燃料电池开启万亿级产业 产业链投资标的梳理

储能世界网讯:

券商研究报告认为,燃料电池作为新能源领域冉冉升起的一颗新星,已经开始了产业化之路,随着更大规模的商业化应用,产业链相关标的都将集体受益。

安信证券:燃料电池,新能源新星商业化之路渐近

丰田引领燃料电池电动车潮流,主流厂商加大投入:14 年底丰田发布了量产版的氢燃料电池车Mirai,坚定看好燃料电池成为汽车技术的终极发展路线,并向全球无偿提供5000 多项燃料电池相关专利使用权,积极推动燃料电池汽车商业化前进的步伐。与此同时,全球其他知名整车厂如本田、宝马、福特等也纷纷开始布局燃料电池汽车,并且结成了联盟共同发展的合作伙伴关系,携手推动行业发展。我国在燃料电池车上起步于1999 年,已经积累了一定发动机系统、制氢、加注、运输等方面的技术经验。在我国自主品牌中,上汽为先行者,将燃料电池车作为新能源汽车投入计划的中长期重点发展方向。

顶层架构先行,政策层面大力推动燃料电池发展:由于我国的燃料电池汽车发展尚在起步阶段,燃料电池的大规模推广应用需要大金额的基础设施建设、较高的研发投入和较长的产业化周期,中小企业很难进入,这需要大型企业大力投入和政府从顶层架构上给予资金和政策的鼓励。关于这点,中国已经就扶持纯电动汽车行业的发展积累了丰富的经验,同时借鉴发达国家的相应政策,燃料电池的产业化之路将会走得更加顺畅。在15 年国家公布的《关于2016~2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》,指出2017~2020 年除燃料电池汽车外其他车型补助标准适当退坡,16 年6 月,发改委和能源局出台《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》,其中部署了氢能与燃料电池技术创新等15 项重点任务,充分彰显了政府对燃料电池支持的决心。

产业化瓶颈逐步打破,燃料电池开启商业化之路:燃料电池经过近些年的快速发展,技术层面的问题已经逐步攻克,制约其大规模商业化应用的因素主要包括成本较高、基础配套设施不完善等。但积极的变化是,随着燃料电池技术的改善升级、加氢站的加紧建设以及新型燃料电池汽车的上市,这些燃料电池汽车面临的发展障碍正逐步克服当中,燃料电池汽车的商业化之路已经具备了开启的条件。

能源变革时代,看好燃料电池车成为未来方向:随着我国日益升高的油气进口依存度和对环保问题的日渐重视,未来新能源汽车将成为汽车行业增长的生力军。燃料电池在续航里程、环保、电池容量、充电时间等方面的优势显着优于锂电池电动汽车。随着燃料电池规模化投入量产,销量的提高和配套设施的逐步健全,成本曲线必然不断下降,当其成本与纯电动相当时,其高效能且真正零污染的优势将会显着优于纯电动汽车,有望成为汽车技术的未来终极方向。

投资建议:燃料电池作为新能源领域冉冉升起的一颗新星,已经开始了产业化之路,随着更大规模的商业化应用,产业链相关标的都将集体受益,建议重点关注:1)天科股份:公司为国内催化剂龙头企业之一,其PSA 吸附剂和甲醇重整催化剂产品在工业制氢领域广泛运用,技术和工艺已经较为成熟,随着氢燃料电池的崛起,上游催化剂产品必将需求大增;2)德威新材:公司在主业电线电缆平稳发展的基础上,拟通过产业整合与并购的发展积极发展燃料电池领域,看好公司顺应燃料电池大风将气的趋势实现现有业务的升级。

风险提示:政策支持力度不及预期。(安信证券 王席鑫,孙琦祥,罗雅婷)

安信证券:燃料电池产业分析——星星之火,正待燎原

燃料电池星星之火,正待燎原:2014 年11 月丰田发布燃料电动车Mirai,2015年1 月,丰田宣布在全球范围内开放5680 项技术专利,其中包括Mirai 的1970项关键技术专利。丰田一些列动作表明其在燃料电池汽车技术上已趋成熟,正进入技术优化和商业生态构建阶段。在我国,以国鸿氢能与Ballad 合作为代表的“市场换技术”模式已经落地,并计划在两年内投放3000 套燃料电池系统,同时福田汽车公告斩获北京有车租赁100 辆欧辉氢燃料电池电动客车订单等消息亦显示国内燃料电池汽车产业化已悄然开启。

