國泰君安:燃料電池汽車已成為新能源汽車下一個風口
燃料電池汽車成本已經(jīng)大幅下降:燃料電池是一種將化學能直接轉變?yōu)殡娔艿陌l(fā)電裝置,具有發(fā)電效率高、零排放、噪聲小等優(yōu)點,被認為是未來最有前途的汽車動力系統(tǒng),主要燃料是氫氣,代表性技術路線是質子交換膜燃料電池(PEMFC),目前限制其發(fā)展的瓶頸主要是燃料電池汽車成本、氫氣制備、加氫站建設,自2014年豐田推出MIRAI后,本田也于2016年推出Clarity,單車價格都下降到6萬美元。
購車補貼不退坡,車企積極布局:燃料電池汽車補貼維持2016 年水平不變,補貼在20-50萬/臺,2020年前補貼不退坡,按照一臺200萬元的客車測算,考慮國補50萬元,地補60萬元,購置成本僅90萬元。按照《中國制造2025》規(guī)劃,到2020年,國內(nèi)生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進行示范運行,如宇通客車已經(jīng)接到北京新能源租賃100臺訂單,北汽福田也開始積極布局,科技部部長萬鋼也力推采用燃料電池作為新能源汽車增程式的技術路線,預計2017年將成為燃料汽車發(fā)展的元年。
國內(nèi)加氫站建設補貼較大,預計加氫站將大規(guī)模興建:2015 年國內(nèi)加氫站僅4 座,分布在北京、上海、深圳、鄭州,目前一座日供氣量200KG的加氫站投資約1000萬元,國家補貼400萬元,凈投資僅600萬臺,政策支持力度較大,預計2020年前國內(nèi)將新建超100座加氫站。
燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈梳理及機械行業(yè)受益標的:燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈較長,從上游的制氫與基建,到中游的電池、電堆、電機、電控等零部件和下游的整車,其中最核心的是電池控制系統(tǒng)。機械行業(yè)涉足燃料電池汽車領域的公司主要有雪人股份、富瑞特裝和漢鐘精機,雪人股份入股的全球螺桿壓縮機鼻祖瑞典OPCON公司擁有雙轉子螺桿壓縮機的設計、生產(chǎn)經(jīng)驗以及燃料電池空氣供應系統(tǒng)品牌AUTOROTOR,為燃料電池企業(yè)巴拉德以及世界上主要汽車制造商,如通用、奔馳、豐田、本田、福特等客戶提供燃料電池空氣循環(huán)系統(tǒng);富瑞特裝控股子公司江蘇氫陽能源有限公司的常溫常壓有機液態(tài)儲氫項目技術領先,主要提供氫能技術設施技術研發(fā)、裝備制造和一站式服務,中試已經(jīng)取得階段性成果并通過專家論證,目前正在籌建日產(chǎn)100公斤氫源材料生產(chǎn)裝置進行大試,裝置預計6月底建成;漢鐘精機是國內(nèi)領先的螺桿壓縮機企業(yè),旗下螺桿產(chǎn)品同樣能應用于燃料電池空壓系統(tǒng),目前正處于產(chǎn)品研發(fā)階段。(國泰君安 黃琨、呂娟、陳兵)
海通證券:燃料電池系列報告——鉑系催化劑的藍海
鉑金:供給保持平穩(wěn),需求尚有空間。鉑金的供給分為礦山生產(chǎn)、催化劑回收和首飾回收三部分,其中礦山生產(chǎn)占總供給的78%,是供給端的主力。從總量上看,2006 年以來鉑金供給量總體保持平穩(wěn);從結構上看,回收量逐年增加而礦山供給保持穩(wěn)定。鉑金需求主要分為催化劑、首飾、投資與其他工業(yè),其中工業(yè)需求(催化劑+其他工業(yè)需求)占總需求的61.2%,所以工業(yè)需求的強弱直接影響鉑金的價格。在2007 年之前,鉑金價格的上漲主要源自工業(yè)需求的增加。而在2007 年之后,鉑金的投資性需求是推升鉑金價格的主要力量。鉑金需求中,催化劑地位尤其重要,過去鉑系催化劑基本指代汽車尾氣催化劑,但隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)化應用逐步推廣,未來燃料電池催化劑的市場前景將十分廣闊。
