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文檔簡介
1、 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 燃料電池:原理、結(jié)構(gòu)及技術特點 3 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document 燃料電池基本原理:過程環(huán)保無污染3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 燃料電池技術特征:適合中長途車3 HYPERLINK l bookmark38 o Current Document 燃料電池發(fā)動機系統(tǒng):結(jié)構(gòu)復雜4 HYPERLINK l bookmark40 o Current Document 燃料電池:應
2、用情況及開展階段6 HYPERLINK l bookmark42 o Current Document 全球燃料電池開展:全球政策支持力度大,快速增長6 HYPERLINK l bookmark44 o Current Document 中國燃料電池開展:政策大力支持,產(chǎn)業(yè)進入商業(yè)化初期7101213101213101213國際101213競爭格局:國內(nèi)企業(yè)逐漸突投資策略:產(chǎn)業(yè)進入導入期,布局龍頭濰柴動力:發(fā)動機龍頭,積極布局燃料電池賽道 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark24 o Current Document 上汽集團:預計最壞的情況已過,燃料電池車走在
3、國內(nèi)前列14風險提不14插圖目錄圖1 :燃料電池基本構(gòu)成及工作原理3圖2:氫氣與汽油蒸汽、天然氣性質(zhì)比擬4圖3:車用燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4圖4:電堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)5圖5:全球燃料電池歷年出貨量6圖6:全球主要國家氫燃料電池車保有量目標 7圖7:中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標 7圖8:中國燃料電池車銷量(輛)7圖9:中國燃料電池車開展目標(輛) 8圖10:中國燃料電池車補貼政策 8圖11:國內(nèi)外質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)技術指標比照9圖12:國際主要的新能源乘用車性能比擬 10圖13:車用燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈10圖14:國內(nèi)外主要的燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè) 11圖15:國內(nèi)外主要企業(yè)燃料電池布局情況 12圖16:國
4、內(nèi)主要燃料電池產(chǎn)業(yè)上市公司布局情況 13請務必閱讀末頁聲明。車用燃料電池產(chǎn)業(yè)篋產(chǎn)業(yè)鏈上游氫氣循環(huán)泵、氫氣喳rr署 H 氫氣供給系統(tǒng)|*I 空壓機、空q過逢器 H 空氣供給系統(tǒng) 一| 芯片、控制軟件H 發(fā)司機控匣著 I該科電池發(fā)動機燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)車用燃料電池產(chǎn)業(yè)篋產(chǎn)業(yè)鏈上游氫氣循環(huán)泵、氫氣喳rr署 H 氫氣供給系統(tǒng)|*I 空壓機、空q過逢器 H 空氣供給系統(tǒng) 一| 芯片、控制軟件H 發(fā)司機控匣著 I該科電池發(fā)動機燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)燃料電池車輛電車涅塞、傳感器等發(fā)司機附件毛思、電容車載高壓豬氫瓶、營瑪沖I三羲氧系藐動力電池運工毛源| 轉(zhuǎn)子一定子一汩承等一*電機叉車中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)開展路徑預
