國泰君安:燃料電池汽車已成為新能源汽車下一個風口 燃料電池汽車成本已經大幅下降:燃料電池是一種將化學能直接轉變為電能的發電裝置,具有發電

國泰君安:燃料電池汽車已成為新能源汽車下一個風口

燃料電池汽車成本已經大幅下降:燃料電池是一種將化學能直接轉變為電能的發電裝置,具有發電效率高、零排放、噪聲小等優點,被認為是未來最有前途的汽車動力系統,主要燃料是氫氣,代表性技術路線是質子交換膜燃料電池(PEMFC),目前限制其發展的瓶頸主要是燃料電池汽車成本、氫氣制備、加氫站建設,自2014年豐田推出MIRAI后,本田也于2016年推出Clarity,單車價格都下降到6萬美元。

購車補貼不退坡,車企積極布局:燃料電池汽車補貼維持2016 年水平不變,補貼在20-50萬/臺,2020年前補貼不退坡,按照一臺200萬元的客車測算,考慮國補50萬元,地補60萬元,購置成本僅90萬元。按照《中國制造2025》規劃,到2020年,國內生產1000輛燃料電池汽車并進行示范運行,如宇通客車已經接到北京新能源租賃100臺訂單,北汽福田也開始積極布局,科技部部長萬鋼也力推采用燃料電池作為新能源汽車增程式的技術路線,預計2017年將成為燃料汽車發展的元年。

國內加氫站建設補貼較大,預計加氫站將大規模興建:2015 年國內加氫站僅4 座,分布在北京、上海、深圳、鄭州,目前一座日供氣量200KG的加氫站投資約1000萬元,國家補貼400萬元,凈投資僅600萬臺,政策支持力度較大,預計2020年前國內將新建超100座加氫站。

燃料電池汽車產業鏈梳理及機械行業受益標的:燃料電池汽車產業鏈較長,從上游的制氫與基建,到中游的電池、電堆、電機、電控等零部件和下游的整車,其中最核心的是電池控制系統。機械行業涉足燃料電池汽車領域的公司主要有雪人股份、富瑞特裝和漢鐘精機,雪人股份入股的全球螺桿壓縮機鼻祖瑞典OPCON公司擁有雙轉子螺桿壓縮機的設計、生產經驗以及燃料電池空氣供應系統品牌AUTOROTOR,為燃料電池企業巴拉德以及世界上主要汽車制造商,如通用、奔馳、豐田、本田、福特等客戶提供燃料電池空氣循環系統;富瑞特裝控股子公司江蘇氫陽能源有限公司的常溫常壓有機液態儲氫項目技術領先,主要提供氫能技術設施技術研發、裝備制造和一站式服務,中試已經取得階段性成果并通過專家論證,目前正在籌建日產100公斤氫源材料生產裝置進行大試,裝置預計6月底建成;漢鐘精機是國內領先的螺桿壓縮機企業,旗下螺桿產品同樣能應用于燃料電池空壓系統,目前正處于產品研發階段。(國泰君安 黃琨、呂娟、陳兵)

海通證券:燃料電池系列報告——鉑系催化劑的藍海

鉑金:供給保持平穩,需求尚有空間。鉑金的供給分為礦山生產、催化劑回收和首飾回收三部分,其中礦山生產占總供給的78%,是供給端的主力。從總量上看,2006 年以來鉑金供給量總體保持平穩;從結構上看,回收量逐年增加而礦山供給保持穩定。鉑金需求主要分為催化劑、首飾、投資與其他工業,其中工業需求(催化劑+其他工業需求)占總需求的61.2%,所以工業需求的強弱直接影響鉑金的價格。在2007 年之前,鉑金價格的上漲主要源自工業需求的增加。而在2007 年之后,鉑金的投資性需求是推升鉑金價格的主要力量。鉑金需求中,催化劑地位尤其重要,過去鉑系催化劑基本指代汽車尾氣催化劑,但隨著燃料電池產業化應用逐步推廣,未來燃料電池催化劑的市場前景將十分廣闊。

