核心技术逐步攻克 燃料电池启动在即-尊龙凯时·中国官方网站

1. 政策持续支持，燃料电池商业化元年即将到来
当前国内燃料电池的基础研究与海外的差距在缩小，大部分零部件已能实现国产，车用燃料电池系统的商业化应用元年即将到来，产业链投资机会挖掘正当时。
1.1. 燃料电池与锂电池路线互补，共同打造绿色交通
自新能源汽车行业发展伊始，动力锂电路线or燃料电池路线就备受争议。而我们在《宁德时代（sz300750，84.46，2.48%，模拟买入）：改变全球十万亿汽车供应链格局的大国重器》报告中就层明确提出，“我们认为，未来锂电与燃料电池也不会是替代关系，而是互补关系，燃料电池更适合需要跑长途的大车增程使用。”中国新能源（sh600617，4.99，2.04%，模拟买入）汽车*欧阳明高院士在2018年6月的电动汽车百人会上也明确提出“锂离子电池系统更适合替代汽油机，氢燃料电池系统更适合替代柴油机。”
燃料电池车销量基数较低，潜力可期。国内燃料电池相比之下，国内车用锂离子电池的商业化进程已全球领xian，车用燃料电池技术也在不断赶超。根据中汽协数据，2018年我国燃料电池车总销量达1,527辆，均为商用车，而新能源汽车总销量达125.6万辆，即燃料电池车的新能源汽车占比仅0.12%。即使燃料电池在国内仅替代传统商用车，空间也十分可观。根据中汽协数据，我国2018年商用车销量达到了437.1万辆，即燃料电池商用车的渗透率仅0.03%。
1.2.?政策全方位支持，补贴未见退坡
我国对燃料电池发展政策方面的支持由来已久。2015年5月国务院发布的《中国制造2025》，强调了要大力推动重点领域突破发展，燃料电池汽车属于七大领域之一，继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，并明确要求到2020年要生产1000辆左右的燃料电池汽车，并进行示范运行。在国内多项政策扶持下，各研发机构和企业积极加大对燃料电池的研发。
表1
国内燃料电池政策统计
资料来源：财政部，天风证券（sh601162，7.97，6.98%，模拟买入）研究所
2.国内燃料电池车产业链日趋完善
质子交换膜燃料电池应用为广泛。按电解质种类划分，燃料电池主要可分为质子交换膜燃料电池（pemfc）磷酸盐型燃料电池(pafc)、熔融碳酸盐型燃料电池(mcfc)、固体氧化物型燃料电池(sofc)。质子交换膜燃料电池得益于工作温度低，并且体积小、发电单元模块化，可靠性高，因此组装和维修都很方便，目前研究和应用为广泛。根据the fuel cell industry review的统计，2014-2017年质子交换膜电池出货量一直远超其他类型的燃料电池，预计2018年出货量占比达57%。目前车用燃料电池也基本走质子交换膜路线，因此本文针对燃料电池产业链的讨论也围绕质子交换膜电池展开。
表3
2014-2018年按种类全球燃料电池出货量（千组）

资料来源：the fuel cell industry review 2018，天风证券研究所
表4
2014-2018年按种类全球燃料电池出货量（兆瓦）

资料来源：the fuel cell industry review 2018，天风证券研究所
燃料电池系统产业链较之锂电更为复杂。一方面基础设施建设更为复杂：除了加氢站建设外，还需考虑氢气来源于运输问题；另一方面，燃料电池本质上区别于锂电，一个是发电装置，一个是储能装置，燃料电池除反应电堆外需要更多的辅助部件来配合工作。
燃料电池系统主要部件包括：电堆、空压机、加湿器、氢气循环泵、高压氢瓶等。燃料电池单体串联组成电堆，电堆是化学反应的场所，是燃料电池的核心。然而，想要通过燃料电池驱动负载并获得有竞争力的功率，不仅需要依靠供气系统，也需要整合整车控制系统、辅助电源系统以及驱动电机与控制系统。
图1
燃料电池汽车动力系统组成示意图