5、計為先商后乘,即通過商用車開展規(guī)?;档秃蜌錃獬?本,同時帶動氫能基礎設施建設,后續(xù)拓展到乘用車領域,主要原因包括:1)商用車一 般存在固定路線,沿線建設加氫站可有效提升加氫站利用率,且燃料電池汽車從技術特點 上更適合中長途、中重載運輸體系;2)減少城市污染,政府端對價格相對不敏感。目前 我國燃料電池汽車在售車型主要來自于宇通客車、北汽福田、中通客車、申龍客車等商 用車企業(yè),同時上汽集團、長城汽車等車企紛紛在燃料電池乘用車領域進行前瞻布局。圖14:國內(nèi)外主要的燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)雙極板上海弘楓石墨、浙江紐能Ballard. Hydrogenics,豐田整車宇車、中通客車、北汽福田、上汽集團豐田、
6、本田、現(xiàn)代電堆新源動力、億華通(市場份額約30% )、國鴻重塑(約13% ) 、國鴻氫能(約6%)Ballard. Hydrogenics膜電極武漢理工新能源Johnson Matthey. Ballard.豐田、本田質(zhì)子交換膜東岳集團氣體擴散層上海河森電氣、江蘇天鳥高新技術股份資料來源:工信部,億華通招股說明書(申報版),電堆是燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的心臟,是燃料電池發(fā)動機的動力來源,其主要由多層膜電極 與雙極板堆疊而成。燃料電池電堆的研發(fā)和生產(chǎn)具備較高的技術壁壘,以豐田汽車為代表 的國際知名車企大多自行開發(fā)或與合作伙伴共同開發(fā)燃料電池電堆,一般不對外開放。以 Ballard、Hydrogeni
7、cs為代表的國際知名電堆生產(chǎn)企一業(yè)在燃料電池領域深耕多年,具有較強 的技術積累和產(chǎn)業(yè)化能力,可以對外單獨供應車用電堆。目前,國內(nèi)能夠獨立自主開發(fā)電 堆并經(jīng)過多年實際應用的主要包括新源動力、神力科技等企業(yè),一些新興的燃料電池企業(yè) 通過獲得國外技術授權、成立合資公司等方式生產(chǎn)燃料電池電堆。請務必閱讀末頁聲明。膜電極是燃料電池發(fā)生電化學反響的場所,由質(zhì)子交換膜、催化劑與氣體擴散層結(jié)合而成, 是燃料電池電堆的核心部件,對電堆的性能、壽命和本錢具有關鍵影響。目前,國產(chǎn)膜電 極關鍵技術指標接近國際先進水平,但在專業(yè)技術特性、產(chǎn)品實現(xiàn)能力、批量化生產(chǎn)工藝 還存在差距。國外膜電極供應商主要包括Johnson
8、Matthey Ballard等具備大規(guī)模的流水 線生產(chǎn)能力的供應商;豐田汽車、本田汽車等燃料電池車企自主開發(fā)了用于其自身乘用車 產(chǎn)品的膜電極但并不對外銷售;我國專業(yè)膜電極供應商已具備膜電極批量化生產(chǎn)能力,產(chǎn) 品出口海外。雙極板是燃料電池電堆的核心結(jié)構(gòu)件,通常為正反均帶有氣體流道的石墨或?qū)俦“?,被?于膜電極兩側(cè),起到支撐機械結(jié)構(gòu)、均勻分配氣體、排水、導熱、電的作用,其性能優(yōu)劣 將直接影響電堆的體積、輸出功率和壽命。雙極板按材可分為石墨雙極板和金屬雙極板, 石墨雙極板電堆具有耐腐蝕性強等特點,主應用于商用車領域,代表性企業(yè)為Ballard、 Hydrogenics;金屬雙極板電堆以其體積小、易
9、于批量生產(chǎn)等特點,主要應用于乘用車領域, 代表性企業(yè)為豐田汽車等。目前石墨雙極板已實現(xiàn)國產(chǎn)化,金屬雙極板尚未實現(xiàn)國產(chǎn)批量 供應。圖15:國內(nèi)外主要企業(yè)燃料電池布局情況公司公司公司成立時間主要產(chǎn)品簡介財務(僅燃料電池業(yè)務)新源動力公司成立時間主要產(chǎn)品簡介財務(僅燃料電池業(yè)務)新源動力新源動力36kw燃料電池發(fā)動機及新源動力36kw燃料電池發(fā)動機及26kw起源于中科院系統(tǒng),承當多項863計劃重大專項,2018年與a?!磕?、35kw、70kw電堆溪集需蠹客車進入目錄。上汽集團目前為第一大大洋電機大洋電機2000年雄韜股份1994年上海重塑2014 年2016年認購Ballard大洋電機2000年雄韜