燃料電池:鉑是最主要催化劑。燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發(fā)電裝置。燃料電池主要分為六種類型,其中PAFC、DMFC、PEMFC 這三種類型使用鉑系金屬催化劑。根據(jù)E4tech 統(tǒng)計數(shù)據(jù),PEMFC 是目前最主要的燃料電池類型,2015 年出貨量占全部燃料電池出貨量的89.23%,兆瓦出貨量占全部燃料電池出貨量的52.42%。
固定式電源平穩(wěn)增長,交通運輸領域前景可期。燃料電池下游主要分為三個領域,根據(jù)E4tech 統(tǒng)計數(shù)據(jù),2015 年固定式電源出貨量占總出貨量的68.53%,兆瓦出貨量占總兆瓦出貨量的59.31%,是下游需求的主力。2011 年至2015 年間,固定式電源兆瓦出貨量累計增長49.63%,復合增長率為10.6%,增長平穩(wěn)。
值得關注的是,2015 年交通運輸領域燃料電池出貨量同比增長68.97%,兆瓦出貨量同比增長272.85%,呈現(xiàn)爆發(fā)式增長態(tài)勢。由于交通運輸領域燃料電池目前全部使用鉑系催化劑,因此隨著燃料電池汽車的產(chǎn)業(yè)化步伐不斷推進,該領域需求增長可期。
燃料電池汽車或成未來需求爆發(fā)點。燃料電池汽車包括燃料電池轎車、燃料電池叉車、燃料電池客車等。盡管鉑是用于低溫燃料電池的最佳催化劑活性組分,但過去其居高不下的用量直接推升了燃料電池的成本,放慢了產(chǎn)業(yè)化的步伐。
通用推出的新一代燃料電池較上一代鉑用量減少2/3,達到每輛車30g 左右,鉑金屬成本得到大幅下降。預計在未來3-5 年內(nèi), 鉑用量水平將降低至0.1-0.15g/kW,即一輛發(fā)動機功率為100kW 的燃料電池汽車用鉑量為10-15g。
從全球范圍來看,根據(jù)日本富士經(jīng)濟調查公司在《2015 年燃料電池相關技術及市場展望》中預測,到2030 年燃料電池汽車全球市場規(guī)模將超過198 萬-199萬輛。以每輛車鉑用量10g 來推算,對應鉑需求量約為19-20 噸。
相關標的:貴研鉑業(yè);
風險提示:下游需求增長不及預期。(海通證券 施毅,劉博,田源)
廣發(fā)證券:燃料電池產(chǎn)業(yè)化之路還有多遠?
燃料電池技術是能源產(chǎn)業(yè)中最具發(fā)展?jié)摿Φ男屡d技術之一,它以零排放、高穩(wěn)定性的優(yōu)點受到社會資本和政府的關注,作為最適合燃料電池發(fā)展的載體,燃料電池汽車的發(fā)展還是受制于成本問題、安全性等問題掣肘。從內(nèi)部的核心部件研發(fā)推進到政府牽頭的氫能源網(wǎng)絡供應建設,都是我們必須面對的問題。我們將承接系列報告一中的分析,以鋰電池動力汽車作為借鑒,對燃料電池汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的進程作下梳理和分析。
成本問題的最佳解決方案是推進研發(fā)和實施量產(chǎn)
從內(nèi)部成本看,質子交換膜、雙極板、鉑催化劑是占比較大的核心部件,目前由政府和大型車企牽頭的科研資源已盡數(shù)投放,新款豐田Mirai 的每千瓦造價已經(jīng)達到300 美元,幾乎已經(jīng)與鋰電動力汽車相仿,未來有望繼續(xù)壓縮至100 美元/kw 的內(nèi)燃機造價水平;從外部看,氫氣能源的制備與儲運也已經(jīng)得到大大的解決,特別是與煉鋼制煤等傳統(tǒng)重工業(yè)的結合得到的副產(chǎn)氫氣在新型提純技術的帶動下,大大降低了能源使用成本。隨著燃料電池新型技術的延伸和整車的逐漸放量生產(chǎn),相關成本有望得到進一步的壓縮。
