成为以氢气为主的气体供应商 中国石化（600028）：中石化拟建设百座油气混建站，建站首选或是氢能产业走在前列的广东省。广东省佛山市南海区瑞晖加氢站，是全国首个商业化加氢站。 富瑞特装（300228）：拟投资3亿元,用于开展氢能源汽车供氢系统产业化项目,项目达成后形成年产5万只储氢瓶的产能,具备氢能源汽车供氢系统2万套/年的配套能力。 其他： 雪人股份（002639）：公司与专业投资机构共同对外投资参股加拿大氢燃料电池生产商Hydrogenics 公司不超过17.6%的股权,已于2017 完成交割。Hydrogenics 是世界领先的设计、制造、建设氢能系统的公司。 |
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