具备高能量密度特性,氢燃料电池市场潜力巨大:氢燃料电池通过氢气和氧气电化学反应产生电能(核心部件为双极板、电解质、扩散层、催化剂),具有极高的能量密度并兼具零排放特点,无疑是我们所追求的最具潜力能源利用方式。在燃料电池汽车、锂电池增程汽车、无人机、IDC 等领域潜力巨大,根据富士经济预测未来十年燃料电池市场空间将达到3400 亿元以上。

工业废氢利用可显着降低氢使用成本,美国已规划电堆成本下降目标:美国计划在2020 年实现非重整法(电解法、生物法等)加氢平准用氢价格降至10 美元/kWh。电堆成本方面,在50 万套80kW 电池系统产量规模下,实现由2015 年的53 美元/kW(合3.01 万/套),下降至2020 年40 美元/kW(合2.34万/套),并期望最终达到30 美元/kW(合1.75 万/套)。此外,当前我国每年大约有10 亿立方米的废氢被排放,能产生电能约130 亿度电,若将其在燃料电池侧加以利用,经济价值巨大。

政策力挺燃料电池技术,购车补贴2020年之前不退坡:政策给予小型/轻型/大型燃料电池车补贴20/30/50 万元/台、加气站400 万元/个补贴。并出台《中国制造2025—能源装备实施方案》、《能源技术革命创新行动计划(2016-2030)》等支持文件,制定2020 年达产1000 辆燃料电池汽车并进行示范运行的目标。另一方面巴黎峰会成功召开,我国到2030 年GDP 碳排放需较2005 年下降60-65%。目前政府行政手段治理压力大、效率低,ZEV、碳税等经济手段的出台将为燃料电池车加速发展奠定基础。

投资建议:我们建议从产业链的角度关注投资标的:①氢生产:华昌化工;②质子交换膜:东岳集团(港股)、上海汽车、长城电工、南都电源、新大洲控股、雄韬股份;③双极板:安泰科技;④氢气存贮装置:富瑞特装;⑤催化剂:贵研铂业;⑥空气压缩机:雪人股份;⑦整车企业:福田汽车、宇通客车;⑧氟制品:三爱富、巨化股份。

风险提示:氢燃料电池车推广不及预期、政策变化风险。(安信证券 黄守宏)

国泰君安:燃料电池汽车已成为新能源汽车下一个风口

燃料电池汽车成本已经大幅下降:燃料电池是一种将化学能直接转变为电能的发电装置,具有发电效率高、零排放、噪声小等优点,被认为是未来最有前途的汽车动力系统,主要燃料是氢气,代表性技术路线是质子交换膜燃料电池(PEMFC),目前限制其发展的瓶颈主要是燃料电池汽车成本、氢气制备、加氢站建设,自2014年丰田推出MIRAI后,本田也于2016年推出Clarity,单车价格都下降到6万美元。

购车补贴不退坡,车企积极布局:燃料电池汽车补贴维持2016 年水平不变,补贴在20-50万/台,2020年前补贴不退坡,按照一台200万元的客车测算,考虑国补50万元,地补60万元,购置成本仅90万元。按照《中国制造2025》规划,到2020年,国内生产1000辆燃料电池汽车并进行示范运行,如宇通客车已经接到北京新能源租赁100台订单,北汽福田也开始积极布局,科技部部长万钢也力推采用燃料电池作为新能源汽车增程式的技术路线,预计2017年将成为燃料汽车发展的元年。

国内加氢站建设补贴较大,预计加氢站将大规模兴建:2015 年国内加氢站仅4 座,分布在北京、上海、深圳、郑州,目前一座日供气量200KG的加氢站投资约1000万元,国家补贴400万元,净投资仅600万台,政策支持力度较大,预计2020年前国内将新建超100座加氢站。