10、股份1994年上海重塑2014 年2016年認購Ballard約9.9%股 權涵蓋鋰電池、鉛酸電池、燃料 電池三大產(chǎn)品燃料電池系統(tǒng)開發(fā),一期產(chǎn)能 在廣東省云浮市,擁有5000套2018年與中通合作的2款燃料電池車進入目錄2018年與東風、南京金龍、中通合作的3款車進入推廣目錄2018年與中通客車、蘇州金龍等合作的6款車型進入目錄2018年營收8400萬元,毛 利率約50%國鴻氫能國鴻氫能/年商用車燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)基 地9SSL系列電堆、30kw國鴻氫能/年商用車燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)基 地9SSL系列電堆、30kw、85kw2015年燃料電池發(fā)動機2016年Ballard授權公司生產(chǎn)其FCveloc
11、ityTM-9SSL燃料電池 組,國鴻氫能分別與Ballard和上海重塑成立合資公司廣東國 鴻巴拉德氫能動力、國鴻重塑。2018年,國鴻氫能 、國鴻重塑與佛山奔馳、宇通客車等合作開發(fā)16款燃料電池 車進入目錄弗爾賽弗爾賽燃料電池模塊、車用燃料電池 2009年發(fā)動機、固定式燃料電源2018弗爾賽燃料電池模塊、車用燃料電池 2009年發(fā)動機、固定式燃料電源2018年有一款與中通客車開發(fā)的車型進入目錄2018年營收約2200萬元,扣非凈利潤虧損約1700萬江蘇清能江蘇清能電堆、燃料電池系統(tǒng)等,產(chǎn)品2011年包括江蘇清能電堆、燃料電池系統(tǒng)等,產(chǎn)品2011年包括30kw-50kw車用電堆機系2018年與
12、中植汽車、申龍客車合作開發(fā)的2款進入目錄 統(tǒng)兀2018年營收約3000萬元, 扣非凈利潤虧損約2100萬 元,毛利率約35%億華通億華通31.3 kw/65 kw燃料電池系統(tǒng)及2012年 47kw/76kw電堆2018年公司進入目錄的車型24款,占約30%Ballard 億華通31.3 kw/65 kw燃料電池系統(tǒng)及2012年 47kw/76kw電堆2018年公司進入目錄的車型24款,占約30%Ballard (加拿大)1979年 60kw/85kw/100kw產(chǎn)品全球領先的燃料電池企業(yè),客戶億華通等Hydrogenics (力口拿大)2009年60kw產(chǎn)品全球領先的燃料電池企業(yè),客戶億華通等
13、2018年營收約3.68億元,扣mE凈利潤約1800萬元, 毛利率約51%2018年營收6.63億元,扣 非歸母凈利潤虧損1.84億 元,毛利率約31%。2018年營收約2.33億元, 扣三日凈利潤虧損約0.92億. 元,毛利率約26%。資料來源:各公司公告,各公司網(wǎng)站,投資策略:產(chǎn)業(yè)進入導入期,布局龍頭目前燃料電池產(chǎn)業(yè)開展進入導入期,電動車進入成長期,傳統(tǒng)燃油車進入成熟期。目前政 策對燃料電池產(chǎn)業(yè)扶植力度大,產(chǎn)業(yè)先商后乘,有望復制電動車開展路徑。當前燃料電池 研發(fā)投入大,需要極強的融資能力與資本實力,建議布局具有資本、技術優(yōu)勢的企請務必閱讀末頁聲明。業(yè)。建議重點關注濰柴動力、上汽集團、億華通
14、(擬科創(chuàng)板上市)等。圖16:國內(nèi)主要燃料電池產(chǎn)業(yè)上市公司布局情況代碼代碼代碼公司市值(億元)PE (ttm )氫能源布局情況投資額代碼公司市值(億元)PE (ttm )氫能源布局情況投資額時間000723美錦能源 375.0000723美錦能源 375.0擬增資國鴻氫能1.8000723美錦能源 375.0擬增資國鴻氫能1.8億元,持股9.09% ,投后估值約20億元。國鴻氫能2018年營收4.21億元,凈利潤0.33億元。國鴻氫能與Ballard簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議,授權并參與建設9SSL燃料電池1.8億元20.2堆生產(chǎn)線,組建合資企業(yè)從事電池堆生產(chǎn)經(jīng)營,并向Ballard獨家采購膜電極0003
