近日，上海將盡快印發(fā)支持燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展若干政策、廣東最大氫燃料電池供氫項目開建等一系列消息將燃料電池行業(yè)推上風口浪尖。Wind數(shù)據(jù)顯示，2021年以來，燃料電池指數(shù)（884166.WI）最高漲幅達53%；相關(guān)上市公司股價也水漲船高，億華通-U（688339.SH）、貴研鉑業(yè)（600459.SH）區(qū)間最高漲幅分別達45%、91%。

一、燃料電池行業(yè)發(fā)展概述

生態(tài)環(huán)境部日前公布2020年全國移動源環(huán)境管理情況，移動源污染已成為我國大中城市空氣污染的重要來源。而氫燃料電池可以實現(xiàn)真正的零排放，是未來能源脫碳方向。

（一）燃料電池行業(yè)規(guī)模

燃料電池汽車是新能源車發(fā)展的重要技術(shù)路線之一，發(fā)展初期依賴于政策的大力支持。

2020年9月21日，財政部等五部門發(fā)布開展燃料電池汽車示范營運通知，并將2020-2023年作為示范城市群推廣期間，燃料電池汽車領(lǐng)域的“十城千輛”計劃正式啟動。若按此計算，燃料電池汽車的啟動時間比電動汽車晚了近11年。

為了追趕推廣進度，2021年上海、北京兩地率先發(fā)力，確定氫燃料汽車政策時間表，要求在十四五期間兩地燃料電池車累計推廣均突破萬輛。

從推廣類型來看，商用車是目前國內(nèi)燃料電池技術(shù)路線推廣的最佳領(lǐng)域，原因主要有以下三點：一是車輛可搭載的儲氫罐體積直接決定了汽車的續(xù)航能力，而商用車體積較大，可以提供更多的儲氫空間；二是商用車的使用環(huán)境更為規(guī)律和集中，在燃料補給方面也比其他種類的乘用車更加便利；三是商用車對燃料電池的功率密度要求相對較低，目前國內(nèi)的技術(shù)水平可以滿足使用要求。

從推廣規(guī)模來看，由于燃料電池汽車尚處商業(yè)化早期，目前在購置成本和使用成本上不占優(yōu)勢，市場規(guī)模較小。在政策扶持下，中國氫能汽車產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值有望在2030年突破萬億元大關(guān)，而中國燃料電池系統(tǒng)市場規(guī)模預計在2025年和2030年分別達到191億元和791億元。隨著“碳達峰”“碳中和”國家戰(zhàn)略的提出，燃料電池補貼和示范城市政策逐步落地，行業(yè)將迎來重大發(fā)展機遇期。

（二）與鋰電池相比，燃料電池的優(yōu)勢有哪些

不同于鋰電池電動車可以利用現(xiàn)有電網(wǎng)建造充電站，氫能源汽車使用的加氫站目前完全依賴長管拖車運輸，效率較低且成本較高。但開源證券稱，未來鋰電與燃料電池將是互補關(guān)系，燃料電池也有鋰電池所不具備的優(yōu)勢。

首先，燃料電池具備高效率，燃料電池直接把化學能轉(zhuǎn)化成電能，不受卡諾循環(huán)的限制，理論效率可達85%-90%，目前實際轉(zhuǎn)化效率約為40%-60%；其次，燃料電池污染小，一般使用氫氣作為燃料，不產(chǎn)生溫室氣體和含硫、氮的污染物；再者，燃料電池結(jié)構(gòu)簡單，不含機械傳動部件，工作時噪聲低也是燃料電池的優(yōu)勢之一；最后，充能快是燃料電池顯著優(yōu)于鋰電池的地方，燃料電池汽車加氫與燃油車加油過程類似，僅需5-10分鐘，明顯快于電動車，且續(xù)航里程與燃油車相當。

轉(zhuǎn)換效率高、續(xù)航里程遠和補給速度快的特點，決定了燃料電池車在城際客車、高負載物流車等長距離運營的經(jīng)濟性或高于電動汽車。同時，隨著未來技術(shù)的進步，以及規(guī)模化效應攤銷成本，燃料電池成本劣勢或?qū)⒅饾u減弱。

