今年以來,氫能源相關產業(yè)多次被政府重點提及,市場對氫能源汽車板塊的炒作熱情一路高漲,各路資金搶籌產業(yè)鏈上的上市公司,相關龍頭股股價翻倍上漲。但自5月大盤回調后,多數個股股價如同坐過山車一般回落至初,目前市場對于氫能源燃料電池汽車未來發(fā)展的分歧仍然較大,氫能源汽車板塊是否能重現2014年-2015年電動車行情,以及炒作的持續(xù)性還有待考驗。本文將梳理氫能源燃料電池汽車產業(yè)鏈及相關公司,投資者后續(xù)可持續(xù)關注。
隨著環(huán)保節(jié)能意識的提升以及科技進步,從汽油、天然氣、鋰電池、再到現如今的氫燃料,驅動汽車前行的動力源不斷進步和演變。氫能源燃料電池汽車也屬于電動車的一種,是通過燃料電池發(fā)電驅動電機運轉的汽車。與傳統(tǒng)燃油車或儲能式新能源車不同的是,燃料電池汽車是將氫氣在汽車搭載的燃料電池中,與大氣中的氧氣發(fā)生反應,產生出電能帶動電動機工作,從而驅動電動汽車前行。
有專家指出,未來鋰電與燃料電池不會是替代關系,而是互補關系。由于鋰電車構造簡單,提升鋰電池車的續(xù)航和載重需要加裝電池,適合于乘用車領域。而燃料電池系統(tǒng)復雜,僅需增加儲氫容量就可提高續(xù)航能力,因此更適合用于載重、長續(xù)航要求的商用車領域。
3月以來,“推動加氫站建設”首次寫進《政府工作報告》再次引起市場對于對氫能源產業(yè)鏈的高度重視,隨后四部委發(fā)布2019年新能源汽車補貼政策,新能源汽車補貼的整體退坡超過60%,而目前尚未公布燃料電池汽車的補貼政策,在此過渡期期間仍按照2018 年對應標準的 0.8 倍補貼。此外,多個地方政府也陸續(xù)出臺支持燃料電池汽車的相關政策。
但目前在國內,燃料電池車銷量基數仍處于較低水平。根據中汽協(xié)數據,2018年我國燃料電池車總銷量達1527輛,均為商用車,而2018年我國商用車銷量達到437.1萬輛,可見目前燃料電池商用車的滲透率極低,僅有0.03%。此外去年新能源汽車總銷量達125.6萬輛,燃料電池車占比只有0.12%,未來盡管燃料電池車僅替代傳統(tǒng)商用車,這個替代空間十分可觀。
?。?)電堆
與鋰電池相似,由100片、200片或者更多的燃料電池單體堆疊組合成電堆。電堆是燃料電池的核心,單電池的組建包括膜電極、雙極板、密封圈,其中膜電極又是電堆的核心。
從美國能源局披露的燃料電池成本情況來看,2018年燃料電池的成本是每千瓦46.16美元,其中燃料電池系統(tǒng)占總成本約50%,其次是車身占比約23%、儲氫系統(tǒng)14%、電驅動系統(tǒng)7%。在燃料電池系統(tǒng)里面電堆無疑是最大的成本支出,占總電池系統(tǒng)的60%。根據E4Tech的報告,至2020年全球燃料電池汽車的產量將達到50萬輛,對應的燃料電池系統(tǒng)市場空間為16億美元,那么可以推算至2020年燃料電池電堆市場空間將達到9.6億美元。
目前國外可單獨提供車用燃料電池電堆的一流企業(yè)有Ballard和Hydrogenics,還有一些規(guī)模較小的電堆開發(fā)企業(yè),如Erlingklinger、PowerCell等。此外國外乘用車廠例如豐田、本田、現代等大多自行開發(fā)電堆,且對外開放很少。國內雖能夠獨立自主的開發(fā)電堆,但只有大連新源動力、上海神力這兩家企業(yè)經得起實際應用的考驗。而A股上市企業(yè)近幾年更多的是通過投資并購的方式,宣布進軍燃料電池市場,例如濰柴動力(000338)去年與多家燃料電池知名企業(yè)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,并成立合資公司,積極推動其燃料電池電堆技術的發(fā)展;大洋電機(002249)于2018年認購巴拉德 9.9%的股權,預計在湖北籌建年產 1.7 萬臺套的氫燃料電池生產基地。此外,還有正在申請科創(chuàng)板上市的億華通,其是我國最早進入氫燃料電池發(fā)動機研發(fā)的企業(yè)之一,2015 年收購上海神力,進入電堆生產商行列,同時,億華通還建設并運營著我國第一座車用加氫站。
(2)膜電極
膜電極是電化學反應的核心部件,主要由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層組成。從膜電極性能來看,國產膜電極基本性能與國際水平相近,但在鉑載量、啟停、抗反極等要求較高的專業(yè)特性上與國際水平還有一定的差距。此外,在生產階段,國外已實現連續(xù)化生產,而國內生產工藝及裝備仍差距較大。
