专栏名称: 3060
传播国家2030年碳达峰/2060年碳中和的政策、知识、技术与优良做法
目录
相关文章推荐
印象笔记  ·  到底如何逼自己去洗澡?|一周收藏排行 ·  2 天前  
人生研究所  ·  十多年前,那个 “卖肾买iphone4” 的 ... ·  3 天前  
51好读  ›  专栏  ›  3060

燃料电池行业深度:电池分类、竞争格局、市场空间、产业链及相关公司深度梳理

3060  · 公众号  ·  · 2024-09-03 11:30

正文

3060 粉丝 7.1 万+, 各种 商业广告 ,价格从优

感谢您的认可和支持

3060


燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置 ,又称电化学发电器,是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制,因此效率高。另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料,同时没有机械传动部件,故排放出的有害气体极少,使用寿命长。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度来看,燃料电池是最有发展前景的发电技术。
围绕燃料电池行业,下面我们从燃料电池的分类展开论述,了解哪种燃料电池是当下最具发展前景的,并了解燃料电池的发展历程及当前竞争格局,产业链分布情况及下游商业化进程、相关公司等,并对国家政策引导下的燃料电池发展前景进行分析,希望对大家了解这一行业有所帮助。
3060


01

燃料电池分类


燃料电池可以从多个角度进行分类,包括按电解质类型、工作温度以及燃料类型等。

1.按电解质类型分类

碱性燃料电池(AFC): 使用水溶液或稳定的氢氧化钾基质作为电解质。

磷酸燃料电池(PAFC): 使用液体磷酸作为电解质。

熔融碳酸盐燃料电池(MCFC): 使用熔融碳酸盐作为电解质。

固体氧化物燃料电池(SOFC): 使用固体陶瓷,如ZrO2作为电解质。-

质子交换膜燃料电池(PEMFC): 使用质子交换膜作为电解质。

2.按工作温度分类

低温型燃料电池: 工作温度一般是25-100℃。

中温型燃料电池: 工作温度一般是100-500℃。

高温型燃料电池: 工作温度一般是500-1,000℃。

3.按燃料类型分类

氢燃料电池(RFC): 氢燃料电池使用氢气作为燃料,通过电化学反应将氢气的化学能转换为电能。氢燃料电池是目前发展最快的燃料电池类型之一,广泛应用于交通运输领域,尤其是在氢能汽车中。

甲醇燃料电池 (DMFC): 甲醇燃料电池使用甲醇作为燃料,这种类型的燃料电池在某些便携式电源和小型电动设备中得到应用,但其能量密度和效率通常低于氢燃料电池。

氨燃料电池: 氨作为一种潜在的燃料电池燃料,尤其在储存和运输方面具有一定的优势,因为它比氢气更容易液化和储存。氨燃料电池目前还在研发阶段,尚未广泛商业化。

金属空气燃料电池: 以铝、镁、锂和锌等轻金属为燃料,O2作为氧化剂。

4.质子交换膜燃料电池最具前景

当前我国的国产化主要集中在固体氧化物和质子交换膜燃料电池领域。固体氧化物膜燃料电池与国外技术差距较大,尚未进行商业化。

近年来,质子交换膜燃料电池占比不断攀升,装机量年复合增长率高达33.76%。从装机量的角度来看,质子交换燃料电池从2017年466.7MW上升至2021年1998.3MW,平均年复合增长率达33.76%;磷酸燃料电池从2017年81.0MW上升至2021年95.8MW,平均年复合增长率达3.41%;固体氧化物燃料电池从2017年85.2MW上升至2021年206.9MW,平均年复合增长率达19.42%;熔融碳酸盐燃料电池从2017年24.7MW下降至2021年11.1MW;其余类型燃料电池装机量不超过1MW。从占比来看,质子交换膜燃料电池从2017年70.87%上升至2021年86.39%,逐渐成为燃料电池中最主要的类型。

