今年以來,氫能源相關(guān)產(chǎn)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(chǎn)業(yè)鏈上的上市公司,相關(guān)龍頭股股價翻倍上漲。但自5月大盤回調(diào)后,多數(shù)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(xiàn)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(chǎn)業(yè)鏈及相關(guān)公司,投資者后續(xù)可持續(xù)關(guān)注。
隨著環(huán)保節(jié)能意識的提升以及科技進(jìn)步,從汽油、天然氣、鋰電池、再到現(xiàn)如今的氫燃料,驅(qū)動汽車前行的動力源不斷進(jìn)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(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)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(yīng),產(chǎn)生出電能帶動電動機(jī)工作,從而驅(qū)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(guān)系,而是互補(bǔ)關(guān)系。由于鋰電車構(gòu)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(lǐng)域。而燃料電池系統(tǒng)復(fù)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(lǐng)域。
3月以來,“推動加氫站建設(shè)”首次寫進(jìn)《政府工作報告》再次引起市場對于對氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的高度重視,隨后四部委發(fā)布2019年新能源汽車補(bǔ)貼政策,新能源汽車補(bǔ)貼的整體退坡超過60%,而目前尚未公布燃料電池汽車的補(bǔ)貼政策,在此過渡期期間仍按照2018 年對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的 0.8 倍補(bǔ)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(guān)政策。
但目前在國內(nèi),燃料電池車銷量基數(shù)仍處于較低水平。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2018年我國燃料電池車總銷量達(dá)1527輛,均為商用車,而2018年我國商用車銷量達(dá)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(dá)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(qū)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(jù)E4Tech的報告,至2020年全球燃料電池汽車的產(chǎn)量將達(dá)到50萬輛,對應(yīng)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(dá)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(xiàn)代等大多自行開發(fā)電堆,且對外開放很少。國內(nèi)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(jīng)得起實際應(yīng)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(jìn)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(shù)的發(fā)展;大洋電機(jī)(002249)于2018年認(rèn)購巴拉德 9.9%的股權(quán),預(yù)計在湖北籌建年產(chǎn) 1.7 萬臺套的氫燃料電池生產(chǎn)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(jìn)入氫燃料電池發(fā)動機(jī)研發(fā)的企業(yè)之一,2015 年收購上海神力,進(jìn)入電堆生產(chǎn)商行列,同時,億華通還建設(shè)并運營著我國第一座車用加氫站。
?。?)膜電極
膜電極是電化學(xué)反應(yīng)的核心部件,主要由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層組成。從膜電極性能來看,國產(chǎn)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(chǎn)階段,國外已實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),而國內(nèi)生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)化項目落戶廣州,該項目預(yù)計 2019 年實現(xiàn)年產(chǎn) 10萬平方米膜電極的規(guī)模,2020 年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模發(fā)展,是全球第三個、國內(nèi)第一個規(guī)?;懂a(chǎn)的膜電極生產(chǎn)線。
(3)質(zhì)子交換膜
根據(jù)E4Tech數(shù)據(jù)顯示,從出貨臺數(shù)方面來看,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前應(yīng)用最多的燃料電池,出貨臺數(shù)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(dá)42.6千組,仍占據(jù)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P(guān)EMFC出貨量從60MW增加至589.1MW,復(fù)合增速高達(dá)29%,占2018年全部燃料電池出貨量的比重高達(dá)73.4%。