目前,在膜電極方面布局的上市公司有美錦能源(000723),其參股公司鴻基創(chuàng)能總投資約 8 億元的氫燃料電池膜電極產業(yè)化項目落戶廣州,該項目預計 2019 年實現年產 10萬平方米膜電極的規(guī)模,2020 年實現產業(yè)化大規(guī)模發(fā)展,是全球第三個、國內第一個規(guī)?;懂a的膜電極生產線。
?。?)質子交換膜
根據E4Tech數據顯示,從出貨臺數方面來看,質子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前應用最多的燃料電池,出貨臺數從2011年開始爆發(fā)式增長,2013年之后逐步下滑,2018年出貨量達42.6千組,仍占據全球燃料電池出貨量一半以上。盡管PEMFC出貨量在持續(xù)下降,但單臺容量的提升推動了PEMFC增長。2009年-2018年PEMFC出貨量從60MW增加至589.1MW,復合增速高達29%,占2018年全部燃料電池出貨量的比重高達73.4%。
在各類質子交換膜中,現階段主流技術是采用全氟磺酸膜和復合膜。目前全氟磺酸膜已實現產業(yè)化,其供應商集中于日本和歐美國家,在國內能夠批量化供應只有港股上市的東岳集團(0189.HK),2014年東岳集團的質子交換膜只有800小時壽命,到了2016年成功突破6000小時。目前,東岳集團已建成年產50噸質子交換膜所需的全氟磺酸樹脂生產裝置,可滿足2.5萬輛燃料電池汽車所需,其產品已進入奔馳的供應鏈體系。A股的上市公司同濟科技(600846)、雄韜股份(002733)在此方面也有所布局,投資者可適當關注。此外國內的武漢理工新能源公司、上海神力科技等非上市企業(yè)也均具備質膜的生產能力。在復合膜方面,國外廠商戈爾占據市場份額最高。
?。?):催化劑
由于鉑資源稀缺、價格高,常用的Pt/C催化劑便成為電堆中成本最高的部件,占電堆成本約53%。如今,鉑載量大幅下降,如果以現有技術進行燃料電池汽車商業(yè)化,那么對鉑資源的需求將遠遠超過世界年產量,現階段大量的研究工作仍集中在減少鉑載量、增強催化劑的耐久性、或是開發(fā)新的催化劑來替代鉑的使用。
目前海外企業(yè)有英國JohnsonMatthey和日本Tanaka在鉑催化劑領域已經實現批量生產,且性能穩(wěn)定。對比國內發(fā)展,由于催化劑核心材料長期高度依賴進口,制約了該產業(yè)的發(fā)展,唯一的上市標的貴研鉑業(yè)(600459)的Pt/C催化劑開發(fā)進展進入實驗室放大階段,但暫時還沒有產品應用,后續(xù)投資者可持續(xù)關注。
除電堆外,車用燃料電池系統(tǒng)中還需裝備空壓機、儲氫瓶、氫氣循環(huán)泵及電機驅動與控制系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)??諌簷C是用于空氣進氣端控制進氣壓強與速度,目前來看,空壓機價格較高,未來存在較大降成本空間。國內參與空壓機環(huán)節(jié)的主流企業(yè)包括雪人股份、廣順新能源、漢鐘精機等。雪人股份(002639)持有世界燃料電池空氣壓縮機龍頭企業(yè) OPCONAB 公司 17.01%的股權,還為美國燃料電池企業(yè)巴拉德供貨商。2018 年與富瑞氫能簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,未來將在加氫站領域、氫燃料電池整車領域、氫燃料電池發(fā)動機空氣供應系統(tǒng)和氫氣循環(huán)泵領域進行戰(zhàn)略合作。車載儲氫技術也是氫燃料電池發(fā)展的關鍵,目前主要使用碳纖維瓶,技術難度相對較低,國內有較多企業(yè)具備制造儲氫瓶的實力,包括:中材科技、富瑞特裝、億華通等。

隨著環(huán)保節(jié)能意識的提升以及科技進步,從汽油、天然氣、鋰電池、再到現如今的氫燃料,驅動汽車前行的動力源不斷進步和演變。氫能源燃料電池汽車也屬于電動車的一種,是通過燃料電池發(fā)電驅動電機運轉的汽車。與傳統(tǒng)燃油車或儲能式新能源車不同的是,燃料電池汽車是將氫氣在汽車搭載的燃料電池中,與大氣中的氧氣發(fā)生反應,產生出電能帶動電動機工作,從而驅動電動汽車前行。