中國科學院技術(shù)科學部院士歐陽明在第三屆未來能源大會上的預測，2030-2035年間燃料電池系統(tǒng)成本有望從目前的5000元/千瓦下降至約600元/千瓦，下降幅度高達88%。東北證券更是表示，隨著氫燃料電池技術(shù)的進步以及氫氣制取、儲運成本的下降，長期來看氫燃料商用車生命周期內(nèi)的全持有成本（TCO）有望下降到與純電動汽車相當甚至更優(yōu)的水平。

（三）產(chǎn)業(yè)鏈中哪一環(huán)節(jié)最為重要

根據(jù)燃料電池汽車系統(tǒng)的組成，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈從上游到下游可依次化分為電堆及其零部件、輔助件及系統(tǒng)集成、整車制造及應用。

目前燃料電池產(chǎn)業(yè)主要以整車組裝、示范運營為主，電堆、膜電極等核心技術(shù)布局較少，而這些技術(shù)正是燃料電池產(chǎn)業(yè)的優(yōu)質(zhì)賽道。

由于電堆、膜電極等部件為燃料電池特有，因此技術(shù)壁壘也更高，產(chǎn)業(yè)化難度更大。從核心部件看，截至補貼期末（2020年九月底，財政部等五部門決定開展燃料電池汽車示范應用工作。示范期暫定為四年，示范期間，五部門將采取“以獎代補”方式，對入圍示范的城市群按照其目標完成情況給予獎勵），國內(nèi)燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈市場規(guī)模達到千億元，其中電堆、膜電極環(huán)節(jié)市場規(guī)模預計將分別達約150億、80億元。

二、燃料電池零部件國產(chǎn)化的重要性

低國產(chǎn)化率與低產(chǎn)量將拉高燃料電池成本。

其中，膜電極等核心零配件高度依賴進口，質(zhì)子交換膜、碳紙等材料環(huán)節(jié)仍處于研發(fā)或小批量試制階段，導致成本居高不下。產(chǎn)量低則是導致燃料電池成本高的另一重要原因，有數(shù)據(jù)測算，當燃料電池系統(tǒng)年產(chǎn)量從1000套逐漸增加到5萬套時，成本下降將超過75%。

（一）零部件國內(nèi)生產(chǎn)現(xiàn)狀

中國在燃料電池基礎(chǔ)零部件方面屬于后發(fā)者，尤其是在核心一、二級零部件方面，國內(nèi)供應商與海外企業(yè)在技術(shù)水平、產(chǎn)品穩(wěn)定性與壽命、成本等方面有較明顯的差距，對外依賴程度相對高。

我國在2016-2019年重點實現(xiàn)了電堆產(chǎn)業(yè)鏈、燃料電池系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)的引進。2017年廣東國鴻引進的巴拉德9ssl電堆投產(chǎn)后，2018年濰柴動力引進巴拉德LCS電堆技術(shù)，推動海外電堆技術(shù)落地；北京億華通和上海重塑等企業(yè)也相繼推出車用電堆集成產(chǎn)品。

根據(jù)《中國氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019年）》，國外燃料電池電堆成本已降至數(shù)千元/kW左右，國內(nèi)部分企業(yè)在批量供應的情況下也可將電堆售價降至1000-2000元/kW，如雄韜股份的38-75kW電堆，核心部件國產(chǎn)化率已做到80%以上，200臺、2000臺、10000臺起的售價分別為1999元、1599元和1199元/kW。

（二）重要零部件：電堆

電堆作為化學能轉(zhuǎn)化為電能的核心部件，占燃料電池成本的60%，而電堆性能、壽命的突破關(guān)鍵在于膜、催化劑。

1、電堆催化劑

電堆催化劑的作用是促進氧化劑和氫氣的反應，使電子離開氫原子。

催化劑是燃料電池中的核心材料之一，在燃料電池電堆成本中占比超過50%。當前全球現(xiàn)有燃料電池鉑用量大約在0.3-0.5g/KW左右，海外部分第一梯隊車企的氫燃料電池汽車鉑用量可降至0.17g/kW左右（對應約20g/輛），但單車用量仍明顯高于傳統(tǒng)燃油車（汽油車約4g/輛，柴油車約5-10g/輛）。鉑資源的匱乏和高成本制約了燃料電池大規(guī)模商業(yè)化，超低鉑、無鉑催化劑是未來研發(fā)方向。