3060


02

发展历程及竞争格局


1.发展历程

回顾燃料电池发展史:1839年2月是第一个燃料电池原型的诞生日;50年后的1889年著名化学家路德维希•蒙德和他的助手卡尔•朗格尔成功进行了利用氢气氧气产生电流的实验,但是该电池的造价昂贵,并且重复性较差,性能衰减很快,实际应用受到了很大限制;1932年碱性燃料电池诞生;20世纪60年代初期,美国通用电气公司研制出质子交换膜燃料电池,并在其后的双子星座太空任务中得以使用。进入70年代,由于燃料电池在航天飞行中的成功应用和世界范围内能源危机的出现,提高燃料有效利用率的呼声日高,在这一期间,各国研究和发展的重点是以净化重整气为燃料的磷酸燃料电池和以净化煤气、天然气为燃料的熔融碳酸盐燃料电池。

从20世纪80年代中期开始,与质子交换膜燃料电池有关的论文数量迅速增加,20世纪90年代后,质子交换膜燃料电池成了主流,高温燃料电池如固体氧化物燃料电池和高温熔融碳酸盐燃料电池的研究也在继续,而碱性燃料电池的研究从20世纪80年代开始就明显减少。

进入21世纪,便携式燃料电池设备和民用燃料电池交通工具处于不断向前发展的过程中。燃料电池技术的发展和实际应用仍处在快速发展的阶段,我们相信将来的氢能社会中,燃料电池技术将大放异彩。

2.竞争格局

燃料电池系统市场集中度较高,市场由少数几家企业主导。 随着市场规模的扩大和产业化进程的加速,预计优质龙头企业将快速成长并形成竞争壁垒。

燃料电池头部企业市占率过半,可重点关注前五大供应商。2022-2023年,从燃料电池系统供应商格局看, 亿华通、重塑能源、国鸿氢能、捷氢科技、国电投 为燃料电池系统前五大供应商;2022年,从燃料电池电堆前五大电堆厂商看, 国鸿氢能、亿华通、捷氢科技、重塑能源、氢晨科技 为燃料电池电堆前五大供应商。

燃料电池技术的发展与成本控制是企业竞争力的关键。企业需要具备成本竞争力、订单资源、成果转化及技术创新能力,以及响应快速的售后服务体系。

燃料电池行业的竞争格局显示出高度的集中性和技术驱动特征,同时也受到政策环境的显著影响。随着技术的进步和成本的降低,预计行业将迎来更多的市场机会和竞争挑战。

从车企端看,燃料电池汽车市场集中度一般,行业格局尚未稳定。 在补贴背景下,场景需求主要来自城市示范群,城市示范群补贴主要面向当地燃料电池系统企业。对于在场景方有布局,并且与发动机企业保持较高粘性的整车厂能够掌握更多订单。2023年FCEV终端销售排名前三企业分别为 宇通、飞驰、福田

商业化初期燃料电池系统及储氢系统集中度较高。 2022、2023年燃料电池系统四小龙亿华通、重塑股份、国鸿氢能、捷氢科技份额分别合计达59.2%/51.3%(终端销量口径),第一梯队成员相对稳定。储氢系统市场集中度逐年略有下降,2021~2023年CR3市占率分别为78%/77%/67%。根据GGII调研数据,按出货量统一口径,2023年中国车载储氢瓶出货量TOP5企业分别为: 中材科技、奥扬绿能、国富氢能、中集氢能 科泰克

3060


03

产业链及商业化


以氢燃料电池为例,燃料电池产业链可以分为上游、中游和下游三个主要部分,涉及从原材料供应到最终产品应用的多个环节。

1.上游

上游主要包括制氢、储氢和加氢的配套厂商。这些环节涉及到氢气的生产、储存和输送,是整个产业链的基础。制氢技术包括电解水制氢、化石燃料改形制氢等多种方式。储氢技术则涉及高压气瓶、液态氢储存或金属杂化物储氢等方法。加氢站的建设则是连接制氢和燃料电池应用的关键环节。

制氢技术: 目前,产业上游燃料电池系统核心零部件生产,如膜电极等主要依赖于进口,部分零部件如空压机、双极板已实现国产化。

2.中游

中游主要是燃料电池系统的制造商,包括电堆和整个燃料电池系统的集成。 电堆是燃料电池系统的核心部件,包括膜电极、双极板、催化剂、气体扩散层等关键材料的制造。 这些部件的性能直接影响到燃料电池的效率和寿命。

电堆技术:电堆是燃料电池系统的核心部件,进入壁垒高。燃料电池系统主要包括电堆、氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统、控制系统等。

