燃料电池专题研究:FCV爆发在即 能源转型持续推进
时间:2020-01-17 17:04:01来自:中泰证券字号:T  T

国内技术发展迅速距离国际一流仍有差距

电堆:国内主要针对商用车用电堆,通过引入外资技术,逐步追赶国际先进水平;日韩和欧美等发达国家兼有商用车与乘用车电堆技术

膜电极、双极板、空压机:性能参数距离国际先进水平仍有较大差距

催化剂、密封剂等关键材料:尚未规模化与产品化

成本随规模扩张持续下降

根据DOE《FuelCellSystemCost》数据,燃料电池系统及电堆成本随生产规模扩张而持续下降,当年生产规模达50万套时,燃料电池系统及电堆成本分别降至45/19美元/kW

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》数据,国产FCV乘用车制造成本约150万元,国外售价已降至5.5-6.0万美元(考虑补贴后3.5万美元左右);未来随着氢能及燃料电池国产化与规模化,用氢成本与制造成本有望迅速下降,全生命周期成本优势预计持续扩大

FCV驱动因素1:优势突出、续航优秀

氢燃料电池优势突出:

1)能量转化率高:燃料电池的能量转换效率可高达60%~80%,是内燃机的2~3倍2)环境友好:燃料电池的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水,实现0碳排放3)噪音低:燃料电池工作过程不牵扯燃烧环节,噪音小,主要来自空压机等配套设备4)安全可控:可通过高压气态储氢、低温液态储氢、金属氢化物储氢和有机液体储氢等多种方式存储,可控性高、安全性好

高能量密度、便捷加氢确保FCV长续航:

1)氢气能量密度约为汽油3倍、锂电池120倍,电动车续航受制于锂电池能量密度,当前续航里程在200-500km;燃料电池得益于较高能量密度,续航里程轻松超过500km,与载氢量相关

2)电动车充电时间远大于汽油车,而燃料电池加氢时间与汽油车接近

FCV驱动因素2:推动清洁能源结构性消纳

氢为连接电网与气网的关键手段、分布式清洁能源结构性消纳的重要载体

1)近年来国内清洁能源快速发展,2018年新增发电容量中光伏与风电占比已提升至36.0%/16.9%,分布式清洁能源消纳需求持续提升

2)能源基地与负荷中心地域上不重合、清洁能源具有季节效应与波动性问题,氢氢具有适应性强、环境友好、应用灵活等优点,可作为优质储能介质推动解决弃风、弃光问题,实现结构性消纳

3)氢能源为打通电网与气网的关键手段

我国FCV发展前景广阔

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》,氢能将成为中国能源体系重要组成部分,2050年能源体系中占比约10%,氢气需求量达6000万吨,加氢站10000座以上,FCV产量达520万辆/年,发展前景广阔

投资建议

各国积极布局燃料电池,氢能及燃料电池汽车发展路线清晰;截至2018年我国FCV保有量全球第二,但加氢站建设相对滞后,《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》规划2050年我国燃料电池车产量超过500万辆/年、加氢站达2万座,氢能及燃料电池产业发展空间广阔。

燃料电池系统及FCV目前经济性尚不明显,成本有望随规模扩张快速下降;其中电堆及核心部件价值量较大,技术壁垒较高,国内技术距离世界一流仍有较大差距,在双极板、气体扩散层、电堆模块等领域尚未完成国产化与产业化。我国在加氢环节尤其在装备领域相对成熟,但在氢能储运及加氢基础设施发展相对滞后。

海外公司占据先发优势,核心技术壁垒较高,如巴拉德动力系统(Ballard),普拉格能源(PLUG),巴斯夫(BASF)等;国内企业可分为布局较早具备核心技术、国际技术引进战略、产业链拓展三种模式,以新源动力、雄韬股份等为代表。

投资建议:氢能源占比预计持续提升,燃料电池汽车为高效利用氢能的重要途径,各国政策相继落地、产业布局加速推进;国内企业在产业链上下游均有布局,随着燃料电池成本下降、加氢设施配套完善,FCV产量快速提升将为制氢、加氢、电堆及零部件、燃料电池整车等环节带来广阔需求空间。推荐腾龙股份、雪人股份,建议关注美锦能源、雄韬股份等。

风险提示

产业政策与补贴力度不及预期

氢能产业政策与燃料电池汽车补贴政策有支撑力度下降、补贴退坡的可能性,如果政策与补贴力度不及预期,氢能产业发展与燃料电池汽车产量可能有不及预期风险;

燃料电池系统与燃料电池车成本下降进程不及预期

当前燃料电池汽车经济性尚不明显,国内技术与制造成本仍待提升,如果未来关键环节如催化剂、质子交换膜、双极板等国产化与规模化进程不及预期,以及相关制造技术与工艺提升不及预期,则燃料电池汽车成本下降进程可能不及预期,从而影响其经济性与需求规模;

竞争加剧导致产品价格大幅下降风险

若燃料电池产业链竞争加剧,材料、部件、产品价格可能有大幅下降风险。

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