燃料電池:鉑是最主要催化劑。燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發電裝置。燃料電池主要分為六種類型,其中PAFC、DMFC、PEMFC 這三種類型使用鉑系金屬催化劑。根據E4tech 統計數據,PEMFC 是目前最主要的燃料電池類型,2015 年出貨量占全部燃料電池出貨量的89.23%,兆瓦出貨量占全部燃料電池出貨量的52.42%。

固定式電源平穩增長,交通運輸領域前景可期。燃料電池下游主要分為三個領域,根據E4tech 統計數據,2015 年固定式電源出貨量占總出貨量的68.53%,兆瓦出貨量占總兆瓦出貨量的59.31%,是下游需求的主力。2011 年至2015 年間,固定式電源兆瓦出貨量累計增長49.63%,復合增長率為10.6%,增長平穩。

值得關注的是,2015 年交通運輸領域燃料電池出貨量同比增長68.97%,兆瓦出貨量同比增長272.85%,呈現爆發式增長態勢。由于交通運輸領域燃料電池目前全部使用鉑系催化劑,因此隨著燃料電池汽車的產業化步伐不斷推進,該領域需求增長可期。

燃料電池汽車或成未來需求爆發點。燃料電池汽車包括燃料電池轎車、燃料電池叉車、燃料電池客車等。盡管鉑是用于低溫燃料電池的最佳催化劑活性組分,但過去其居高不下的用量直接推升了燃料電池的成本,放慢了產業化的步伐。

通用推出的新一代燃料電池較上一代鉑用量減少2/3,達到每輛車30g 左右,鉑金屬成本得到大幅下降。預計在未來3-5 年內, 鉑用量水平將降低至0.1-0.15g/kW,即一輛發動機功率為100kW 的燃料電池汽車用鉑量為10-15g。

從全球范圍來看,根據日本富士經濟調查公司在《2015 年燃料電池相關技術及市場展望》中預測,到2030 年燃料電池汽車全球市場規模將超過198 萬-199萬輛。以每輛車鉑用量10g 來推算,對應鉑需求量約為19-20 噸。

相關標的:貴研鉑業;

風險提示:下游需求增長不及預期。(海通證券 施毅,劉博,田源)

廣發證券:燃料電池產業化之路還有多遠?

燃料電池技術是能源產業中最具發展潛力的新興技術之一,它以零排放、高穩定性的優點受到社會資本和政府的關注,作為最適合燃料電池發展的載體,燃料電池汽車的發展還是受制于成本問題、安全性等問題掣肘。從內部的核心部件研發推進到政府牽頭的氫能源網絡供應建設,都是我們必須面對的問題。我們將承接系列報告一中的分析,以鋰電池動力汽車作為借鑒,對燃料電池汽車行業產業化的進程作下梳理和分析。

成本問題的最佳解決方案是推進研發和實施量產

從內部成本看,質子交換膜、雙極板、鉑催化劑是占比較大的核心部件,目前由政府和大型車企牽頭的科研資源已盡數投放,新款豐田Mirai 的每千瓦造價已經達到300 美元,幾乎已經與鋰電動力汽車相仿,未來有望繼續壓縮至100 美元/kw 的內燃機造價水平;從外部看,氫氣能源的制備與儲運也已經得到大大的解決,特別是與煉鋼制煤等傳統重工業的結合得到的副產氫氣在新型提純技術的帶動下,大大降低了能源使用成本。隨著燃料電池新型技術的延伸和整車的逐漸放量生產,相關成本有望得到進一步的壓縮。

氫能源供應網絡的建設將決定產業的規模

國外的氫能源供應網絡建設已經有明確的規劃,特別是日本在2035 年設下了5000 座加氫站,以能夠覆蓋全國的氫能源供應。在建設途徑上,直接建設造價太高,而通過加油站改造的方式還亟需政府力量的推動。我國國內暫時只有兩個在營的加氫站,而且無明確的建設規劃,對標國外的建設進程未來提升空間巨大。

燃料電池產業化進程跟蹤方向

我們可以從外部政策基礎、內部產業環境和相關公司業務變化等幾個方面觀測產業化進程的進展,把握對應的投資機會。跟蹤方向包括國家產業扶持政策的細則、明星產品如豐田Mirai 的產銷量以及國內公司相關業務訂單和業績表現情況等。