目前燃料電池催化劑主要由莊信萬豐、巴斯夫等海外企業(yè)掌控，國內(nèi)布局燃料電池催化劑的企業(yè)相對稀缺，主要企業(yè)包括貴研鉑業(yè)等。

2、質(zhì)子交換膜

按照電解質(zhì)的類型劃分，燃料電池可分為質(zhì)子交換膜電池、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五大類。其中，質(zhì)子交換膜電池具備功率范圍合適（數(shù)百千瓦）、工作溫度合適（50-120℃）、效率高（30%-50%）等優(yōu)勢，是目前交通領(lǐng)域最適合的燃料電池技術(shù)路線，豐田、奔馳主流車企的均采用質(zhì)子交換膜電池。

據(jù)E4tech統(tǒng)計分析，質(zhì)子交換膜電池在過去五年每年產(chǎn)量超過44000臺套，兆瓦出貨量超過1000MW。從世界地區(qū)分布來看，亞洲是燃料電池出貨量最大的區(qū)域，大部分燃料電池都裝載于交通運輸工具上。

質(zhì)子交換膜作為核心零部件，目前成本約占燃料電池電堆10%-20%。據(jù)美國能源局統(tǒng)計，目前質(zhì)子交換膜的使用量約為0.1-0.2m²/KW，中國商用車助推的中重型卡車功率大于120KW，49噸牽引車約220KW，國產(chǎn)質(zhì)子交換膜替換市場空間十分廣闊。

3、膜電極

膜電極是質(zhì)子交換膜燃料電池的核心部件，是燃料電池內(nèi)部能量轉(zhuǎn)換的場所。

當前，國產(chǎn)膜電極性能與國際水平接近，目前國內(nèi)領(lǐng)先膜電極企業(yè)鴻基創(chuàng)能、武漢理工新能源、擎動科技膜電極產(chǎn)品功率密度均超過1W/cm²，測試使用壽命達到1萬-2萬小時，已基本滿足產(chǎn)業(yè)化應用需求，2019年開始國產(chǎn)膜電極產(chǎn)品逐步開始供應。

同時，國產(chǎn)膜電極較進口產(chǎn)品成本優(yōu)勢明顯，2020年采用的鴻基創(chuàng)能膜電極的國鴻新一代“鴻芯”電堆成本已降至1.99元/W。根據(jù)DOE的測算，在大規(guī)模生產(chǎn)（50萬臺/年）的情況下，膜電極占質(zhì)子交換膜燃料電池成本的60%。

假設2030年燃料電池車需求達100萬輛，對應2030年膜電極需求接近1千萬平米，市場規(guī)模約350億元。

三、相關(guān)公司解析

（一）億華通

公司按照燃料電池動力系統(tǒng)→燃料電池發(fā)動機部件（模塊、DC/DC及控制器等）→電堆→膜電極及雙極板的順序，逐步實現(xiàn)國產(chǎn)替代。

公司目前在保證電堆性能與一致性的前提下完成了75kW系統(tǒng)的開發(fā)，各項關(guān)鍵指標與國內(nèi)競爭對手相比具備較強競爭力，低溫啟動能力與系統(tǒng)峰值效率已達到國際先進水平，但額定功率與質(zhì)量功率密度較國際領(lǐng)先廠商仍存在一定差距。

下屬公司神力科技順利實現(xiàn)電堆國產(chǎn)化，進口電堆采購金額比例從2016年的86%迅速下降至2019年的16%。同時，公司積極引入武漢理工新能源（膜電極）、浙江鈕能（雙極板）、昆山萬洲特種焊接（殼體及隔板）、石家莊金士頓軸承科技（空壓機）等多個國產(chǎn)供應商，降低核心零部件進口依賴程度。

然而億華通的經(jīng)營數(shù)據(jù)卻呈現(xiàn)了明顯“增收不增利”的情況。

公司2021年半年度報告顯示，公司營業(yè)收入為1.18億元，同比增加367.28%，凈利潤卻為-1745.31萬元，延續(xù)了2020年以來的虧損狀態(tài)。公司表示，營收增長主要得益于氫燃料電池行業(yè)的發(fā)展，及“以獎代補”政策的影響，報告期內(nèi)公司實現(xiàn)批量銷售訂單的交付。