3.下游

下游主要是燃料电池的应用领域,包括但不限于交通运输(如燃料电池汽车、公交车、卡车等)、固定电源和便携式电源等。 这一环节涉及到燃料电池产品的最终集成、销售和服务。

燃料电池主要应用领域包括运输应用和固定式应用。 运输应用领域包括乘用车、物流车、客车等燃料电池汽车及有轨电车、船舶等。固定式应用领域主要涉及备用电站、固定电站等固定电源场景。燃料电池系统及储氢系统是区别于其他燃料类别的核心装置。

世界主要经济体均认可氢在实现低碳能源结构中的重要性,燃料电池汽车作为氢能的重要应用,中长期规划明确。 美国《氢能经济路线图》提出,2025/2030年美国氢燃料电池汽车运营数量将达到20/530万辆;欧盟《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径》提出,2030年欧盟氢燃料电池乘用车将达到370万辆,氢燃料电池商用车将达到54.5万辆;日本《氢能基本战略》提出,2025/2030年日本氢燃料电池乘用车年产量应达到20/80万辆。

截至2023年底,全球主要国家燃料电池汽车累计销量达8.4万辆,韩、中、美排名前三,保有量占比分别达40.5%/25%/22%;2023年,全球主要国家燃料电池汽车销量1.6万辆,同比减少18.5%,其中韩国销量下滑明显,主要系:1)韩国政府2023年年中下调乘用车补贴(从3600亿韩元降至2025亿韩元),2)韩国加氢站运营商宣布涨价34%(从约人民币53元/kg,提升至71元/kg)。从保有量看,海外燃料电池汽车以乘用车为主,现代、丰田销量居前,截至2023年底全球累计投放分别达3.68万辆/2.58万辆。韩国政府2024年向氢燃料电池巴士补贴翻倍增加至3400亿韩元,重心开始从乘用车转向商用车。

4.燃料电池用于商用车率先突破,与锂电池形成互补

目前我国交通运输领域主要运用锂电池、燃料电池等新能源产品代替传统燃油发动机以缓解碳排放带来的环保压力。燃料电池与传统发动机在燃料、反应方式、能量释放、反应残余等各方面均与传统发动机不同:1)燃料电池通过氢气与氧气的非燃烧电化学反应产生电能,反应残余为水;2)传统发动机通过燃烧汽油释放大量热量使气缸内空气剧烈膨胀以推动活塞机械做工,反应残余包括水及CO2、CO、SO2等多类温室气体及污染物,且燃烧反应导致内燃机整体能量转化效率低。因此,燃料电池与传统发动机属于完全不同的两类动力系统,燃料电池具备运行中零排放、高效率等优异特性。

燃料电池可与锂电池形成互补。 燃料电池发动机实际为可移动发电装置,在运行过程中使用车载储氢装置携带氢燃料通过电化学反应发电;锂电池本身为电化学储能装置,其充放电过程为锂离子与正负极材料间可逆的电化学反应,燃料电池发动机系统与锂电池汽车动力系统在运行过程中均不存在污染排放,可作为燃油发动机的良好替代被应用于整车中,缓解燃烧燃油与碳排放带来的环保压力。

商用车将成为燃料电池应用的主要场景,短期以客车及中轻型物流车为切入,中长期以重卡为主体。 据前文分析,燃料电池下游应用广泛,除了交通运输,还有建筑,发电,便携式电池等领域,交通运输领域的应用为未来核心增量。商用车存在较多固定路线场景,对于加氢站需求少,其应用场景和所需条件更适合燃料电池的技术特点和产业基础。

纯电动汽车基于锂电池本身电能充放特点,在中短距离运输中拥有良好的适用性。在经过多年发展后目前我国纯电动汽车已具备较为完善的产业链体系、商业化推广基础和配套充电设施基础,规模效应使得纯电动汽车在成本方面较燃料电池汽车具备一定优势。

综上,从应用场景来看,燃料电池汽车更适合用于长途、大型、商用车领域, 将与纯电动汽车长期并存互补,形成差异化应用场景布局;从发展阶段来看,现阶段纯电动汽车商业化程度较高,显著的规模效应导致纯电动汽车在关键技术成熟度、系统成本、配套基础设施普及化程度上均领先于燃料电池汽车。

