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一文读懂燃料电池产业链

 柒国联军 2021-11-24

燃料电池汽车是终极环保汽车。是直接将化学能转换为电能的发电装置。燃料电池优点:能量转换效率高;无污染零排放;模块化结构;维护保养成本低;燃料来源广泛,可以通过多种方式制备,一次加氢续航里程长,加氢时间短,是新能源汽车技术路线之一。

根据电解质分为五种。其中质子交换膜因为可以在室温下使用,所以运用相对广泛。其输出密度高,质量功率高,同时启动迅速,主要应用在新能源汽车,所以成为最广泛的应用燃料电池。

五大燃料电池对比:

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质子交换膜电池主要由质子交换膜、催化剂、双极板等构成。其原理很简单,就是我们学的化学反应。

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行业:

2019年国内燃料电池汽车产量为2833辆,中汽研根据各地规划目标统计,到2020年我国燃料电池商用车将达到1.16万辆,乘用车达到0.3万辆。

燃料电池汽车的最大优势就是续航优势,可以像汽油一样,3分钟就可以加满氢气,续航在500公里左右。由于国内加氢站的不足,所以丰田没有在国内销售燃料汽车。

燃料电池汽车产业链包括上游矿产资源,中游电池系统、电机、电控,下游整车厂、加氢站及服务等。电池系统分为电池堆、其他部件,电池堆包括质子交换膜、催化剂、扩散层和双极板,其他部件主要是空压机、储氢瓶。

燃料电池汽车产业链:

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日本在氢能源领域专利数量位居世界首位。日本丰田的首款Mirai燃料电池汽车售价46万元人民币。

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燃料电池系统占燃料电池汽车全部成本的一半以上。根据佐思汽车研究显示,燃料电池汽车系统中,燃料电池占65%,电池电机系统占9%,车载储氢系统占8%,其他占比18%。燃料电池的技术才是阻碍燃料电池发展的核心,其质子交换膜技术壁垒高成本高、催化剂使用   贵金属铂以及双极板加工工艺严格成本高造成。

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电池系统是燃料电池的核心系统,而电堆是电池系统的重要组成部分。包括上游的原材料,中游的集成和下游的应用。

燃料电池产业链:

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质子交换膜直接影响燃料电池的寿命,占燃料电池系统成本的20-30%,占电堆成本12%,催化剂决定电极反应效率,双极板负责把燃料和空气分配到两个电极表面以及电池堆散热,通常双极板的材料是石墨、石墨和聚合物复合或者金属。

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宏观政策支持;

2019年燃料电池首次写入政府工作报告,2019年燃料电池车产销分别完成2833辆和2737辆,分别增长85.5%和79.2%,其中以商务用车为主,而箱式运输车占比较高,2019年共生产箱式运输车845辆,占全年生产总量的29.8%。

截止2019年9月,被纳入《新能源汽车推广应用推荐车型目录》的燃料电池车型共计155款。

部分车型和个股:

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发展规划2016年《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》明确近期(2016-2020年)、中期(2020-2030年)和远期(2030-2050年)三个阶段的发展目标和主要任务。技术上要求,2016年《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》提出发展氢能、燃料电池等新一代能源技术,到2020年实现批量生产和规划示范应用。财政政策上,2019年《关于进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》中显示过渡期补贴退坡20%,过渡期后补贴政策另行公布。

2019年国内燃料电池汽车产量2737辆,同比增长79%;中汽研新能源汽车与财税政策研究室统计,根据各城市燃料电池推广目标规划,到2020年我国燃料电池商用车将达到1.16万辆,乘用车将达到0.3万辆。

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加氢站加速。根据《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书》,规划到2020年,加氢站达100座,到2030年,加氢站达1000座。截至到2019年,全国的加氢站达54座。

目前成本较低的方案是:集中式天然气蒸汽重整制氢-管束车压缩氢气运输-加氢站压缩氢气。

市场空间:根据Fuji Keizai预测,到2025年全球燃料电池市场有望达到5.2万亿日元(3400亿元人民币),其中燃料电池汽车市场规模将超过50%。参照目前Mirai的售价26万人民币核算,加之时间推移,技术进步,到2020年我国燃料电池商用车将达到1.16万辆,乘用车达到0.3万辆,25亿元的市场,乘用车7.02亿元,合计32.02亿元市场。

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企业&个股:

国外代表厂商有Ballard、Plug Power、松下、东芝、三星,国内北京亿华通、新源动力。

南都电源持有新源动力8.5%的股份。新源动力主要产品是36kw燃料电池发动机及26kw、35kw、70kw电堆,公司起源与中科院系统,承担多项863计划重大专项,2018年与上汽集团开发的一款客车进入目录。

大洋电机认购了Ballard19.9%股权,与Ballard、国鸿氢能签署了战略合作框架协议,具体包括集成Ballard燃料电池组件与大洋电机驱动系统,为客户配套全套燃料电池发动机等。2018年与中通合作的2款燃料电池车进入目录。

雄韬股份主要产品涵盖了锂电池、铅酸电池、燃料电池,2018年与东风、南京金龙、中通合作的3款车进入推广目录。公司定增投入基于新型多空Pt-Pd/石墨烯阳极材料的质子交换膜燃料电池研发。公司在氢能产业链上已经完成制氢、膜电极、燃料电池电堆、燃料电池发动机系统、整车运营等。

贵研铂业享受燃料电池主题和贵金属价值重估双重效应,安全边际明显,与上海汽车集团合作燃料电池研发逾3年,主攻催化剂研发,目前处于试验阶段。公司是国内唯一在贵金属材料领域拥有系列核心技术和完整创新体系、集产学研为一体的公司。

雪人股份参股全球大型燃料电池系统企业OPCON。公司业务以压缩机为核心产业,集余热回收发电、新能源、工商业制冷及其成套制冷系统的研发、设计、制造、销售等一体。是制冰设备市场龙头。公司掌握了压缩机的核心技术,冷链物流带动压缩机机遇。在氢燃料电池领域,掌握核心技术并合作开发氢燃料电池汽车。

华昌化工年产100吨氢燃料电池主要原料固体硼氢化钠。

同济科技:参股中科同力,研发质子交换膜。

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