燃料电池汽车产业链梳理及机械行业受益标的:燃料电池汽车产业链较长,从上游的制氢与基建,到中游的电池、电堆、电机、电控等零部件和下游的整车,其中最核心的是电池控制系统。机械行业涉足燃料电池汽车领域的公司主要有雪人股份、富瑞特装和汉钟精机,雪人股份入股的全球螺杆压缩机鼻祖瑞典OPCON公司拥有双转子螺杆压缩机的设计、生产经验以及燃料电池空气供应系统品牌AUTOROTOR,为燃料电池企业巴拉德以及世界上主要汽车制造商,如通用、奔驰、丰田、本田、福特等客户提供燃料电池空气循环系统;富瑞特装控股子公司江苏氢阳能源有限公司的常温常压有机液态储氢项目技术领先,主要提供氢能技术设施技术研发、装备制造和一站式服务,中试已经取得阶段性成果并通过专家论证,目前正在筹建日产100公斤氢源材料生产装置进行大试,装置预计6月底建成;汉钟精机是国内领先的螺杆压缩机企业,旗下螺杆产品同样能应用于燃料电池空压系统,目前正处于产品研发阶段。(国泰君安 黄琨、吕娟、陈兵)

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国泰君安:燃料电池汽车已成为新能源汽车下一个风口

燃料电池汽车成本已经大幅下降:燃料电池是一种将化学能直接转变为电能的发电装置,具有发电效率高、零排放、噪声小等优点,被认为是未来最有前途的汽车动力系统,主要燃料是氢气,代表性技术路线是质子交换膜燃料电池(PEMFC),目前限制其发展的瓶颈主要是燃料电池汽车成本、氢气制备、加氢站建设,自2014年丰田推出MIRAI后,本田也于2016年推出Clarity,单车价格都下降到6万美元。

购车补贴不退坡,车企积极布局:燃料电池汽车补贴维持2016 年水平不变,补贴在20-50万/台,2020年前补贴不退坡,按照一台200万元的客车测算,考虑国补50万元,地补60万元,购置成本仅90万元。按照《中国制造2025》规划,到2020年,国内生产1000辆燃料电池汽车并进行示范运行,如宇通客车已经接到北京新能源租赁100台订单,北汽福田也开始积极布局,科技部部长万钢也力推采用燃料电池作为新能源汽车增程式的技术路线,预计2017年将成为燃料汽车发展的元年。

国内加氢站建设补贴较大,预计加氢站将大规模兴建:2015 年国内加氢站仅4 座,分布在北京、上海、深圳、郑州,目前一座日供气量200KG的加氢站投资约1000万元,国家补贴400万元,净投资仅600万台,政策支持力度较大,预计2020年前国内将新建超100座加氢站。

燃料电池汽车产业链梳理及机械行业受益标的:燃料电池汽车产业链较长,从上游的制氢与基建,到中游的电池、电堆、电机、电控等零部件和下游的整车,其中最核心的是电池控制系统。机械行业涉足燃料电池汽车领域的公司主要有雪人股份、富瑞特装和汉钟精机,雪人股份入股的全球螺杆压缩机鼻祖瑞典OPCON公司拥有双转子螺杆压缩机的设计、生产经验以及燃料电池空气供应系统品牌AUTOROTOR,为燃料电池企业巴拉德以及世界上主要汽车制造商,如通用、奔驰、丰田、本田、福特等客户提供燃料电池空气循环系统;富瑞特装控股子公司江苏氢阳能源有限公司的常温常压有机液态储氢项目技术领先,主要提供氢能技术设施技术研发、装备制造和一站式服务,中试已经取得阶段性成果并通过专家论证,目前正在筹建日产100公斤氢源材料生产装置进行大试,装置预计6月底建成;汉钟精机是国内领先的螺杆压缩机企业,旗下螺杆产品同样能应用于燃料电池空压系统,目前正处于产品研发阶段。(国泰君安 黄琨、吕娟、陈兵)