从市场发展阶段来看,燃料电池汽车处于发展起步期。 2020~2025年燃料电池车将处于发展起步期,在这一阶段氢燃料成本仍然较高,燃料电池系统成本也较高,整体产业发展需要依靠政策补贴。未来随着燃料电池技术进步与产业化的不断推进,燃料电池汽车的购置成本将快速下降,氢基础设施的加快完善也将带动用氢成本下降,2026~2030年将进入快速发展期,在这一阶段,加氢站将会快速普及,氢燃料成本将会快速下降,燃料电池汽车全生命周期成本也将具有竞争力。

3060
04

相关公司


1.亿华通

公司是国内领先的燃料电池系统供应商。 公司成立于2012年,主要为客车、货车等商用车设计、开发并制造燃料电池系统及电堆。公司是我国氢燃料电池领域极少数具有自主核心知识产权并实现氢燃料电池发动机及电堆批量化生产的企业之一。公司与北汽福田、宇通客车、吉利商用车等国内商用车制造商建立了稳固的长期合作关系。据工信部数据统计,截至2024年2月工信部累计亿华通发动机公告数157款,占比15.0%;据香橙会数据,2023年搭载亿华通发动机的氢燃料电池车辆上险数1548辆,占比20.2%。根据公司官网,目前搭载亿华通燃料电池的3600余辆汽车在北京、上海、张家口、成都、郑州、唐山等20余个城市持续运营,安全运行里程超2亿公里。

持续产业链资源纵向整合,布局氢能构成双轮驱动。 公司2015年收购上海神力科技,产业链布局延伸至电堆业务,提升燃料电池系统降本空间;2019年成立联营公司上海亿氢,研发和制造膜电极组;2021年公司与丰田订立合资企业协议成立华丰燃料,促进双方经济合作与技术交流,制造配备金属双极板的燃料电池电堆;2023年公司成立亿华通氢能科技,将业务进一步拓展至氢能领域,构成双轮驱动业务结构。

公司股权结构清晰,公司董事长兼总经理张国强先生为公司第一大股东、实际控制人。 截至2023年9月30日,张国强先生拥有公司15.73%股份,为公司第一大股东。公司作为清华大学科研创新和成果转化典范,水木创投旗下水木长风、水木扬帆、水木愿景为一致行动人,合计持有公司3.8%股份。董事长张国强先生,研发总监方川、副总经理兼TS事业部总监李飞强、技术主管滕朝军等公司高管均毕业于清华大学。管理层具备丰富的行业和管理经验,研发团队技术娴熟。此外,主机厂宇通客车及上海申龙客车母公司东旭光电均持有公司股份。公司高管(或员工)张乔、周鹏飞、宋海英共计持有公司4.68%股份。

公司营收稳定增长,跑赢行业。 2019-2023年国内燃料电池汽车上险量、装机功率年复合增速分别为23.3%/53.7%。2020-2021年国内燃料电池汽车受补贴政策推迟影响,销量下滑明显。2018-2023E公司营业收入分别为3.68/5.54/5.72/6.29/7.38/8.0亿元,2018-2023E年复合增长率达16.8%。公司营收维持稳定增长,2021年公司受益北京冬奥会氢车需求,大幅跑赢行业。从出货量上看,2019-2022年公司燃料电池系统出货498/494/543/1537套,年复合增长率达45.6%;同期销售总功率分别为24/36/59/162MW,年复合增长率达89.3%。按功率计算的增长率大幅高于出货量、营收口径,主要系:1)燃料电池系统单价持续下降,2019-2022年公司燃料电池系统单位价格从2.02万元/kW降至0.42万元/kW;2)单车配套平均功率呈上升态势,2019-2022年公司燃料电池系统单套功率从48kW升至105kW。

从营收结构来看,燃料电池系统构成公司主要营收组成。 2017-2023H1发动机系统占公司营收比例分别达93.4% /89.4% /87.6% /87.4% /82.4% /92.8% /77.4%。同时公司也会根据不同客户具体需求销售燃料电池零部件,如车载氢系统;为丰田、清华大学等提供燃料电池相关的技术开发服务。公司主要营收来自国内,海外地区占比较少。

