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如需转载请注明来源 行业资讯： 3月15日下午，国务院新闻办举行吹风会，就《政府工作报告》的83处修订进行解读。其中一条引起市场注意——"推动充电、加氢等设施建设"。这也是氢能源首次写入《政府工作报告》。报告中，天风证券分析师杨藻、杨星宇指出，2019年将成为燃料电池汽车商业化元年，未来燃料电池用系统在中国将主要应用在商用车领域。 2月11日，中国氢能源及燃料电池产业创新战略联盟在京正式成立。随着氢能应用技术发展逐渐成熟，以及全球应对气候变化压力的持续增大，氢能产业的发展在世界各国备受关注，氢能及燃料电池技术作为促进经济社会实现低碳环保发展的重要创新技术。联盟的成立将推动国家级和地方"氢能及燃料电池应用示范区"建设，促进我国氢能、燃料电池装备制造及应用技术的发展。 氢能产业是解决人类面临的能源短缺、环境劣化等问题的解决方案，被冠以未来能源和终极能源之称。随着氢燃料汽车渐行渐近，发展氢能产业是人类能源结构调整和产业结构转型的一条路径。目前，世界各国纷纷启动对氢能的研究和尝试。在汽车行业，氢燃料电池汽车因其近乎为零污染的环保优势，受到各国政府、专业机构和相关企业的关注。 一、 氢燃料电池市场发展与投资机会 "氢燃料电池汽车可能是未来商用车领域的最佳替代方案。"在之前召开的中国(嘉善)氢能及燃料电池产业发展与应用论坛上，赛迪顾问高级分析师田泽普表示，根据国家对于氢燃料电池汽车的规划，2020年电动汽车的补贴退出后，氢燃料电池汽车的补贴至少还将维持3-5年。同时，伴随着近几年氢燃料电池汽车技术的进步，以及成本的快速下降，氢燃料电池汽车未来的成本优势将会越发明显，尤其是氢燃料电池商用车的发展未来可期。 据国际能源署(IEA)预测，到2025年，氢燃料电池车将占全球车辆的17.5%。在中国氢能源及燃料电池产业高峰论坛上发布的《中国氢能源及燃料电池产业发展研究报告》(简称《报告》)提出，到2050年，氢能在中国终端能源体系中将至少达到10%，氢燃料电池汽车将覆盖15%的乘用车和50%的商用车。 表1:氢燃料电池优点  资料来源：天下财经 根据数据显示，2018年我国氢燃料电池汽车产量为1619辆，同比增长27%。其中，2018年1-11月产量增加平缓，12月生产数据达到1153辆，放量明显，其中12月份生产的专用车多达876辆，预计这些车辆将在2019年实现销售。总体来看，2018年国内产出的氢燃料电池车仍以客车和专用车为主，其中客车710辆，专用车909辆。 图1：2018年氢燃料电池汽车产量及占比  数据来源：中汽协 二、 氢燃料电池系统 产业链环节方面，氢燃料电池上游包含电池组件和氢能两大类；电池组件包括燃料电池电堆、空压机、水泵、氢泵、储氢器、加湿器等，其中电堆又可划分为双极板、电解质、催化剂、气体扩散层。产业链中游是燃料电池系统的组装部分。产业下游应用主要有固定发电、交通运输、便携式电子以及包含军事、航天在内的特殊领域。 图2：氢燃料电池产业链  资料来源：天下财经 车用燃料电池在整个产业链条中，我国已掌握大部分零部件的核心技术，但不少企业缺乏产业化经验。大部分国内企业过去以采购海外原材料，国内组装、系统集成的模式在做。随着生产经验的积累、国内产业链的完善，国产化部件的使用率也在增加。根据行业空间测算，价值量较高的环节包括：系统集成、电堆、膜电极、储氢瓶和氢气供应。 表2：氢燃料电池各环节规模测算  数据来源：前瞻产业研究 燃料电池系统成本构成中，假设年产量为50万台，催化剂、双极板、质子交换膜、空气循环系统、氢气循环系统、热力管理系统分别占电池系统成本的24%、10%、5%、21%、5%、9%。 图3：氢燃料电池成本构成  资料来源：Strategic Analysis 质子交换膜——全氟磺酸型膜为目前主流，复合膜、高温膜、碱性膜是未来发展方向 质子交换膜是燃料电池关键材料，其作用是在反应时，只让阳极失去电子的氢离子（质子）透过到达阴极，但阻止电子、氢分子、水分子等通过，因而需要其具有以下几个特性：（1）电导率高（高选择性地离子导电而非电子导电）；（2）化学稳定性好(耐酸碱和抗氧化还原能力)；（3）热稳定性好；（4）良好的机械性能（如强度和柔韧性）；（5）反应气体的透气率低、水的电渗系数小；（6）可加工性好、价格适当。 目前常用的商业化质子交换膜是全氟磺酸膜，全氟磺酸型膜是目前燃料电池主要采用的膜材料，全球全氟磺酸型膜的供应商集中于日本和欧美国家。 