有專家指出,未來鋰電與燃料電池不會是替代關系,而是互補關系。由于鋰電車構造簡單,提升鋰電池車的續(xù)航和載重需要加裝電池,適合于乘用車領域。而燃料電池系統(tǒng)復雜,僅需增加儲氫容量就可提高續(xù)航能力,因此更適合用于載重、長續(xù)航要求的商用車領域。
燃料電池汽車增長空間大
我國早在十年前就開始對燃料電池汽車發(fā)展給予政策及補貼上的支持。在 2009年,國家首次開始在試點城市對燃料電池乘用車和客車分別給予 25 萬/輛和60 萬/輛的財政補貼。2015 年 5 月國務院發(fā)布的《中國制造 2025》,明確要求到 2020 年要生產 1000 輛左右的燃料電池汽車,并進行示范運行。到了2016年發(fā)布《氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書》對我國中長期加氫站和燃料電池車輛發(fā)展目標進行了規(guī)劃:到 2020 年,加氫站數量達到 100 座;燃料電池車輛擴大到10000 輛;氫能軌道交通車輛達到 50 列。3月以來,“推動加氫站建設”首次寫進《政府工作報告》再次引起市場對于對氫能源產業(yè)鏈的高度重視,隨后四部委發(fā)布2019年新能源汽車補貼政策,新能源汽車補貼的整體退坡超過60%,而目前尚未公布燃料電池汽車的補貼政策,在此過渡期期間仍按照2018 年對應標準的 0.8 倍補貼。此外,多個地方政府也陸續(xù)出臺支持燃料電池汽車的相關政策。
但目前在國內,燃料電池車銷量基數仍處于較低水平。根據中汽協(xié)數據,2018年我國燃料電池車總銷量達1527輛,均為商用車,而2018年我國商用車銷量達到437.1萬輛,可見目前燃料電池商用車的滲透率極低,僅有0.03%。此外去年新能源汽車總銷量達125.6萬輛,燃料電池車占比只有0.12%,未來盡管燃料電池車僅替代傳統(tǒng)商用車,這個替代空間十分可觀。
海外企業(yè)領先國內 國產替代加速進行
燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車最為關鍵的部件,與鋰電池主要的區(qū)別在于燃料電池是一個能量轉換裝置,而鋰離子動力電池是作為能量儲存裝置。在燃料電池系統(tǒng)里,主要部件包括電堆、空壓機、加濕器、氫氣循環(huán)泵、高壓氫瓶等等。與國際知名車企相比,如豐田、通用、本田等目前已經完成了燃料電池汽車的基本性能研發(fā)階段,并解決了若干關鍵技術問題,其整車性能、安全性、續(xù)航能力等各方面均與傳統(tǒng)汽油車不相上下。而國內企業(yè)不管在技術研發(fā)和財力方面,仍處于劣勢狀態(tài),未來隨著政策加碼推動下,國產替代有望加速進行。下面筆者選取幾個較為核心的相關零部件及可關注的上市公司進行介紹:?。?)電堆
與鋰電池相似,由100片、200片或者更多的燃料電池單體堆疊組合成電堆。電堆是燃料電池的核心,單電池的組建包括膜電極、雙極板、密封圈,其中膜電極又是電堆的核心。
從美國能源局披露的燃料電池成本情況來看,2018年燃料電池的成本是每千瓦46.16美元,其中燃料電池系統(tǒng)占總成本約50%,其次是車身占比約23%、儲氫系統(tǒng)14%、電驅動系統(tǒng)7%。在燃料電池系統(tǒng)里面電堆無疑是最大的成本支出,占總電池系統(tǒng)的60%。根據E4Tech的報告,至2020年全球燃料電池汽車的產量將達到50萬輛,對應的燃料電池系統(tǒng)市場空間為16億美元,那么可以推算至2020年燃料電池電堆市場空間將達到9.6億美元。
目前國外可單獨提供車用燃料電池電堆的一流企業(yè)有Ballard和Hydrogenics,還有一些規(guī)模較小的電堆開發(fā)企業(yè),如Erlingklinger、PowerCell等。此外國外乘用車廠例如豐田、本田、現代等大多自行開發(fā)電堆,且對外開放很少。國內雖能夠獨立自主的開發(fā)電堆,但只有大連新源動力、上海神力這兩家企業(yè)經得起實際應用的考驗。而A股上市企業(yè)近幾年更多的是通過投資并購的方式,宣布進軍燃料電池市場,例如濰柴動力(000338)去年與多家燃料電池知名企業(yè)簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,并成立合資公司,積極推動其燃料電池電堆技術的發(fā)展;大洋電機(002249)于2018年認購巴拉德 9.9%的股權,預計在湖北籌建年產 1.7 萬臺套的氫燃料電池生產基地。此外,還有正在申請科創(chuàng)板上市的億華通,其是我國最早進入氫燃料電池發(fā)動機研發(fā)的企業(yè)之一,2015 年收購上海神力,進入電堆生產商行列,同時,億華通還建設并運營著我國第一座車用加氫站。