公司燃料电池系统持续迭代,产品力领先。 公司2012年成立以来,持续迭代开发出30kW、40kW、50kW、60kW、80kW、100kW、120kW及150kW型号。2021年12月公司发布240kW高功率输出型号,是国内首款额定功率达到240kW的车用燃料电池系统。根据灼识咨询统计,在中国五大燃料电池系统供应商推出的最新型号燃料电池系统中,公司240kW功率密度位居第二,冷启动温度最低。

公司围绕燃料电池系统的环境适应性、耐久性、可靠性等核心技术指标继续展开研发,提高公司产品性能及一致性。 额定功率、功率密度、冷启动能力、能量转换效率为燃料电池系统的关键性能指标。公司经过多年的探索和发展,形成了深厚的技术积累,突破了高功率密度燃料电池系统集成、燃料电池系统低温快速启动、空气流量与压力解耦控制、水含量闭环控制等多项技术难点,产品关键性能接近国际先进水平并在商业化实践中进行了广泛应用。

2.潍柴动力

公司成立于2002年9月,2004年于香港上市,2007年回A股深交所上市,主要从事整车及关键零部件、叉车生产及仓库技术服务、农业装备等的研发、制造及销售业务。依托于完整的全球化布局,以及不断拓展的业务范围, 公司成为国内动力总成和重卡整车整机龙头 ,2023年实现营业收入2139.6亿元,归母净利润90.1亿元。

集团发展历程大致可分为三个阶段:1)2002-2011年,聚集重卡发动机领域,专注重型柴油发动机业务发展,并购湘火炬,获得陕重汽、法士特变速箱、汉德车桥等优质企业,实现包含发动机、变速箱、车桥的动力总成完整产业链,并分别于港交所和A股深交所上市。2)2012-2017年,战略收购凯傲和德马泰克,拓展叉车生产和仓库技术服务业务领域,形成智能物流产业链。3)2018-至今,谭旭光新任中国重汽集团董事长,潍柴和重汽深度合作,实现业务协同发展,收购巴拉德氢能和雷沃重工,布局新能源和农机装备领域,形成经营业务多元化的“新业态”。

公司实际控制人是山东省人民政府国有资产监督管理委员会,控股比例为14.67%。公司属于山东地方国有企业,股东背景强,国资控股保障了公司的经营稳定。自2002年公司成立,谭旭光便担任董事长,并带领公司不断发展壮大,主导了多项并购项目,使公司业务领域不断拓展,形成多元化业务形态。公司主要参控股公司覆盖动力总成、整车整机、智能物流、农业装备等板块,子公司产业链布局全面。

集团核心业务大致可分为4个方面:1)动力总成、整车整机及关键零部件,主要包括潍柴各系列发动机、陕重汽重卡、法士特变速箱、汉德车桥等产品。2)智能物流,主要是控股公司凯傲的叉车生产及供应链物流解决方案业务。3)农业装备,主要是子公司雷沃的农机等农业装备业务。4)其他业务,包括大缸径发动机,林德液压总成,以及氢燃料清洁能源和燃料电池新能源等业务。公司在深耕重卡产业链的基础上,积极拓展新业务新领域,实现业务多元化,增强了整体抗风险能力。

潍柴早在2010年就开始布局新能源商用车,2016年收购以气体能源为核心的燃料电池研发和生产企业弗尔赛33.5%的股份,2018年5月与英国锡里斯在固态氧化物燃料电池领域展开全面合作,同年11月认购质子交换膜燃料电池的开创者巴拉德动力系统公司19.9%股份,2019年战略收购具有新能源商用车用电控、电机、燃料电池DC/DC变换器等产品技术能力的德国ARADEX公司80%股权。至此,潍柴拥有了燃料电池商用车动力系统的全部开发和集成能力,成功构筑起“电池+电机+电控”为一体的新能源动力系统集成优势。

根据中国《节能与新能源汽车产业技术路线图》,我国规划到2030年燃料电池汽车保有量达到100万辆,加氢站超过1000座。此外,由于加氢站数量相对较少,行驶路径较为固定的商用车燃料电池应用可能会率先放量。 当前潍柴动力已全面完成商用车氢燃料电池的核心技术布局 ,目前燃料电池发动机产品已覆盖客车、轻卡、中重卡车型,功率涵盖50-200kW,产品广泛适用于港口牵引、城建渣土、短途自卸、城市物流、城市公交、市政环卫等应用场景。叠加在整车上的传统优势,潍柴有望在未来氢能基础设施规模成型后抢先受益。