资料来源：天风证券研究所整理
2.1. 燃料电池单体核心部件
和锂电池类似，燃料电池单体需要堆叠组合成电堆，再通过dc/dc升压去驱动电机。而电池单体主要由膜电极、双极极板组成。而膜电极是燃料电池核心之核心，主要由催化剂、气体扩散层（碳纸）、质子交换膜组成。
催化剂：常用的商用催化剂是pt/c。由于铂的价格高，催化剂成为电堆中成本高的部件之一。目前国内外研究通过结构设计、使用合金材料等方式来降低铂的用量。贵研铂业（sh600459，14.42，0.21%，模拟买入）在pt/c制备上已具备较为成熟的技术。
碳纸：加工后成为气体疏散层。国内在碳纤维领域的研究与海外仍有差距，目前国内外企业主要采购日本东丽、巴拉德。
质子交换膜：核心作用为传导质子，隔绝两极。目前主流使用全氟材料，与氯碱行业所使用的交换膜类似，技术难度较低，目前国内已具备较好制备的技术，且成本下降空间较大。国外供应商：杜邦、戈尔、陶氏、3m、旭化成；国内供应商：东岳集团。
双极板：主要用于氢气和氧气的分隔与传导，并收集电流。目前主流路线有石墨极板、金属极板、复合板这三种。其中，石墨板和金属极板较为常见。金属极板制造方便且体积小，但存在腐蚀问题，影响电堆寿命。
2.2. 车用燃料电池系统部件
除电堆外，车用燃料电池系统中还需装备空压机、辅助电源系统（锂电或铅酸电池）、储氢瓶、氢气循环泵及电机驱动与控制系统等。
空压机：用于空气进气端控制进气压强与速度，对压力波动有较之传统空压机有更严格的要求。目前来看，空压机价格较高，有较大降成本空间，主要由离心式和双螺杆两条技术路线。国内参与空压机环节的企业主要包括雪人股份（sz002639，8.42，3.82%，模拟买入）与广顺新能源。
辅助电源系统：一般来说，燃料电池车上也需要配备储能电池用于辅助工作，包括启动、加速、制动时辅助电堆工作。
储氢瓶：主要为碳纤维瓶。储氢瓶的技术难度相对较低，国内有较多企业具备制造储氢瓶的实力，包括：中材科技（sz002080，11.20，9.38%，模拟买入）、富瑞特装（sz300228，5.86，2.99%，模拟买入）等。
氢气循环泵：主要用于提升在电堆反应过程中氢气使用效率，保障电堆压强，以延长整个燃料电池系统的使用寿命。目前国内在该领域缺乏代表性企业。
表5
国内燃料电池系统代表性企业
资料来源：wind，天风证券研究所
综上，在整个燃料电池系统中，大多数核心零部件我国已掌握核心技术，具备量产的实力，燃料电池车的商业化基础已现雏形。
3.投资建议：中国市场 中国制造，氢燃料电池大有可为
国内车用燃料电池系统产业链初步完备，政策持续扶持力度不减，商业化元年即将到来。经过长时间的研发与积累，我国在质子交换膜、催化剂、双极板、车用燃料电池控制系统、储氢瓶等领域都已经具备yi流的制造企业，其他关键零部件领域也初步具备量产实力。加上一直以来政策的大力支持，越来越多燃料电池产业链中的企业具备与全球di一梯队燃料电池企业竞争的实力。
当前燃料电池车基数低，而商用车运营模式日趋成熟，具备高增长潜力。中国汽车市场的潜力有目共睹，海外燃料电池企业也积极寻求与国内企业合作，拓展中国市场的机会。根据巴拉德（bldp.o）的官wang披露，早在2016年7月，巴拉德就与国内企业广东国鸿签署战略合作协议，为国内商用车供应燃料电池。2018年8月，巴拉德又再度于官wang披露与潍柴的合作。我们预计，巴拉德与潍柴的合作将加速燃料电池系统在重卡、船舶等领域替代柴油机。根据中国证券报报道的2019年即将执行的“十城千辆”计划，将加速燃料电池商用车运营模式的成熟。
“中国市场” “中国制造”，燃料电池成本下降空间超乎想象。由于行业整体出货量仍然较低，整体制造成本、设备折旧与研发费用偏高导致燃料电池系统的售价居高不下。我们认为，随着中国市场的打开与国内企业量产能力的提升，不久后车用燃料电池系统成本将与近5年的动力电池一样，经历成本快速下降的过程。根据doe测算，当燃料电池产量能够达到年产1,000套时，燃料电池系统成本可降至180美金/kw。
在标的的选择上，1）优先关注掌握核心技术并具备量产能力的企业；2）关注我国目前较为成熟的燃料电池系统环节；3）燃料电池基础设施建设或领xian于整车销售，建议关注制氢环节。建议关注标的：雄韬股份（sz002733，20.26，6.30%，模拟买入）（电堆、膜电极、系统）、雪人股份（空压机，参股hydrogenics）、富瑞特装（制氢）、贵研铂业（催化剂）、美锦能源（sz000723，5.00，6.61%，模拟买入）（膜电极、整车）、潍柴动力（sz000338，9.72，8.60%，模拟买入）（参股巴拉德）。
风险提示：政策推广力度不及预期；国内技术进步不及预期；国内企业量产进度不及预期。