海通证券:燃料电池系列报告——铂系催化剂的蓝海

铂金:供给保持平稳,需求尚有空间。铂金的供给分为矿山生产、催化剂回收和首饰回收三部分,其中矿山生产占总供给的78%,是供给端的主力。从总量上看,2006 年以来铂金供给量总体保持平稳;从结构上看,回收量逐年增加而矿山供给保持稳定。铂金需求主要分为催化剂、首饰、投资与其他工业,其中工业需求(催化剂+其他工业需求)占总需求的61.2%,所以工业需求的强弱直接影响铂金的价格。在2007 年之前,铂金价格的上涨主要源自工业需求的增加。而在2007 年之后,铂金的投资性需求是推升铂金价格的主要力量。铂金需求中,催化剂地位尤其重要,过去铂系催化剂基本指代汽车尾气催化剂,但随着燃料电池产业化应用逐步推广,未来燃料电池催化剂的市场前景将十分广阔。

燃料电池:铂是最主要催化剂。燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料电池主要分为六种类型,其中PAFC、DMFC、PEMFC 这三种类型使用铂系金属催化剂。根据E4tech 统计数据,PEMFC 是目前最主要的燃料电池类型,2015 年出货量占全部燃料电池出货量的89.23%,兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的52.42%。

固定式电源平稳增长,交通运输领域前景可期。燃料电池下游主要分为三个领域,根据E4tech 统计数据,2015 年固定式电源出货量占总出货量的68.53%,兆瓦出货量占总兆瓦出货量的59.31%,是下游需求的主力。2011 年至2015 年间,固定式电源兆瓦出货量累计增长49.63%,复合增长率为10.6%,增长平稳。

值得关注的是,2015 年交通运输领域燃料电池出货量同比增长68.97%,兆瓦出货量同比增长272.85%,呈现爆发式增长态势。由于交通运输领域燃料电池目前全部使用铂系催化剂,因此随着燃料电池汽车的产业化步伐不断推进,该领域需求增长可期。

燃料电池汽车或成未来需求爆发点。燃料电池汽车包括燃料电池轿车、燃料电池叉车、燃料电池客车等。尽管铂是用于低温燃料电池的最佳催化剂活性组分,但过去其居高不下的用量直接推升了燃料电池的成本,放慢了产业化的步伐。

通用推出的新一代燃料电池较上一代铂用量减少2/3,达到每辆车30g 左右,铂金属成本得到大幅下降。预计在未来3-5 年内, 铂用量水平将降低至0.1-0.15g/kW,即一辆发动机功率为100kW 的燃料电池汽车用铂量为10-15g。

从全球范围来看,根据日本富士经济调查公司在《2015 年燃料电池相关技术及市场展望》中预测,到2030 年燃料电池汽车全球市场规模将超过198 万-199万辆。以每辆车铂用量10g 来推算,对应铂需求量约为19-20 吨。

相关标的:贵研铂业;

风险提示:下游需求增长不及预期。(海通证券 施毅,刘博,田源)

广发证券:燃料电池产业化之路还有多远?

燃料电池技术是能源产业中最具发展潜力的新兴技术之一,它以零排放、高稳定性的优点受到社会资本和政府的关注,作为最适合燃料电池发展的载体,燃料电池汽车的发展还是受制于成本问题、安全性等问题掣肘。从内部的核心部件研发推进到政府牵头的氢能源网络供应建设,都是我们必须面对的问题。我们将承接系列报告一中的分析,以锂电池动力汽车作为借鉴,对燃料电池汽车行业产业化的进程作下梳理和分析。

成本问题的最佳解决方案是推进研发和实施量产

从内部成本看,质子交换膜、双极板、铂催化剂是占比较大的核心部件,目前由政府和大型车企牵头的科研资源已尽数投放,新款丰田Mirai 的每千瓦造价已经达到300 美元,几乎已经与锂电动力汽车相仿,未来有望继续压缩至100 美元/kw 的内燃机造价水平;从外部看,氢气能源的制备与储运也已经得到大大的解决,特别是与炼钢制煤等传统重工业的结合得到的副产氢气在新型提纯技术的带动下,大大降低了能源使用成本。随着燃料电池新型技术的延伸和整车的逐渐放量生产,相关成本有望得到进一步的压缩。

氢能源供应网络的建设将决定产业的规模

国外的氢能源供应网络建设已经有明确的规划,特别是日本在2035 年设下了5000 座加氢站,以能够覆盖全国的氢能源供应。在建设途径上,直接建设造价太高,而通过加油站改造的方式还亟需政府力量的推动。我国国内暂时只有两个在营的加氢站,而且无明确的建设规划,对标国外的建设进程未来提升空间巨大。