3.威孚高科

历经半世纪,打造高压共轨+尾气后处理双龙头,大力开展新兴业务。无锡威孚高科技集团股份有限公司始建于1958年,前身是无锡内燃机厂,历经半个多世纪的创业发展,公司目前拥有21家全资和控股子公司,2家中外合资公司,全球员工达7000余人,是业绩优良的A、B股上市公司。

公司主营三大业务板块为燃油喷射系统、尾气后处理系统、进气系统。在燃喷系统方面,公司的高压共轨产品主要配套RBCD,联营企业RBCD是该行业当之无愧的龙头;在尾气后处理系统方面,公司是国内少数掌握DOC、DPF、SCR等核心技术的企业,汽油净化器和柴油净化器市场占有率领先,产品满足国六、非道路国四等最新排放标准。公司长期推进业务市场结构优化,目前已实现商用车领域占比约为45%(中重卡、轻卡分别约为20%、25%)、乘用车领域占比约为40%、非道路领域约为10%的较好均衡化的结构。

自2018年,公司便积极拓展战略新兴业务,完成对轮毂电机、氢燃料电池及可再生能源制氢、4D毫米波雷达、智能座舱等前瞻性技术布局。截至目前,公司已形成“节能减排、绿色氢能、智能电动、其他核心零部件”的多元化战略布局,涵盖十三个子业务领域,未来,传统业务与新业务并驾齐驱,公司发展将再上一个新台阶。

目前, 公司旗下主要联营企业及子公司包括博世动力总成(RBCD)、中联电子、威孚环保、威孚力达、威孚金宁等 ,与公司两大核心主营业务紧密关联。其中在燃喷系统方面,母公司生产的高压共轨泵、喷油器等产品主要配套给联营公司RBCD的高压共轨系统做配套,而高压共轨系统的电控ECU单元可以由中联电子持股49%的联合电子(UAES)生产,威孚金宁主要负责生产电控VE/VP泵。尾气后处理系统方面,公司以子公司威孚力达为主体生产商用车及乘用车净化器(包含DOC、DPF、SCR等后处理系统关键零部件),威孚环保为威孚力达提供各类型的后处理催化剂。自成立以来,各联营企业及重要子公司经营稳健,能够为母公司威孚高科持续贡献投资收益。2022年RBCD/中联电子/威孚环保/威孚力达/威孚金宁的净利润分别为30.59/18.76/3.54/2.65/0.83亿元,所贡献的投资收益分别为10.85/3.75/1.77/2.51/0.66亿元。

并购与自研并举,全球化布局氢燃料电池和可再生能源制氢业务。 2019年4月公司通过收购丹麦IRD燃料电池公司的66%股权,正式进入氢燃料电池核心零部件领域。IRD拥有全球领先的研发团队,掌握膜电极和石墨双极板制备技术,在欧洲、北美和中国具有稳定的市场。2020年,公司于10月完成对IRD的100%股权收购,11月收购比利时Borit公司100%股权,Borit具备金属双极板的研发技术。2021年5月,公司参股德国Precors公司,持股比例8.1%,Precors掌握催化剂涂层技术。2022年1月,公司成立氢能事业部,5月新能源产业园项目签约成功,6月正式注册设立氢燃料电池零部件业务合资公司“威孚氢隆动力科技有限公司”。

自研产品方面,公司借助长年做后处理催化剂及燃喷零部件的技术能力,完成对氢燃料电池电堆核心材料铂碳及铂合金催化剂的研发生产,以及对BOP的氢气循环系统、水热系统中泵类阀类产品的生产等。截至目前,公司已直接掌握氢燃料电池8大技术中的4种(膜电极、双极板、催化剂、氢气循环系统),通过合资合作间接掌握电堆及空气压缩机技术,致力于成为全球独立的氢燃料电池核心零部件头部供应商之一。同时,公司基于目前掌握的膜电极、双极板等核心部件技术,联合产业链中段的PEM电解槽技术合作,提供PEM电解水制氢系统装备整体解决方案,正在积极寻求产业合作机会。