15、38濰柴動力 985.0000338濰柴動力 985.010.6進一步受讓佛山市汽車運輸集團持有的佛山市奔馳汽 車制造15%股權,從而合計擁有其51.2%的股權 -與力山匕共同設立濰柴巴拉德氫能科技,在氫燃料 動力總成領域開展合作認購Ballard 19.9%股權,達成戰(zhàn)略合作協(xié)議,同時支付 9000萬美元獲得Ballard下一代燃料電池電堆在中國的獨家. 000338濰柴動力 985.010.6進一步受讓佛山市汽車運輸集團持有的佛山市奔馳汽 車制造15%股權,從而合計擁有其51.2%的股權 -與力山匕共同設立濰柴巴拉德氫能科技,在氫燃料 動力總成領域開展合作認購Ballard 19.9%股權
16、,達成戰(zhàn)略合作協(xié)議,同時支付 9000萬美元獲得Ballard下一代燃料電池電堆在中國的獨家. 生產(chǎn)和組裝權利認購弗爾賽33.5%的股份0.975億元2018.95.61億元2018.111.63億美兀2018.9+9000萬美兀4995萬元2016.11R02639雪人股份KL0389U2100萬美兀2017.7002249大洋電機96.0,6。104 上 汽集團 2798.0合伙)認購Hydrogenics 17.6%股權汰購一一9:9%的股權7大洋電機;與-Bal怕rd國鴻氫能簽署-了戰(zhàn)略合作框架協(xié)議,具體包括集成Ballard燃料電池組件與2830萬美元大洋電棚區(qū)動系統(tǒng),為客戶配套全套
17、燃料電池發(fā)動機等持有新源動力約36%股份.就推益力2018年營收0.Z8億元_7,7nn,.,_KI4。0萬兀2U0/.7而0a92飛城-電工方00。68-南都-電源旬83-H8-騰-龍-股份母仇網(wǎng)69一清后技術-2476-5e?f-30-36-凈利潤約550萬元持有新源動力約女4%股份: 持有新源動力8.5%股份 持有新源動力-6%月嫩-10507j7l950萬元一2200Z7 ju002733雄韜股份69.952.5-與土海重塑合資成立氫燃料電池公司出事膜電極等生產(chǎn)研發(fā)一兒以力7元 2 g 8年與東風南京金中通合祚的3款車進入推廣目錄32018年營收8400萬元,毛利率約50%。2。上23
18、2019:62出生3,600218仝柴動力44000413 條 旭光電 268.7T27&持有億華通48S%股份,億華通201X年營收3 6H億元,凈利 潤0.18億元,擬科創(chuàng)板上市。3000萬元2017.11約1億元2017.6資料來源:各公司公告,各公司網(wǎng)站,濰柴動力:發(fā)動機龍頭,積極布局燃料電池賽道濰柴動力2018年認購Ballard (巴拉德)約20%的股份,成為巴拉德第一大股東,巴拉德 是全球領先的燃料電池廠商,公司2018年營收6.63億元人民幣,實現(xiàn)扣非歸母凈利潤-L84 億元人民幣,研發(fā)投入1.86億元人民幣,公司毛利率約31%,當前市值約60億人民幣, 對應ps約10倍。公司
19、與加拿大巴拉德于2018年簽署研發(fā)合作協(xié)議,由加拿大巴拉德向公 司提供技術研發(fā)服務,公司將支付研發(fā)費用9000萬美元。2018年11月26日,公司與加拿 大巴拉德全資子公司共同出資設立合資公司濰柴巴拉德氫能科技,公司持股51%, 加拿大巴拉德間接持股49%。2017年公司交易完成對弗爾賽33.5%股份的認購,交易總價 約5000萬元,弗爾賽是國內(nèi)燃料電池研發(fā)、生產(chǎn)、銷售廠商,公司2018年營收0.22億元,實 現(xiàn)歸母凈利潤(扣非)虧損0.17億元,2018年研發(fā)投入約900萬元。濰柴動力2019年Q1實現(xiàn)營收452.12億元,同比增長15.3%,實現(xiàn)歸母凈利潤(扣非)24.48 億元,同比增長
20、23%,受益于重卡持續(xù)熱銷,公司業(yè)績維持較高增長。目前公司PE (ttm) 為10.6倍,PB為2.34倍。預計公司2019年eps為1.18元,對應pe為10.5倍,給予公司“謹慎 推薦”評級。請務必閱讀末頁聲明。上汽集團:預計最壞的情況已過,燃料電池車走在國內(nèi)前列受宏觀經(jīng)濟承壓,國六升級,導致2019年繼續(xù)去庫存,公司壓力較大。上半年公司銷量約 294萬輛,同比下降約16.6%;上半年生產(chǎn)約286萬輛,同比下降20.8%。由于汽車銷量不景 氣 公司2019年Q1實現(xiàn)營收同比下降約16%,實現(xiàn)扣非歸母凈利潤同比下降13.86%。我們 認為,下半年邊際改善有望,單車盈利有望回升。公司早在200