在各類質(zhì)子交換膜中,現(xiàn)階段主流技術(shù)是采用全氟磺酸膜和復(fù)合膜。目前全氟磺酸膜已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,其供應(yīng)商集中于日本和歐美國家,在國內(nèi)能夠批量化供應(yīng)只有港股上市的東岳集團(tuán)(0189.HK),2014年東岳集團(tuán)的質(zhì)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(tuán)已建成年產(chǎn)50噸質(zhì)子交換膜所需的全氟磺酸樹脂生產(chǎn)裝置,可滿足2.5萬輛燃料電池汽車所需,其產(chǎn)品已進(jìn)入奔馳的供應(yīng)鏈體系。A股的上市公司同濟(jì)科技(600846)、雄韜股份(002733)在此方面也有所布局,投資者可適當(dāng)關(guān)注。此外國內(nèi)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(zhì)膜的生產(chǎn)能力。在復(fù)合膜方面,國外廠商戈爾占據(jù)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(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行燃料電池汽車商業(yè)化,那么對鉑資源的需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界年產(chǎn)量,現(xiàn)階段大量的研究工作仍集中在減少鉑載量、增強(qiáng)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(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)批量生產(chǎn),且性能穩(wěn)定。對比國內(nèi)發(fā)展,由于催化劑核心材料長期高度依賴進(jìn)口,制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,唯一的上市標(biāo)的貴研鉑業(yè)(600459)的Pt/C催化劑開發(fā)進(jìn)展進(jìn)入實驗室放大階段,但暫時還沒有產(chǎn)品應(yīng)用,后續(xù)投資者可持續(xù)關(guān)注。
除電堆外,車用燃料電池系統(tǒng)中還需裝備空壓機(jī)、儲氫瓶、氫氣循環(huán)泵及電機(jī)驅(qū)動與控制系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)??諌簷C(jī)是用于空氣進(jìn)氣端控制進(jìn)氣壓強(qiáng)與速度,目前來看,空壓機(jī)價格較高,未來存在較大降成本空間。國內(nèi)參與空壓機(jī)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(jī)等。雪人股份(002639)持有世界燃料電池空氣壓縮機(jī)龍頭企業(yè) OPCONAB 公司 17.01%的股權(quán),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(lǐng)域、氫燃料電池整車領(lǐng)域、氫燃料電池發(fā)動機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)和氫氣循環(huán)泵領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略合作。車載儲氫技術(shù)也是氫燃料電池發(fā)展的關(guān)鍵,目前主要使用碳纖維瓶,技術(shù)難度相對較低,國內(nèi)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(jìn)步,從汽油、天然氣、鋰電池、再到現(xiàn)如今的氫燃料,驅(qū)動汽車前行的動力源不斷進(jìn)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(qū)動電機(jī)運轉(zhuǎn)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(yīng),產(chǎn)生出電能帶動電動機(jī)工作,從而驅(qū)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(guān)系,而是互補(bǔ)關(guān)系。由于鋰電車構(gòu)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(lǐng)域。而燃料電池系統(tǒng)復(fù)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(lǐng)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(bǔ)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(bǔ)貼。2015 年 5 月國務(wù)院發(fā)布的《中國制造 2025》,明確要求到 2020 年要生產(chǎn) 1000 輛左右的燃料電池汽車,并進(jìn)行示范運行。到了2016年發(fā)布《氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》對我國中長期加氫站和燃料電池車輛發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行了規(guī)劃:到 2020 年,加氫站數(shù)量達(dá)到 100 座;燃料電池車輛擴(kuò)大到10000 輛;氫能軌道交通車輛達(dá)到 50 列。3月以來,“推動加氫站建設(shè)”首次寫進(jìn)《政府工作報告》再次引起市場對于對氫能源產(chǎn)業(yè)鏈的高度重視,隨后四部委發(fā)布2019年新能源汽車補(bǔ)貼政策,新能源汽車補(bǔ)貼的整體退坡超過60%,而目前尚未公布燃料電池汽車的補(bǔ)貼政策,在此過渡期期間仍按照2018 年對應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的 0.8 倍補(bǔ)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(guān)政策。
但目前在國內(nèi),燃料電池車銷量基數(shù)仍處于較低水平。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù),2018年我國燃料電池車總銷量達(dá)1527輛,均為商用車,而2018年我國商用車銷量達(dá)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(dá)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(lǐng)先國內(nèi) 國產(chǎn)替代加速進(jìn)行