公司氢能业务前期布局已到位,静等产业爆发。 借助并购公司IRD和Borit的布局规划,公司在欧洲、北美、亚太形成三大生产基地,加速产能建设,在“十四五”中后期实现全球产能膜电极800万片,石墨双极板900万片,金属双极板400万片,其中中国制造基地实现产能膜电极400万,石墨双极板500万片,金属双极板200万片,相关BOP关键零部件基于公司现有制造平台实现小批量生产能力。客户方面,积极拓展海内外市场,加强与博世、重塑、氢璞创能等战略伙伴的合作,目前已获取国内外多个客户的开发项目和供货订单。业务收入方面,公司预计2023年能够实现30%以上的增长,长期将随产业发展而增长。

3060


05

市场预期及市场空间


1.目标压力+补贴下发+平价可期,燃料电池汽车将进入放量阶段

(1)2025年国家顶层规划5万辆,燃料电池汽车存在2年3万辆缺口

顶层政策定调氢能地位,2025年规划确认时点将近。国家层面发布《氢能产业发展中长期规划(2021-2035年)》定调氢能地位,是未来能源的重要组成部分和实现双碳目标的支撑。同时规划了燃料电池汽车推广的保底量,即到2025年之前不低于5万辆,也为氢能的发展节奏提供有力的路线指引。截至2023年底,燃料电池汽车保有量约为2万辆,保守看2024-2025年CAGR将达到56.17%。

(2)示范城市群补贴下发,氢能示范高速建设打开应用场景

燃料电池汽车示范城市群给予补贴发展,国家补贴下发坚定发展信心。入围五大示范城市群(北京、上海、广东、河南、河北)按照其目标完成情况给予奖励,最高单城市群达17亿,地级市(区)也可按照1:1针对燃料电池汽车和氢气发放补贴,当前燃料电池汽车示范城市群第一年度补贴资金已公示7.72亿元,除上海示范城市群由市级财政拨款1.73亿元外,其余6个地区均为中央财政拨款。

示范城市群后续推广有望提速,非示范城市群同步积极推广。 根据第一年度推广情况看,受补贴滞后、推广经验不足等因素影响,整体推广完成度低于预期,其中京津冀和上海城市群完成度相对较好,广东、河北低于预期,后续推广潜力大。截至2023年底,五大城市群共推广约9300辆燃料电池汽车,占四年示范推广总目标35300辆的26.5%。此外,非示范城市群汽车推广进度积极,尤其是山东省表现亮眼。

打造京沪氢走廊,长距离跨省公路示范有望逐步铺开。 氢燃料电池车补能速度快、在长途重载上具有优势,但多年来受限于加氢站网络和续航能力,氢能交通仍局限在一省或一域,《共建中国氢能高速行动倡议》的提出以及京沪氢能交通走廊的成功探路为氢能高速示范的铺开奠定基础,此次示范全程约1500公里、跨越京津冀鲁苏沪6个省,这也是我国氢能车辆首次大范围、长距离、跨区域的实际运输测试,后续构建以五大城示范群为基础的氢能高速网络建设,并对高速运营车辆和加氢站给予政策支持,减免高速通行费等政策支持有望跟进,推动燃料电池车的长距离运输发展。

免除高速过路费,给予经济支持推动燃料电池汽车的长距离实际应用。 山东省和成都市陆续发布相关政策,将免除氢燃料电池汽车的省内高速公路通行费,为氢能高速的推广提供了切实的经济性支持。近年来虽然新能源汽车优惠政策不断,但针对道路出行方面并无补贴,免收高速费的试点政策也标志着氢能发展已具备从产业化到应用化开启的基本条件,结合《共建中国氢能高速行动倡议》以及氢气产供储销网络的不断完善,以长距离运输物流车为代表的燃料电池汽车应用场景开始逐步打开。

(3)技术迭代+配套完善+政策补贴,燃料电池汽车可实现20%经济性优势

商业化推广前提是具备经济性,技术迭代+政策推广+规模效应促使燃料电池重卡经济性显现。现阶段燃料电池汽车(FCV)的商业化推广是关键,在少量的补贴下实现购置成本平价、运营成本逐步平价、示范项目平稳进行等是核心。