21、7年戰(zhàn)略投資新源動力,持有其約36%股份,新源動力是國內(nèi)領先的燃料電 池生產(chǎn)研發(fā)企業(yè),2018年新源動力營收0.78億元,實現(xiàn)凈利潤約550萬元。2015上汽集團 推出第四代采用榮威950車型平臺的燃料電池車,續(xù)航里程達400多km,具備小批量生產(chǎn) 能力,在國內(nèi)燃料電池乘用車領域處于領先地位。公司作為整車龍頭,抵抗行業(yè)風險能力強,具備強大的資金實力、銷售渠道、技術能力及 產(chǎn)品持續(xù)開拓能力。預計公司2019年EPS分別為3.13元,對應2019年PE為7.67倍,維持 “謹慎推薦”評級。風險提ZF(1)產(chǎn)業(yè)開展不及預期;目前產(chǎn)業(yè)處于快速開展初期,技術成熟度需要驗證。假設出現(xiàn)比方燃料電池車平安事件
22、等,將 影響行業(yè)開展進程。(2)補貼退坡風險。目前我國對燃料電池車補貼力度大,產(chǎn)業(yè)鏈對補貼依賴度高,假設本錢下降遇到瓶頸,將制 約燃料電池車的經(jīng)濟性,開展受阻。請務必閱讀末頁聲明。燃料電池:原理、結(jié)構(gòu)及技術特點燃料電池基本原理:過程環(huán)保無污染燃料電池技術主要有堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃 料電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。在商業(yè)應用來看,熔融碳酸鹽燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料 電池和固體氧化物燃料電池是最主要的三種技術路線。固體氧化物燃料電池那么具有能量轉(zhuǎn) 化率高、全固態(tài)、模塊化組裝等優(yōu)點,常用在大型集中供電、中型分電、小型家用熱電聯(lián) 供領域作為固定電站。質(zhì)子交換膜燃料電
23、池由于其工作溫度低、啟動快、比功率高等優(yōu)點, 非常適合應用于交通和固定式電源領域,逐步成為現(xiàn)階段國內(nèi)主流的應用技術。與鋰電池作為儲能裝置不同,燃料電池是一種非燃燒發(fā)電裝置,通過電化學反響將陽極的 氫氣和陰極的氧氣的化學能轉(zhuǎn)化為電能。燃料電池核心結(jié)構(gòu)單元主要由膜電極和雙極板構(gòu) 成,膜電極包括擴散層、催化劑層、質(zhì)子交換膜,為反響發(fā)生場所;雙極板是帶流道的金 屬或石墨板,其主要作用是通過流場給膜電極輸送反響氣體,同時收集和傳導電流并排出 反響產(chǎn)生的水和熱量。在燃料電池工作時,經(jīng)過如下過程,第一、反響氣體在氣體擴散層內(nèi)擴散;第二、反響氣 體經(jīng)過催化劑層,被催化劑吸附后離解;第三、陽極產(chǎn)生的氫離子通過質(zhì)
24、子交換膜到達陰 極與氧氣反響,而電子通過外電路到達陰極產(chǎn)生電。圖1:燃料電池基本構(gòu)成及工作原理質(zhì)子交換腿|2IM)擴散層陰極催化劑層。?或空氣成空氣 ILO陽極|2IM)擴散層陰極催化劑層。?或空氣成空氣 ILO陽極資料來源:百度圖片,燃料電池電化學反響僅消耗氧氣與氫氣,反響過程不涉及燃燒,反響的產(chǎn)物僅為水,并產(chǎn) 生熱量及電。同時: 氫氣的熱值(約140MJ/kg)約為傳統(tǒng)汽油的3倍,通過燃料電池可 實現(xiàn)綜合轉(zhuǎn)化效率90%以上。請務必閱讀末頁聲明。氫氣具有燃點低、爆炸區(qū)間范圍寬和擴散系數(shù)大等特點,長期以來被作為危化品管理。氫氣是密度最小的氣體,比重遠低于空氣,擴散系數(shù)是汽油的12倍,發(fā)生泄漏后
25、極 易消散,不容易形成可爆炸氣霧,爆炸下限濃度遠高于汽油和天然氣,因此,在開放空間 下平安可控,但在不同形式的受限空間中,比方隧道、地下停車場等的泄露擴散規(guī)律仍有 待深入研究。圖2:氫氣與汽油蒸汽、天然氣性質(zhì)比擬技術指標氫氣汽油蒸汽天然氣爆炸極限(%)燃燒點能量(MJ)擴散系數(shù)(m2爆炸極限(%)燃燒點能量(MJ)擴散系數(shù)(m2 /s )4.1-750.026.11x10-51.4-7.60.20.55x10-55.3-150.291.61x10-5能量密度(MJ/kg) 143能量密度(MJ/kg) 14344能量密度(MJ/kg) 1434442燃料電池是高效利用氫能的重要途徑。1839年