風險提示:燃料電池技術發展受阻;相關企業自身經營風險;下游需求不達預期。(廣發證券 羅立波,劉芷君)

國海證券:高效低成本燃料電池,開啟萬億級產業

相比內燃車和鋰電池電動車,燃料電池車優勢顯著。1)燃料電池能量轉換效率高。燃料電池可直接一步將化學能轉換為電能,再通過電動機去推動輪子,能量利用效率高達80%,顯著高于內燃機30%能量利用效率。2)燃料電池能量密度遠超鋰電池。隨著儲氫技術的提高,燃料電池車最大里程可達1200 公里。純電動車方面,跑300公里鋰電池汽車車重和儲能系統體積均約為燃料電池汽車的2 倍。

政策支持助力加氫站建設快速發展。1)考慮獎勵政策,加氫站建設成本相對較低。一座加油站建設成本一般在600-900 萬,而建設一個200 公斤以上存儲量的加氫站的成本達1000-1200 萬人民幣,考慮獎勵措施后,加氫站與加油站的建設成本不相上下。2)低成本移動式加氫站推動行業快速發展。2015 年2 月6 日,日本豐田通商、巖谷產業與大陽日酸三家公司聯合成立了日本移動式加氫站服務公司。該公司的箱式移動加氫站的建設費用大約為比起固定式加氫站的成本低一半。

1)燃料電池百公里行駛成本最低。按照采用煤制備氫氣的平均成本為1 立方米氫氣1 元,10 立方米氫氣(1 公斤氫氣約為10 立方米氫氣)則是10 元左右。目前純電動汽車百公里耗電約17 度,按照1 元/度平均電價計算,即每百公里需要花費17 元左右。燃油車方面,2016-2020 年燃油車百公里平均油耗約9 升,以當前市場油價6 元每升計算,燃油車百公里油費約為54 元。燃料電池百公里行駛成本遠低于純電動汽車和燃油車。2)長距離行駛,氫動力車總成本更低。

Thomas 等人在考慮了燃料電池汽車的加氫站等配套設施和純電動汽車的充電樁等配套設施所產生的成本的基礎上發現,當汽車行駛距離大于160km 時,燃料電池汽車相較于內燃機車的成本增加值,就會低于純電動汽車;并且,當以400km 行駛里程計算時,燃料電池汽車的成本花費僅為純電動車的一半。3)技術突破推動燃料電池成本持續下降。燃料電池動力系統主要由膜電極、催化劑、雙極板、擴散層、空壓機等組件構成,其中電堆成本(主要是前三者)占據了燃料電池系統成本的一半以上。目前交通運輸用燃料電池系統的成本為53 美元/千瓦,與2006 年相比下降了57.3%;同時DOE 預估2020 年燃料電池系統成本為40 美元/千瓦,最終的目標價位設定在30 美元/千瓦,燃料電池系統成本快速降低的趨勢將極大地促進燃料電池汽車的商業化。

行業評級及投資策略。相比鋰電池,燃料電池性能優越。燃料電池能量密度遠超鋰電池; 政策支持以及低成本移動式技術助力加氫站建設快速發展;燃料電池百公里行駛成本望更低,且長距離行駛,氫動力車優勢更加明顯。我們認為隨著下游燃料電池產業化及技術突破助力燃料電池成本下降,燃料電池行業的發展前景廣闊,給予行業“推薦”評級。

重點推薦個股。空氣循環系統:雪人股份(002639);儲氫加氫設備:富瑞特裝(300228)、厚普股份(300471);催化劑:貴研鉑業(600459);膜材料方面:三愛富(600636)、東岳集團(0189);新源動力股東:長城電工(600192)、南都電源(300068)、新大洲A(000571)。

風險提示:1)燃料電池政策出臺進度不及預期;2)燃料電池汽車國產化進程的不及預期;3)關鍵材料成本下降不及預期;4)高純度氫氣產業化不及預期。(國海證券 代鵬舉)

[責任編輯:陳語]

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