汽车行业氢能及燃料电池专题研究（1）：氢能及燃料电池产业链综述-20220308-天风证券-64页_3mb

氢能及燃料电池产业链综述总结

核心内容

氢能及燃料电池产业链在“双碳”背景下展现出巨大的发展潜力。产业链涵盖制氢、储氢、运氢、加氢（上游）、氢燃料电池及系统（中游）、以及氢燃料电池汽车等下游应用领域。氢能作为清洁能源，具有来源广泛、灵活高效、应用场景丰富等优势，能够推动能源结构转型，促进经济增长，同时助力降低碳排放和污染物排放。

预计到2025年，中国氢能产业产值将达到1万亿元，2026年至2035年产值将达5万亿元。氢燃料电池汽车的保有量有望实现十年百倍增长，成为交通领域的重要突破口。

主要观点

• 氢能的属性：氢气具有高热值，是理想的二次能源，可作为传统化石能源的替代和可再生能源的补充，有助于实现碳中和目标。
• 产业链特点：氢能产业链长、产值大，涵盖多个环节，具备广阔的发展前景。
• 技术发展：随着技术突破和规模效应的提升，燃料电池成本持续下降，未来有望实现与纯电动车型相当的全生命周期经济性。
• 政策支持：国家和地方政府持续出台政策支持氢能及燃料电池的发展，推动产业链各环节的技术和市场成熟。
• 应用场景：燃料电池在固定能源、交通运输和便携式电源领域均有应用，其中交通运输领域是当前的主要突破口，尤其在商用车上优先发展。

关键信息

上游：制氢、储氢、运氢、加氢

• 制氢：

  • 化石能源制氢为主流，但电解水制氢是最具潜力的绿色制氢方式。
  • 三种主要制氢方式包括化石能源重整制氢、工业副产提纯制氢、电解水制氢。
  • 国内电解水制氢设备成本较高，但已实现部分国产化，尤其是ALK电解水制氢设备国产化率约95%。

• 储氢：

  • 压缩气态储氢是当前主流方式，但低温液态储氢和氢化物/LOHC吸附储氢等先进储氢技术尚待突破。
  • 国内储氢技术整体水平较低，关键材料如碳纤维依赖进口，储氢密度和安全性仍需提升。

• 运氢：

  • 运输方式与储氢技术密切相关，气态、液态、氢载体和固态储运技术适用于不同应用场景。
  • 国内普遍采用20MPa气态储运，随着用氢规模扩大，液氢和管道运输等方式将逐步推广。

• 加氢：

  • 加氢站是氢能产业商业化的重要基础设施，2025年我国加氢站建设目标为至少1000座，2020-2025年CAGR达53%。
  • 加氢站由制氢、压缩、储存、加注和控制系统组成，国内加氢站建设尚处于初期阶段。

中游：氢燃料电池及系统

• 燃料电池系统：

  • 由燃料电池堆、辅助系统、储氢系统等组成，占据整车成本的65%，远高于锂电纯电动汽车的电池成本占比。
  • 2020年燃料电池系统和电堆价格已下降30%-50%，2021年预计继续下降30%左右。

• 关键部件：

  • 膜电极（MEA）是燃料电池的核心部件，由质子交换膜、催化层和气体扩散层组成。
  • 催化剂以铂为主，成本高昂，但国内已实现部分国产化，且在提升比功率和耐久性方面取得进展。
  • 双极板、空压机、氢循环装置等关键部件国产化率逐步提升，其中空压机国产化率接近100%。

下游：氢燃料电池的应用

• 主要应用场景：

  • 交通运输：氢燃料电池商用车将率先实现产业化，未来将向乘用车、重卡等拓展。
  • 固定能源：固定燃料电池主要用于分布式发电、余热供热等，是当前最大的市场。
  • 便携式电源：适用于军用单兵电源、移动充电设备等，但需解决成本、稳定性和寿命问题。

• 应用趋势：

  • 2030年前，氢燃料电池商用车将实现与纯电动车型相当的全生命周期经济性。
  • 未来氢能应用将从交通运输逐步拓展到储能、工业和建筑等领域。

主要标的梳理

上游企业

• 制氢：国家能源集团、中石化、中石油、宝武、河钢、浦江气体、京辉气体、中船718所、苏州竞立、天津大陆、淳华氢能
• 储运氢：中材科技、中集安瑞科、斯林达、巨化、富瑞氢能、北京科泰克、天海工业、四川空分、南京晨光、航天101所、中科富海
• 加氢站：中石化、国家能源集团、河钢、舜华、氢枫、安泰科技、林德、法液空、AP

中游企业

• 燃料电池系统：重塑科技、亿华通、捷氢科技、潍柴动力、清能股份、东方氢能、国电投氢能公司
• 燃料电池电堆：广东国鸿、上海神力、捷氢科技、新源动力、清能股份、爱德曼、上海氢晨、未势能源、攀业股份、锋源新创、骥翀氢能
• 关键部件：鸿基创能、武汉理工新能源、东岳集团、大连化物所、贵研铂业、中自环保、上海河森、中南大学、武汉理工新能源、新源动力、爱德曼、上海治臻、德燃动力、广顺新能源、东德实业、石家庄金士顿、海德韦尔、伯肯节能、势加透博、雪人股份、潍坊富源、思明特、山东东德、通用氢能、斯林达、富瑞特装、天海工业

下游整车企业

• 整车：上汽大通、北汽福田、中通客车、宇通客车、上海申龙、飞驰
• 国际企业：丰田、现代、通用、USHybrid、Kenworth、尼古拉

投资建议

• 建议关注：
  • 布局氢燃料电池系统及关键零部件的企业，如捷氢科技（拟科创板上市）、亿华通、潍柴动力、威孚高科、泛亚微透等；
  • 掌握核心技术的整车企业，如宇通客车、上汽集团、长城汽车、长安汽车、广汽集团等。

风险提示

• 氢能源技术发展不及预期；
• 氢能源相关政策不及预期；
• 技术路线存在更新换代风险；
• 配套基础设施建设不及预期。