26、,歐洲科學家創(chuàng)造了世 界第一個氫氧氣體電池。1909年,諾貝爾獎獲得者提出了完整的燃料電池 工作原理。20世紀60年代,燃料電池作為輔助電源首次應用于航天飛船。1967年,第 一輛燃料電池車在美國誕生。進入21世紀以來,美國、日本、韓國等國家作為全球燃料 電池的倡導者和領跑者,高度重視燃料電池技術的開發(fā)。目前燃料電池電堆的功率密度、 壽命、冷啟動等關鍵技術與本錢瓶頸已逐步取得突破,國際先進水平的電堆功率已經(jīng)到達 3.1kw/L,乘用車系統(tǒng)使用壽命普遍到達5000h,商用車到達20000h,車用燃料電池系統(tǒng) 發(fā)動機本錢相較于21世紀下降80%-95%,價格在49美元/kw (按年產(chǎn)量50萬 臺計
27、算),接近內(nèi)燃機的30美元/kw。相較于純電動車,燃料電池汽車在續(xù)航里程、加注時間、低溫環(huán)境適應性上可以提供更好 的解決方案,最具代表性的豐田Mirai燃料電池汽車續(xù)航里程到達502km,加注氫時間 僅需5分鐘,可以實現(xiàn)零下30C低溫啟動。因此,從燃料電池的技術特征來看,燃料電 池車具有更強的環(huán)境適用性,更加適用于中長途、中大型等商用領域。燃料電池發(fā)動機系統(tǒng):結(jié)構(gòu)復雜燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)主要由燃料電池發(fā)動機、DC-DC轉(zhuǎn)換器、車載氫系統(tǒng)等構(gòu)成,其中燃 料電池發(fā)動機主要包括電堆、發(fā)動機控制器、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)等。相較于傳 統(tǒng)燃油車或純電動汽車動力系統(tǒng),燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較為復雜。圖3
28、:車用燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)請務必閱讀末頁聲明。軟件硬件氫氣范環(huán)泵氧氣匿射塞雙板板里堆附件空壓機空氣過淺妾傳感器增濕器資料來源:億華通招股說明書(申報版),軟件硬件氫氣范環(huán)泵氧氣匿射塞雙板板里堆附件空壓機空氣過淺妾傳感器增濕器燃料電池電堆是發(fā)動機系統(tǒng)核心零部件,是氫氣和氧氣的電化學反響場所,鑒于單個燃料 電池單元輸出功率較小,實踐中通常通過將多個燃料電池單元以串聯(lián)方式組合來構(gòu)成電堆 提升整體輸出功率。也即是,電堆是由雙極板與膜電極交替疊合,各單元之間嵌入密封件, 經(jīng)前后端板壓緊后用螺桿拴牢,構(gòu)成的復合組件。圖4:電堆內(nèi)部結(jié)構(gòu)端板端板端板資料來源:百度圖片,除電堆外,燃料電池發(fā)動機還需要一系列輔
29、助系統(tǒng)才能實現(xiàn)其功能,比方,其中控制系統(tǒng) 通過高精度調(diào)節(jié)反響氣體的壓力及流量等使得電堆中的反響維持一定的輸出功率、溫度及 濕度等。燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)需要配備由車載高壓儲氫瓶和配套閥件組成的車載氫系統(tǒng)用 于儲存燃料,以及用于實現(xiàn)燃料電池與整車之間解耦的DC-DC變換器。端板資料來源:百度圖片,請務必閱讀末頁聲明。燃料電池:應用情況及開展階段全球燃料電池開展:全球政策支持力度大,快速增長燃料電池按照應用場景的不同,可以分為交通運輸用、固定式、便攜式燃料電池,近年來 呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。2018年全球燃料電池出貨量達803.1MW, 2015年-2018年復合增長 率約40%,其中主要增量來源于交通運輸
30、領域,年復合增速達70%o整體上,燃料電池 應用領域從以清潔電站、輔助電源為應用場景的固定式電源向以交通運輸為應用場景的車 用電源轉(zhuǎn)變。在交通運輸領域,日本是全球開展氫燃料電池車最為積極的國家,由于土地資源等限制,90% 以上的能源消費依賴于進口石化能源,能源自給率低使得氫能源被日本視為保障日本能源 平安的重要抓手。日本政府在2014年提出“氫能源基本戰(zhàn)略”,并為氫能開展提供巨額的 資金支持用于研發(fā)和購車補貼,極大的推動了氫能源和燃料電池領域的技術突破和產(chǎn)業(yè)化。 以豐田、本田為代表的日本領先企業(yè)早在上世紀90年代就開始研發(fā)燃料電池汽車,并從 2014年開始陸續(xù)向市場投放豐田Mirai本田Cla