全氟磺酸膜有机械强度高、化学稳定性好、湿度大条件下导电率高等优点，但是同时也存在缺点：温度升高时会引起质子传导性变差、高温时易发生化学降解、单体合成困难、成本高等。 复合膜是通过复合的方法来改性全氟型磺酸膜从而提升其耐高温性和阻醇性。碱性膜对应的燃料电池系统的工作环境为碱性，在这种状态下催化剂选择的范围可以更宽泛，不仅限于铂，还可以使用镍和银等；美国3M公司开发的一种新型PAIF高温质子交换膜，其某些特性参数已经达到甚至超过2020年目标。 根据行业空间测算，当前该环节市场空间月 1.3 亿元，未来年产 5 万台和 50 万台情景下，行业空间分别约为 10 亿和 25 亿。 图4：质子交换膜市场空间测算  数据来源：艾媒咨询 催化剂——Pt/C是目前主流，超低铂、无铂是未来方向 催化剂是燃料电池的关键材料之一，催化剂作用于氢气，使电子离开氢原子。目前燃料电池中常用的商用催化剂是Pt/C，由纳米级的Pt颗粒（3-5nm）和支撑这些Pt颗粒的大比表面积活性炭构成。 通过燃料电池衰减机制分析可知，燃料电池在车辆运行工况下，催化剂会发生衰减，如在动电位作用下会发生Pt 纳米颗粒的团聚、迁移、流失等。针对这些成本和耐久性问题，研究新型高稳定、高活性的低Pt或非Pt催化剂是目前热点。许多研究着眼于提高Pt基阴极氧还原（ORR）催化剂的稳定性、利用率、改进电极结构以降低Pt 负载量，降低燃料电池成本。另一些研究专注于开发寻找完全可以替代铂的、低成本的、资源丰富的非铂ORR催化剂。 根据测算，在年产 1,000 台、5 万台和 50 万台这三种情景下，催化剂的市场规模分别为 1.3、10 和 35 亿元。 图5：催化剂市场空间测算  数据来源：艾媒咨询 极板——石墨板和金属复合板两条技术路线，两条路线各有优缺点 目前丰田 mirai 走金属板路线，因为乘用车对集成度要求高，体积要尽量做小；国内商用车走石墨板路线，一方面目前成本更低，另一方面使用寿命长，更符合商用车需求。 极板的技术难点主要在于流道设计，对冲压工艺、制造精度要求较高。极板制造本身难度不大，国产化难度不高，但在流道自主设计方面还有所欠缺。目前能够自主生产的企业包含广东国鸿、上海治臻、新源动力等。在 1,000 台、5 万台和 50 万台这三种情景下，极板的市场空间分别为 0.75、5 和 25 亿元。 表3：两类极板对比  资料来源：高锂电工 气体扩散层——容易实现降低成本，规模化生产是发展重点 气体扩散层位于流畅和催化层之间，主要作用是为参与反应的气体和生成的水提供传输通道，并支撑催化剂。因此，扩散层基底材料的性能将直接影响燃料电池的电池性能。气体扩散层必须具备良好的机械强度、合适的孔结构、良好的导电性、高稳定性。 表4：不同气体扩散层性能对比  资料来源：天下财经 空压机——离心式和双螺杆空压机是目前主流技术路线 车用燃料电池系统中的空压机与传统空压机最大的区别在于，燃料电池系统中的空压机不能有油，防止污染催化剂。另外，由于整个反应装置中对压力波动有严格要求，所以叶片设计难度也较高。目前空压机主流有两条路线：离心式与双螺杆式。 当前国产空压机与海外空压机技术差距较大，但胜在价格优惠，不少车用气体循环系统中更倾向于用国产空压机。当前国内代表性企业包含广顺、爱德曼、重塑科技，上市公司中雪人股份也一直在做相关领域的研发。在年产 1,000 台、5 万台、50 万台三种情景下的市场规模分别为 0.3、7.5、25 亿元。 图6：空压机市场空间测算  数据来源：艾媒咨询 三、 氢燃料电池助力交通运输 交通运输领域——各国大力布局，市场起飞在即 交通运输领域包括为乘用车、巴士/客车、叉车以及其他以燃料电池作为动力的车辆提供的燃料电池，例如特种车辆、物料搬运设备和越野车辆的辅助供电装置等。燃料电池车相比传统汽车，具有无污染、零排放、无噪声的优势，相比电动车具有续航里程长，充氢时间段的有点，是目前关注度最高的应用领域。 近来，不论是在厢式物流车、园区接驳车还是在城市公交车领域，一种以氢燃料电池为动力源的氢燃料汽车正在陆续突破技术关、成本关和商业模式关三大门槛，步入规模化示范运营阶段，以氢燃料电池为主的商用车代表正在以实力见证，让氢燃料商用车商业化运营成为现实。 图7：氢燃料电池汽车示意图  资料来源：公开资料 本文来源：天下财经（北京）证券咨询有限公司 （凡注明"来源：天下财经（北京）证券咨询有限公司"字样文章，版权均属于天下财经（北京）证券咨询有限公司，转载请必须注明来源为：天下财经（北京）证券咨询有限公司，违反者本公司将追究相关法律责任。） |
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