20160827-华泰证券-燃料电池产业系列研究之一：燃料电池核心零部件国产化提速_24页_1mb

燃料电池产业核心内容总结

核心内容

燃料电池产业正在全球范围内加速发展，尤其在商业化方面，国外已进入产业化初期，而中国则处于萌芽阶段，但发展速度加快。2016年，中国燃料电池客车在技术、成本和寿命等方面取得显著进展，推动了产业的快速发展。

主要观点

• 燃料电池商业化关键因素：性能、寿命和成本是燃料电池商业化的主要障碍。其中，燃料电池系统成本占整车成本的63%，电堆占系统成本的49%，是成本最高的部分。
• 核心技术国产化提速：随着政策支持和研发投入增加，中国在燃料电池关键零部件如质子交换膜、催化剂、双极板、空气循环系统和储氢瓶方面取得进展，逐步实现国产化。
• 政策支持：《中国制造2025》、《能源技术革命创新行动计划》、《战略性新兴产业重点产品目录2016》等政策为燃料电池关键零部件的国产化提供支持，补贴政策到2020年不退坡。
• 关键部件发展现状：
  • 燃料电池堆：国内在催化剂、质子交换膜和气体扩散层方面实现国产化，但整体性能仍与国外存在差距。
  • 空气循环系统：国内尚无成熟产品，主要依赖进口，但正在开发离心式压缩机。
  • 氢气供给系统：氢气再循环装置有助于提高氢气利用率和解决水管理问题，但国内仍处于研发阶段。
  • 储氢瓶：70MPa储氢瓶是未来趋势，国外技术成熟，国内已有样品，但尚未实现产业化。

关键信息

燃料电池系统成本构成

国内外燃料电池关键指标对比

国内燃料电池关键零部件国产化进展

• 质子交换膜：国内已实现复合膜开发，但尚未量产，主要由武汉理工新能源、山东东岳集团、上海神力科技等企业生产。
• 催化剂：国内已实现小规模生产，但铂载量较高，超低铂或无铂是未来方向。
• 双极板：国内主要使用石墨双极板，金属双极板尚在研发中。
• 空气压缩机：国内仅有一家企业在开发燃料电池专用离心式压缩机，仍需提升性能。
• 储氢瓶：国内已掌握70MPa储氢瓶制造技术，但关键阀组件和传感器仍依赖进口。

重点推荐企业

风险提示

• 行业政策风险
• 技术突破不确定性
• 产业化进度不及预期
• 国际竞争压力

产业链梳理

上游：核心材料与制氢

• 质子交换膜：武汉理工新能源、山东东岳集团、三爱富等。
• 催化剂：贵研铂业、新源动力等。
• 双极板：杭州鑫能石墨、江阴沪江科技、上海喜丽碳素等。
• 储氢瓶：浙江大学、京城股份、中材科技等。

中游：燃料电池系统

• 燃料电池堆：新源动力、上海神力、巴拉德（控股）、大洋电机（参股）等。
• 空气循环系统：雪人股份（控股OPCON）、汉钟精机等。
• 氢气循环系统：汉钟精机、雪人股份等。
• 供氢系统：富瑞特装、厚普股份等。

下游：整车制造

• 燃料电池客车：宇通客车、福田汽车、上汽集团、金龙汽车等。
• 燃料电池乘用车：亿华通、长城电工、南都电源等。

配套：加氢站

• 加氢站设备：富瑞特装、厚普股份等。

图表与数据支持

• 图1：国外燃料电池汽车进入产业化初期阶段。
• 图2：燃料电池汽车关键技术不断突破-以丰田为例。
• 图3：上汽集团燃料电池汽车发展历程。
• 图4：燃料电池汽车构成。
• 图5：燃料电池系统工作原理。
• 图6：燃料电池车成本构成。
• 图7：燃料电池系统成本构成（假设年产50万套）。
• 图8：燃料电池堆构成及工作原理。
• 图9：膜电极组件（MEA）的构成。
• 图10：规模化生产后催化剂成本占比明显上升。
• 图11：空气循环系统工作原理。
• 图12：氢气供给系统工作原理。
• 图13：氢气循环泵工作原理。
• 图14：回氢引射装置工作原理。
• 图15：丰田公司开发的70MPa车载储氢瓶（IV型）。
• 图16：储氢瓶成本构成。

政策与技术目标

• DOE目标：2020年燃料电池系统功率密度达到650W/L，寿命达到5000小时，成本降至40美元/kW。
• 中国制造2025目标：2020年燃料电池堆寿命达到5000小时，功率密度超过2.5kW/L，2025年实现批量生产。
• 补贴政策：燃料电池乘用车补贴20万元/辆，轻型客车/货车30万元/辆，大中型客车/货车50万元/辆，且到2020年不退坡。

国内发展现状

• 中国燃料电池车产业化正在加速，特别是客车领域。
• 2016年，宇通推出第三代燃料电池客车，续航里程达600km，寿命5000h，成本下降50%。
• 上汽集团推出第四代燃料电池车，具备小批量生产能力。
• 国内储氢瓶技术已掌握，但尚未实现产业化。

国外发展情况

• 丰田、现代、本田、奔驰等车企已实现燃料电池汽车商业化。
• 70MPa储氢瓶技术成熟，续航里程超过500km。

未来展望

• 国内燃料电池关键零部件国产化将成为重点，尤其在催化剂、质子交换膜、储氢瓶等方面。
• 高额补贴政策将继续推动燃料电池车的发展，特别是在2020年前。
• 技术进步和规模化生产是降低成本的关键，政策支持和研发投入将促进产业快速发展。

总结

燃料电池产业正处于快速发展阶段，中国在政策支持和技术研发方面取得显著进展，但与国外相比仍有差距。关键零部件的国产化是实现燃料电池商业化的重要条件，随着技术突破和政策扶持，中国有望在未来几年内实现燃料电池产业的快速提升。