31、rity等技術水平較為領先的燃料電池汽車。 截止到2018年底,日本燃料電池乘用車保有量超過2839臺,并累 計完成113座加氫站建設。美國在氫能及燃料電池領域擁有的專利僅次于日本,尤其是在全球質(zhì)子交換膜燃料電池、燃 料電池系統(tǒng)、車載儲氫三大領域技術專利上,兩國的技術占比總和超過50%o美國液氫產(chǎn) 能和燃料電池乘用車保有量全球第一。截止到2018年底,美國在營加氫站42座, 計劃到2020年建成75座,2025年到達200座。美國燃料電池乘用車到達5899輛。2008年以來,韓國政府繼續(xù)加大對氫能源技術研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的扶植力度,先后投入3500億 韓元實施“低碳綠色增長戰(zhàn)略,“綠色氫城市示范”等
32、工程。2018年,韓國政府將氫能產(chǎn) 業(yè)定位為三大戰(zhàn)略投資領域之一,并在2019年正式發(fā)布氫能經(jīng)濟開展路線圖,提 出2030年進入氫能社會,并在未來5年投資2.6萬億韓元,把氫能經(jīng)濟打造成拉動創(chuàng)新 增長的重要動力。2018年韓國現(xiàn)代正式發(fā)布第二代燃料電池車Nexo,電堆最大輸出功請務必閱讀末頁聲明。率達95kw,續(xù)航里程達800kmo韓國計劃2020年建成80座加氫站,截止2018年底在 營14座。燃料電池車2018年底保有量約300輛,計劃保有量2025年到達15萬輛。圖6:全球主要國家氫燃料電池車保有量目標國家國家2017年國家2017年2020國家2017年2020年 2022年 2025
33、年2028年2030年美國4500日本2,400德國500法國250荷蘭41韓國 300 ( 2018年)中國約3500輛(2018年)美國4500日本2,400美國4500日本2,400德國500法國250荷蘭41韓國 300 ( 2018年)中國約3500輛(2018年)13,00040,00040,000200,0005,0002,00081,000 150,0005,00050,0001,000,000800,000630,0001,000,000資料來源:中國氫能聯(lián)盟,億華通招股說明書(申報版),中國燃料電池開展:政策大力支持,產(chǎn)業(yè)進入商業(yè)化初期燃料電池汽車早在“十一五”期間即被確立
34、為新能源汽車開展的主要技術路徑之一。在 國家創(chuàng)新驅(qū)動開展綱要、能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)、中國制造 2025、汽車產(chǎn)業(yè)中長期開展規(guī)劃中均明確了氫能與燃料電池的戰(zhàn)略地位,其根本目標是 降低中國能源對外依存度、減少城市大氣污染,推動我國汽車彎道超車。圖7:中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標產(chǎn)業(yè)目標現(xiàn)狀(2019年)近期目標(2020-2025 )(中期自稱一2026-2035遠期自稱)(2036-2050)氫能源比例2.70%4%5.90%10%產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值(億元)3,00010,00050,000120,000加氫站(座)232001,50010,000燃料電池車(萬輛)0.251
35、30500裝備制造規(guī)模固定式電源/電站(座)20010005,00020,000燃料電池系統(tǒng)(萬套)16150550資料來源:中國氫能聯(lián)盟,受益于政策推動及燃料電池汽車補貼驅(qū)動,中國燃料電池汽車銷量于2016年開始起步,近3年復合增速達約56%, 2018年銷量達1527輛,我國燃料電池車產(chǎn)業(yè)進入商業(yè)化初期階段。圖8:中國燃料電池車銷量(輛)請務必閱讀末頁聲明。180016001400120010008006004002001002015 年資料來源:中汽協(xié),GGII,針對于燃料電池車產(chǎn)業(yè),中國制定了明確的規(guī)劃,根據(jù)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術路線 圖,至口030年將實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化推廣累計100