(2)膜電極
膜電極是電化學反應的核心部件,主要由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層組成。從膜電極性能來看,國產膜電極基本性能與國際水平相近,但在鉑載量、啟停、抗反極等要求較高的專業(yè)特性上與國際水平還有一定的差距。此外,在生產階段,國外已實現連續(xù)化生產,而國內生產工藝及裝備仍差距較大。
目前,在膜電極方面布局的上市公司有美錦能源(000723),其參股公司鴻基創(chuàng)能總投資約 8 億元的氫燃料電池膜電極產業(yè)化項目落戶廣州,該項目預計 2019 年實現年產 10萬平方米膜電極的規(guī)模,2020 年實現產業(yè)化大規(guī)模發(fā)展,是全球第三個、國內第一個規(guī)?;懂a的膜電極生產線。
?。?)質子交換膜
根據E4Tech數據顯示,從出貨臺數方面來看,質子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前應用最多的燃料電池,出貨臺數從2011年開始爆發(fā)式增長,2013年之后逐步下滑,2018年出貨量達42.6千組,仍占據全球燃料電池出貨量一半以上。盡管PEMFC出貨量在持續(xù)下降,但單臺容量的提升推動了PEMFC增長。2009年-2018年PEMFC出貨量從60MW增加至589.1MW,復合增速高達29%,占2018年全部燃料電池出貨量的比重高達73.4%。
在各類質子交換膜中,現階段主流技術是采用全氟磺酸膜和復合膜。目前全氟磺酸膜已實現產業(yè)化,其供應商集中于日本和歐美國家,在國內能夠批量化供應只有港股上市的東岳集團(0189.HK),2014年東岳集團的質子交換膜只有800小時壽命,到了2016年成功突破6000小時。目前,東岳集團已建成年產50噸質子交換膜所需的全氟磺酸樹脂生產裝置,可滿足2.5萬輛燃料電池汽車所需,其產品已進入奔馳的供應鏈體系。A股的上市公司同濟科技(600846)、雄韜股份(002733)在此方面也有所布局,投資者可適當關注。此外國內的武漢理工新能源公司、上海神力科技等非上市企業(yè)也均具備質膜的生產能力。在復合膜方面,國外廠商戈爾占據市場份額最高。
?。?):催化劑
由于鉑資源稀缺、價格高,常用的Pt/C催化劑便成為電堆中成本最高的部件,占電堆成本約53%。如今,鉑載量大幅下降,如果以現有技術進行燃料電池汽車商業(yè)化,那么對鉑資源的需求將遠遠超過世界年產量,現階段大量的研究工作仍集中在減少鉑載量、增強催化劑的耐久性、或是開發(fā)新的催化劑來替代鉑的使用。
目前海外企業(yè)有英國JohnsonMatthey和日本Tanaka在鉑催化劑領域已經實現批量生產,且性能穩(wěn)定。對比國內發(fā)展,由于催化劑核心材料長期高度依賴進口,制約了該產業(yè)的發(fā)展,唯一的上市標的貴研鉑業(yè)(600459)的Pt/C催化劑開發(fā)進展進入實驗室放大階段,但暫時還沒有產品應用,后續(xù)投資者可持續(xù)關注。
除電堆外,車用燃料電池系統(tǒng)中還需裝備空壓機、儲氫瓶、氫氣循環(huán)泵及電機驅動與控制系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)??諌簷C是用于空氣進氣端控制進氣壓強與速度,目前來看,空壓機價格較高,未來存在較大降成本空間。國內參與空壓機環(huán)節(jié)的主流企業(yè)包括雪人股份、廣順新能源、漢鐘精機等。雪人股份(002639)持有世界燃料電池空氣壓縮機龍頭企業(yè) OPCONAB 公司 17.01%的股權,還為美國燃料電池企業(yè)巴拉德供貨商。2018 年與富瑞氫能簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,未來將在加氫站領域、氫燃料電池整車領域、氫燃料電池發(fā)動機空氣供應系統(tǒng)和氫氣循環(huán)泵領域進行戰(zhàn)略合作。車載儲氫技術也是氫燃料電池發(fā)展的關鍵,目前主要使用碳纖維瓶,技術難度相對較低,國內有較多企業(yè)具備制造儲氫瓶的實力,包括:中材科技、富瑞特裝、億華通等。