凈利潤方面，2020年上半年為-6350.77萬元，相比之下，2021年上半年虧損數(shù)額明顯減少。

公司“增收不增利”的情況或許是因為營業(yè)成本的大幅增加。2021年上半年，公司的營業(yè)成本為8051.18萬元，同比增加395.87%。其中大部分是研發(fā)投入，為7916.85萬元，同比增加117.75%。

公司稱，在研課題項目大部分在去年下半年后進入中后期階段，相應研發(fā)投入有所增加。公司在研項目十分豐富，多達25項，預計總投資規(guī)模為57779.46萬元。總投資規(guī)模最大的項目是國產(chǎn)系列燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)研發(fā)（16881.72萬元）。

（二）威孚高科

公司主要生產(chǎn)燃料電池核心零部件，包括膜電極、石墨雙極板、金屬雙極板以及BOP（輔助設備）關(guān)鍵零部件，為國內(nèi)外燃料電池電堆和系統(tǒng)廠家配套。在燃料電池核心材料方面，公司完成了從催化劑、氣體擴散層到膜電極的全自主核心材料開發(fā)；完成催化劑涂覆膜的全水系墨水配方優(yōu)化和催化層整平優(yōu)化，性能獲得較大提升。

9月17日，公司在互動平臺表示，公司氫燃料電池零部件產(chǎn)品在2020年產(chǎn)能為150萬件，已實現(xiàn)銷售收入7739.7萬元。

2019年3月，公司公告以726萬歐元收購丹麥IRD 66%的股權(quán)。IRD主營業(yè)務為燃料電池核心部件的研發(fā)和生產(chǎn)，主要產(chǎn)品包括膜電極和石墨復合雙極板，在歐洲、美國和中國擁有穩(wěn)定的客戶資源。

同年11月，博世中國氫燃料電池中心在威孚高科所在地無錫奠基，并計劃于2021年小批量生產(chǎn)。

2020年10月，公司公告稱，擬通過在丹麥的全資子公司W(wǎng)eifu Holding ApS（SPV公司），收購比利時Borit NV100%的股權(quán)(Borit NV公司估值EV 4270萬歐元)。比利時Borit燃料電池公司現(xiàn)已發(fā)展成為全球最大的獨立金屬雙極板一站式集成技術(shù)供應商。

公司2020年年報顯示，燃料電池零部件產(chǎn)品2020年占據(jù)了所有主要境外資產(chǎn)，占公司凈資產(chǎn)的比重為0.99%。

公司稱，將加大歐洲制造基地和中國制造基地的能力建設，在“十四五”中后期，實現(xiàn)全球產(chǎn)能膜電極800萬片、石墨雙極板900萬片、金屬雙極板400萬片，其中中國制造基地將成立氫能源事業(yè)部，實現(xiàn)產(chǎn)能膜電極400萬片、石墨雙極板500萬片、金屬雙極板200萬片，相關(guān)BOP關(guān)鍵零部件基于公司現(xiàn)有制造平臺，實現(xiàn)小規(guī)模批產(chǎn)能力。

（三）貴研鉑業(yè)

貴研鉑業(yè)為海內(nèi)外布局燃料電池催化劑的相關(guān)企業(yè)之一，近5年公司營收CAGR為30%，凈利潤CAGR高達38%。

2014年，公司便開始布局燃料電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)，與上汽集就燃料電池催化劑簽署合作協(xié)議。2021年9月6日，公司在互動平臺表示，截至目前，公司氫燃料電池鉑極催化劑尚在實驗室階段，目前沒有商品化產(chǎn)品。

（四）星云股份

星云股份的全資子公司星云智能于2018年8月正式推出了首條燃料電池膜電極處理自動裝配線，整線采用倍速鏈系統(tǒng)及線體總線控制進行控制連續(xù)使用。2019年1月，公司在互動平臺表示，星云智能裝備有限公司推出的首條燃料電池膜電極處理生產(chǎn)線已確認產(chǎn)品銷售收入。

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