36、萬輛,燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能超過10萬套 /企業(yè),整機性能到達與傳統(tǒng)內(nèi)燃機相當水平。o o o o O2 0 8 6 41 1燃料黑汽車保有量(WS)2020年,氫能燃料電 池汽車技術規(guī)模化示 范運行2025年,氫能燃料電 海車技術的推廣應 用2030年,實現(xiàn)氫能及 蝴電池汽車的大規(guī)示范祝毓到 其中商用車60%、莢 用車40%,加氫站超 過o o o o O2 0 8 6 41 1燃料黑汽車保有量(WS)2020年,氫能燃料電 池汽車技術規(guī)模化示 范運行2025年,氫能燃料電 海車技術的推廣應 用2030年,實現(xiàn)氫能及 蝴電池汽車的大規(guī)示范祝毓到 其中商用車60%、莢 用車40%,加氫站超 過100
37、座捱廣規(guī)模到達5萬例, 其中商用車1萬轅、 其用車4萬轅,加氫 觸過300座推廣規(guī)模超過100萬 豆加氫站超過L000 座,可再生能源制氧 到達50%以上燃料電要統(tǒng)產(chǎn)能萬t企業(yè)) 108 6 4岫料電池汽車規(guī)模(萬匐燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)能(萬套/企業(yè))資料來源:工信部,億華通招股說明書(申報版),自2009年關于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知實施以來,我國政府開 始對純電動汽車、插電式(含增程式)混合動力汽車、燃料電池汽車示范運營給予補貼。 報告期內(nèi),根據(jù)關于2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知,在2016- 2020年繼續(xù)實施新能源汽車推廣應用補助政策,除燃料電池汽
38、車以外,其他車型綜合考 慮生產(chǎn)本錢、規(guī)模效應、技術進步等因素逐步退坡。圖10:中國燃料電池車補貼政策請務必閱讀末頁聲明。時間部門政策文件乘用車(萬元)輕型客車、貨車大中型客 車、中重 型貨車備注2015.4財政部、工 信部、科技 部、發(fā)改委關于2016-2020年新能源汽車推J應用財政支持政策的通知203050明確其他類型新能源車補貼在2016年基礎上,年降20%2016.12關于調(diào)整新能源汽車推廣應用財 政補貼政策的通知203050除燃料電池汽車外,各類車型2019-2020年 中央及地方補貼標準和上限,在現(xiàn)行標準基 礎上退坡20%。2018.2關于調(diào)整完善新能源汽車推廣應 用財政補貼政策的
39、通知203050燃料電池車補貼不變,其他車型繼續(xù)補貼下 降2019.3關于進一步完善新能源汽車推廣 應用財政補貼政策的通知過渡期按照2018年標準的0.8倍過渡期期間銷售上牌的燃料電池汽車按2018 年對應標準的0.8倍補貼。燃料電池汽車和新 能源公交車補貼政策另行公布。資料來源:工信部,億華通招股說明書(申報版),國際比擬:相關指標快速追趕目前國內(nèi)車用燃料電池主要是質(zhì)子交換膜燃料電池,伴隨我國燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈近幾年在政 策等扶植下,快速開展,目前已經(jīng)初步掌握了燃料電池發(fā)動機、電堆及其他關鍵零部件的關 鍵技術,基本建立了具有自主知識產(chǎn)權的車用燃料電池技術體系,質(zhì)子交換膜、催化劑、氣 體擴散層、膜電極和雙極板等關鍵指標與國際相近。目前,以新源動力、億華通為代表的 企業(yè)已具備國產(chǎn)化電堆的生產(chǎn)能力,如東岳集團具備質(zhì)子交換膜規(guī)模化生產(chǎn)能力并進入奔 馳汽車供應鏈體系。但目前整體核心零部件依舊對外依存度高。圖11:國內(nèi)外質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)技術指標比照領域領域領域技術指標國內(nèi)先進水平國際一流水平額定功率等級領域技術指標國內(nèi)先進水平國際一流水平額定功率等級36kw
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