燃料电池成本与性能是FCV购置成本关键。 燃料电池示范城市群的补贴与氢能中长期规划对燃料电池在交通领域的定位表明,燃料电池在交通领域未来要实现价格逼近或低于内燃机价格,同时其稳定性与可靠性需与内燃机持平,在补贴的尾声中,性能与成本是燃料电池行业的核心,单车系统即燃料电池汽车发动机价格未来有望持平内燃机。

氢气价格是FCV运营成本关键。 燃料电池汽车百公里氢耗随车型大小、运营工况、系统装机容量、系统控制逻辑变化,参考FCV实际运营数据,49t燃料电池重卡百公里氢耗取8kg。燃油车百公里油耗约40-50L,油价在6-7元/L,则氢气枪口售价37.5元/kg时,百公里能耗费用基本与柴油车齐平。加氢站氢气售价在30元/kg时,从外供加氢站氢气模型看,0.3元/kWh电价可实现平价,从制加氢一体化站模型看,电价0.35元/kWh时可实现平价。

电价补贴下,交通领域氢气能源使用经济性进一步凸显。 东部地区,例如广东给予站内加氢制氢一体化站0.18元/kWh谷电的蓄冷电价优惠,此时电解水制氢在交通领域的售价将低至20元/kg左右,远低于与柴油车的能源成本对比。

燃料电池重卡已初步具备经济性,免高速费后FCV经济性优势更显著。 前期,在补贴下燃料电池重卡经济性开始显现,但在氢源、加氢站等基础设施供应不够完善的情况下,渗透率提升阻力仍然较大。现阶段,一方面上游制氢端开始大规模供应,另一方面加氢站数量也达到400余座,此时燃料电池汽车应用阻力大幅下降,近两年推广将大幅提速。此外,针对性政策的不断落地也将加速落地进程,免除高速公路费用将使燃料电池重卡的经济性优势更加凸显,实现20%以上的成本经济性优势。

2.系统、电堆、储氢瓶,价值量高的燃料电池零部件率先受益

(1)技术迭代+配套完善+政策补贴,燃料电池汽车可实现20%经济性优势

行业高速增长,示范开启推广。 从2025年底的推广规划看,无论是氢能的顶层政策规划的5万台车还是各省规划量加总的11.8万台车,结合当前2万台的保有量看,未来两年行业的年化增速均可实现高增长,并通过示范项目与部分商业化项目持续运转。

燃料电池汽车放量带动核心零部件需求高增,燃料电池系统、电堆、车载供氢系统等迎机遇。 燃料电池汽车内核心零部件包括燃料电池系统、车载供氢系统等,其中燃料电池系统价值量占比高,达到50%左右,电堆作为燃料电池系统核心,价值量在系统内比例达到58%。燃料电池汽车的放量高增将带动燃料电池系统、电堆、供氢系统等核心零部件的需求高增。

(2)系统、电堆、车载供氢系统空间广阔,重点关注核心零部件企业

2025年系统和电堆市场空间均看向百亿。 以国家规划5万辆推广目标、2023年底2万辆保有量计算,2024-2025年CAGR超55%,由于燃料电池车的导向是高重载、长续航领域的应用场景,故系统和电堆的使用功率将逐步增大,系统和电堆的售价也将随着规模化放量以及技术迭代逐年下降,预计2025年系统和电堆环节的市场将在200亿与120亿元左右。

车载高压储氢瓶和供氢系统市场随燃料电池车放量带动高增。 氢气生产储存、运输、加注等基础设施体系不断落地完善,燃料电池汽车需求也将进一步增加,从而推动车载高压供氢系统及车载高压储氢瓶行业的发展。车载高压供氢系统的原材料成本结构主要包括储氢瓶、管阀件、传感器及控制器等,其中储氢瓶占系统总成本比例最大。单个供氢瓶而言,原材料成本结构主要包括碳纤维及铝内胆等,其中碳纤维占储氢瓶总原材料成本50%以上,随著中国核心技术本土化和产能提高,碳纤维价格逐步下跌并于2023年达到175.6元/kg。原材料的下降及燃料电池汽车的放量将驱动车载高压供氢系统及储氢瓶将需求高增。







请到「今天看啥」查看全文