燃料電池系統(tǒng)是燃料電池汽車最為關(guān)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(zhuǎn)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(jī)、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(jīng)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(guān)鍵技術(shù)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(nèi)企業(yè)不管在技術(shù)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(chǎn)替代有望加速進(jìn)行。下面筆者選取幾個較為核心的相關(guān)零部件及可關(guān)注的上市公司進(jìn)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(qū)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(jù)E4Tech的報告,至2020年全球燃料電池汽車的產(chǎn)量將達(dá)到50萬輛,對應(yīng)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(dá)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(xiàn)代等大多自行開發(fā)電堆,且對外開放很少。國內(nèi)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(jīng)得起實際應(yīng)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(jìn)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(shù)的發(fā)展;大洋電機(jī)(002249)于2018年認(rèn)購巴拉德 9.9%的股權(quán),預(yù)計在湖北籌建年產(chǎn) 1.7 萬臺套的氫燃料電池生產(chǎn)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(jìn)入氫燃料電池發(fā)動機(jī)研發(fā)的企業(yè)之一,2015 年收購上海神力,進(jìn)入電堆生產(chǎn)商行列,同時,億華通還建設(shè)并運營著我國第一座車用加氫站。
?。?)膜電極
膜電極是電化學(xué)反應(yīng)的核心部件,主要由質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層組成。從膜電極性能來看,國產(chǎn)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(chǎn)階段,國外已實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn),而國內(nèi)生產(chǎn)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(chǎn)業(yè)化項目落戶廣州,該項目預(yù)計 2019 年實現(xiàn)年產(chǎn) 10萬平方米膜電極的規(guī)模,2020 年實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化大規(guī)模發(fā)展,是全球第三個、國內(nèi)第一個規(guī)?;懂a(chǎn)的膜電極生產(chǎn)線。
(3)質(zhì)子交換膜
根據(jù)E4Tech數(shù)據(jù)顯示,從出貨臺數(shù)方面來看,質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)是目前應(yīng)用最多的燃料電池,出貨臺數(shù)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(dá)42.6千組,仍占據(jù)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P(guān)EMFC出貨量從60MW增加至589.1MW,復(fù)合增速高達(dá)29%,占2018年全部燃料電池出貨量的比重高達(dá)73.4%。
在各類質(zhì)子交換膜中,現(xiàn)階段主流技術(shù)是采用全氟磺酸膜和復(fù)合膜。目前全氟磺酸膜已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,其供應(yīng)商集中于日本和歐美國家,在國內(nèi)能夠批量化供應(yīng)只有港股上市的東岳集團(tuán)(0189.HK),2014年東岳集團(tuán)的質(zhì)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(tuán)已建成年產(chǎn)50噸質(zhì)子交換膜所需的全氟磺酸樹脂生產(chǎn)裝置,可滿足2.5萬輛燃料電池汽車所需,其產(chǎn)品已進(jìn)入奔馳的供應(yīng)鏈體系。A股的上市公司同濟(jì)科技(600846)、雄韜股份(002733)在此方面也有所布局,投資者可適當(dāng)關(guān)注。此外國內(nèi)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(zhì)膜的生產(chǎn)能力。在復(fù)合膜方面,國外廠商戈爾占據(jù)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(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行燃料電池汽車商業(yè)化,那么對鉑資源的需求將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過世界年產(chǎn)量,現(xiàn)階段大量的研究工作仍集中在減少鉑載量、增強(qiáng)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(lǐng)域已經(jīng)實現(xiàn)批量生產(chǎn),且性能穩(wěn)定。對比國內(nèi)發(fā)展,由于催化劑核心材料長期高度依賴進(jìn)口,制約了該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,唯一的上市標(biāo)的貴研鉑業(yè)(600459)的Pt/C催化劑開發(fā)進(jìn)展進(jìn)入實驗室放大階段,但暫時還沒有產(chǎn)品應(yīng)用,后續(xù)投資者可持續(xù)關(guān)注。
除電堆外,車用燃料電池系統(tǒng)中還需裝備空壓機(jī)、儲氫瓶、氫氣循環(huán)泵及電機(jī)驅(qū)動與控制系統(tǒng)等其他輔助系統(tǒng)??諌簷C(jī)是用于空氣進(jìn)氣端控制進(jìn)氣壓強(qiáng)與速度,目前來看,空壓機(jī)價格較高,未來存在較大降成本空間。國內(nèi)參與空壓機(jī)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(jī)等。雪人股份(002639)持有世界燃料電池空氣壓縮機(jī)龍頭企業(yè) OPCONAB 公司 17.01%的股權(quán),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(lǐng)域、氫燃料電池整車領(lǐng)域、氫燃料電池發(fā)動機(jī)空氣供應(yīng)系統(tǒng)和氫氣循環(huán)泵領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略合作。車載儲氫技術(shù)也是氫燃料電池發(fā)展的關(guān)鍵,目前主要使用碳纖維瓶,技術(shù)難度相對較低,國內(nèi)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。