燃料电池产业化进程跟踪方向

我们可以从外部政策基础、内部产业环境和相关公司业务变化等几个方面观测产业化进程的进展,把握对应的投资机会。跟踪方向包括国家产业扶持政策的细则、明星产品如丰田Mirai 的产销量以及国内公司相关业务订单和业绩表现情况等。

风险提示:燃料电池技术发展受阻;相关企业自身经营风险;下游需求不达预期。(广发证券 罗立波,刘芷君)

国海证券:高效低成本燃料电池,开启万亿级产业

相比内燃车和锂电池电动车,燃料电池车优势显着。1)燃料电池能量转换效率高。燃料电池可直接一步将化学能转换为电能,再通过电动机去推动轮子,能量利用效率高达80%,显着高于内燃机30%能量利用效率。2)燃料电池能量密度远超锂电池。随着储氢技术的提高,燃料电池车最大里程可达1200 公里。纯电动车方面,跑300公里锂电池汽车车重和储能系统体积均约为燃料电池汽车的2 倍。

政策支持助力加氢站建设快速发展。1)考虑奖励政策,加氢站建设成本相对较低。一座加油站建设成本一般在600-900 万,而建设一个200 公斤以上存储量的加氢站的成本达1000-1200 万人民币,考虑奖励措施后,加氢站与加油站的建设成本不相上下。2)低成本移动式加氢站推动行业快速发展。2015 年2 月6 日,日本丰田通商、岩谷产业与大阳日酸三家公司联合成立了日本移动式加氢站服务公司。该公司的箱式移动加氢站的建设费用大约为比起固定式加氢站的成本低一半。

1)燃料电池百公里行驶成本最低。按照采用煤制备氢气的平均成本为1 立方米氢气1 元,10 立方米氢气(1 公斤氢气约为10 立方米氢气)则是10 元左右。目前纯电动汽车百公里耗电约17 度,按照1 元/度平均电价计算,即每百公里需要花费17 元左右。燃油车方面,2016-2020 年燃油车百公里平均油耗约9 升,以当前市场油价6 元每升计算,燃油车百公里油费约为54 元。燃料电池百公里行驶成本远低于纯电动汽车和燃油车。2)长距离行驶,氢动力车总成本更低。

Thomas 等人在考虑了燃料电池汽车的加氢站等配套设施和纯电动汽车的充电桩等配套设施所产生的成本的基础上发现,当汽车行驶距离大于160km 时,燃料电池汽车相较于内燃机车的成本增加值,就会低于纯电动汽车;并且,当以400km 行驶里程计算时,燃料电池汽车的成本花费仅为纯电动车的一半。3)技术突破推动燃料电池成本持续下降。燃料电池动力系统主要由膜电极、催化剂、双极板、扩散层、空压机等组件构成,其中电堆成本(主要是前三者)占据了燃料电池系统成本的一半以上。目前交通运输用燃料电池系统的成本为53 美元/千瓦,与2006 年相比下降了57.3%;同时DOE 预估2020 年燃料电池系统成本为40 美元/千瓦,最终的目标价位设定在30 美元/千瓦,燃料电池系统成本快速降低的趋势将极大地促进燃料电池汽车的商业化。

行业评级及投资策略。相比锂电池,燃料电池性能优越。燃料电池能量密度远超锂电池; 政策支持以及低成本移动式技术助力加氢站建设快速发展;燃料电池百公里行驶成本望更低,且长距离行驶,氢动力车优势更加明显。我们认为随着下游燃料电池产业化及技术突破助力燃料电池成本下降,燃料电池行业的发展前景广阔,给予行业“推荐”评级。

重点推荐个股。空气循环系统:雪人股份(002639);储氢加氢设备:富瑞特装(300228)、厚普股份(300471);催化剂:贵研铂业(600459);膜材料方面:三爱富(600636)、东岳集团(0189);新源动力股东:长城电工(600192)、南都电源(300068)、新大洲A(000571)。

风险提示:1)燃料电池政策出台进度不及预期;2)燃料电池汽车国产化进程的不及预期;3)关键材料成本下降不及预期;4)高纯度氢气产业化不及预期。(国海证券 代鹏举)

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