燃料电池产业发展研究与分析

发布日期:2019-09-26

来源:和信证券  产业能源研究

     和信投顾金融证券分析师    肖玉航

    如果我们观察2019年深沪证券市场表现来看,氢燃料电池产业相关概念股票的表现可谓引人注目。比如金发科技、中钢天源、美锦能源、德尔股份、雄韬股份、昊华科技等均有不错的阶段性表现。对于氢燃料电池产业,我们研究认为,未来产业价值背景较为广阔,但发展的道路并非会快速在我国全面推进,而更多或将体现为稳步发展概率较大。

                      行业具有较大的价值背景

观察发现,随着我国力推天然气管道建设,“氢时代”似乎正随着燃料电池产业化应用的提速而日益逼近。跟踪产业政策变化来看,2019年6月26日下午,《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》在山东省潍坊市潍柴动力工业园区正式发布。业内人士普遍评价,这对于该产业来说是一件里程碑式的标志事件。根据此次白皮书公布的总体目标,氢能将成为中国能源体系的重要组成部分,预计到2050年氢能在中国能源体系中的占比约为10%,氢气需求量接近6000万吨,年经济产值超过10万亿元,交通运输、工业等领域将实现氢能普及应用,燃料电池车产量达到520万辆/年,固定式发电装置2万台套/年,燃料电池系统产能550万台套/年。按照此目标,届时,中国可减排约7亿吨二氧化碳,可累计拉动33万亿元经济产值,且预计2050年平均制氢成本不高于10元/公斤。

如果从国内此领域发展变化来看,今年以来,京津冀、长江流域和珠三角大湾区等地区先行先试,其各地也纷纷建设LNG加气站,未来氢气的输送和氢加气站扩容有相应的基建支持,国内业界也对国产氢燃料电池充满期待。作为真正意义上“零排放”的清洁能源,氢能源动力的燃料电池被视为最有可能取代铅酸、液流等电池的新一代化学储能电池。

 观察企业动态来看,上市企业、地方政府及海外企业也均表现积极,比如上汽MAXUS(迈克萨斯)积极推进燃料电池汽车的商业化运营和产业链生态建设,为行业树立氢燃料电池汽车商业化运营范本。上汽MAXUS FCV80是国内首款商业化运营燃料电池宽体轻客,也是国内第一款运用全新准入标准的燃料电池轻客车型、国际首款燃料电池轻客车型,代表了中国汽车工业的尖端技术;上海电气公司日前信息显示:经过多年研发,针对氢燃料质子交换膜燃料电池技术,公司科技创新体系核心中央研究院已成功开发出具有完全自主知识产权的燃料电池发动机系统、电堆及膜电极技术和产品;天津市发改委日前牵头组织编制了《天津市氢能产业发展行动方案(2019-2022年)》,方案中提出到2022年,天津计划初步打造形成氢能全产业链发展格局,重点推动氢燃料电池及关键零部件产业化,预计行业总产值将突破百亿元;世界著名汽车企业宝马集团日前表示:未来新能源驱动系统将长期并存,因此公司正在开发使用氢燃料的车辆,最早在2025年为客户提供燃料电池汽车但很大程度上取决于市场需求和外部条件等。

对比来看,氢燃料电池具有原料来源广、能量转化效率高、零污染排放、构造简单便于维修及运行燥音低等诸多优点,在行业与产业运用上具有较高的价值,因此发展潜力较大,如果从当今世界能源与环保领域的角度来看,这种价值背景是非常明显的。

              产业发展将更多体现稳步推进的市场特征

氢燃料电池行业虽然具有巨大的价值发展背景或产业前景,但我们研究认为,这种发展在我国更多的体现将是稳步推进的。

研究发现,我国对外石油进口依存度近70%。长远来看,从国家能源安全、社会发展、改善空气质量等多角度而言,发展氢燃料汽车是非常有必要的。虽然发展氢燃料电池汽车价值巨大,但技术、安全等多方面而言并不会非常快。

从氢燃料的提取而言,目前还不能直接从自然界获取,需要人工制造。常用的制氢方法有化石燃料催化制氢、工业副产物制氢、生物制氢及太阳能制氢等,但效果都不理想,设备复杂,投资大。当然,氢气能通过电解水获得,但能耗高。工业制氢尚无最佳方案,仍然有待研发。

    依据《长三角氢能与燃料电池汽车创新发展白皮书》(下称《白皮书》)分析来看,尽管中国氢能源市场规模已居世界首位,2018年产氢量超过900万吨。但短板也十分明显,例如氢源储存及氢的储运等。

    分析相关市场与技术资料认为,中国氢燃料电池由于诸多短板或不足,其或仍体现稳步发展,比如中国在燃料电池系统性能和总成本控制上与先进国家仍存在较大差距,许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内无量产。催化剂、膜电极、双极板虽然能够实现国产化,但性能和成本仍有差距,技术仍处于示范应用阶段,距离产业化落地距离较远。例如在氢燃料电池系统核心的电堆领域,中国在功率密度、最低启动温度、铂载量这三个核心参数上较为落后。日韩企业在这个领域世界领先,可以实现体积功率密度超过3kW/L、最低启动温度达到-37,催化剂铂载量控制在0.175g/kW的水平,并且有进一步降低的趋势。国内则是体积功率密度刚超过2kW/L、最低启动温度在-20、催化剂铂载量在0.4g/kW。同时,目前而言,产业链上很多核心零部件也还无法实现国产,或是产品与国外水平相差甚远。如燃料电堆中的催化剂、质子交换膜等优质技术和产品长期被国外公司垄断,国内仍处于实验室阶段;加氢设备中的压缩机、加氢机等也长期依赖进口等方面。

    通过对氢能源市场、氢燃料电离技术发展及相关核心零部件等发展进程来看,我国具有较大的市场潜力,但也存在相应短板,因此我们判断我国氢燃料电池市场的发展将体现稳步发展的概率较大,而非快速,此也符合相关领域国际企业对该市场的判断与行业特点。

依据国家新能源网信息显示:截至2018年,中国市场有41家整车厂商参与了氢能燃料电池汽车的生产制造,市场上已有56款燃料电池汽车车型,25家燃料电池系统集成商,20多个省市发布相关政策和规则,25座在运营的加氢站以及45座在建加氢站,仅2018年氢燃料电池产业相关投资及规划资金已超过850亿元。有数据显示,美国燃料电池汽车保有量为6457辆,位居第一;中国氢燃料电池汽车保有量为3428辆,位居世界第二。

目前传统汽车发展困境明显的背景下,新能源领域的应用与发展可谓引人注目,但从氢燃料电池发展而言,我们认为,由于诸多因素的影响与技术进步的发展,各个相差企业来将由于良莠不齐,其技术、资金、研发、区域政策引导等差别较大,将体现明显的优胜劣汰过程,行业稳步发展的特征将更为明显。

    总体而言,氢燃料电池将会受到世界各国的广泛重视与技术、资金投入,其发展价值较大。研究认为,中国燃料电池发展或逐渐接近产业化仍需一定的时间,随着燃料电池产业的推进和以氢为核心的储能的发展,其重要性将不断上升,而燃料电池汽车将是氢燃料电池产业链上产值和规模最大的细分领域,预计近年氢能燃料电池汽车的规模将不断提升,中国市场将会成为燃料电池在国际上的主要市场。考虑到产业目前还处于导入期,距离产业走向成熟期仍有时间与技术进步,因此稳步特征或是主流。此间技术实力强、市场品牌影响大且资金实力强的相关企业将取得较好的发展,并推动氢能源产业的不断完善与提升。   

 

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