氫能源供應網(wǎng)絡的建設將決定產(chǎn)業(yè)的規(guī)模
國外的氫能源供應網(wǎng)絡建設已經(jīng)有明確的規(guī)劃,特別是日本在2035 年設下了5000 座加氫站,以能夠覆蓋全國的氫能源供應。在建設途徑上,直接建設造價太高,而通過加油站改造的方式還亟需政府力量的推動。我國國內(nèi)暫時只有兩個在營的加氫站,而且無明確的建設規(guī)劃,對標國外的建設進程未來提升空間巨大。
燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程跟蹤方向
我們可以從外部政策基礎、內(nèi)部產(chǎn)業(yè)環(huán)境和相關公司業(yè)務變化等幾個方面觀測產(chǎn)業(yè)化進程的進展,把握對應的投資機會。跟蹤方向包括國家產(chǎn)業(yè)扶持政策的細則、明星產(chǎn)品如豐田Mirai 的產(chǎn)銷量以及國內(nèi)公司相關業(yè)務訂單和業(yè)績表現(xiàn)情況等。
風險提示:燃料電池技術發(fā)展受阻;相關企業(yè)自身經(jīng)營風險;下游需求不達預期。(廣發(fā)證券 羅立波,劉芷君)
國海證券:高效低成本燃料電池,開啟萬億級產(chǎn)業(yè)
相比內(nèi)燃車和鋰電池電動車,燃料電池車優(yōu)勢顯著。1)燃料電池能量轉換效率高。燃料電池可直接一步將化學能轉換為電能,再通過電動機去推動輪子,能量利用效率高達80%,顯著高于內(nèi)燃機30%能量利用效率。2)燃料電池能量密度遠超鋰電池。隨著儲氫技術的提高,燃料電池車最大里程可達1200 公里。純電動車方面,跑300公里鋰電池汽車車重和儲能系統(tǒng)體積均約為燃料電池汽車的2 倍。
政策支持助力加氫站建設快速發(fā)展。1)考慮獎勵政策,加氫站建設成本相對較低。一座加油站建設成本一般在600-900 萬,而建設一個200 公斤以上存儲量的加氫站的成本達1000-1200 萬人民幣,考慮獎勵措施后,加氫站與加油站的建設成本不相上下。2)低成本移動式加氫站推動行業(yè)快速發(fā)展。2015 年2 月6 日,日本豐田通商、巖谷產(chǎn)業(yè)與大陽日酸三家公司聯(lián)合成立了日本移動式加氫站服務公司。該公司的箱式移動加氫站的建設費用大約為比起固定式加氫站的成本低一半。
1)燃料電池百公里行駛成本最低。按照采用煤制備氫氣的平均成本為1 立方米氫氣1 元,10 立方米氫氣(1 公斤氫氣約為10 立方米氫氣)則是10 元左右。目前純電動汽車百公里耗電約17 度,按照1 元/度平均電價計算,即每百公里需要花費17 元左右。燃油車方面,2016-2020 年燃油車百公里平均油耗約9 升,以當前市場油價6 元每升計算,燃油車百公里油費約為54 元。燃料電池百公里行駛成本遠低于純電動汽車和燃油車。2)長距離行駛,氫動力車總成本更低。
Thomas 等人在考慮了燃料電池汽車的加氫站等配套設施和純電動汽車的充電樁等配套設施所產(chǎn)生的成本的基礎上發(fā)現(xiàn),當汽車行駛距離大于160km 時,燃料電池汽車相較于內(nèi)燃機車的成本增加值,就會低于純電動汽車;并且,當以400km 行駛里程計算時,燃料電池汽車的成本花費僅為純電動車的一半。3)技術突破推動燃料電池成本持續(xù)下降。燃料電池動力系統(tǒng)主要由膜電極、催化劑、雙極板、擴散層、空壓機等組件構成,其中電堆成本(主要是前三者)占據(jù)了燃料電池系統(tǒng)成本的一半以上。目前交通運輸用燃料電池系統(tǒng)的成本為53 美元/千瓦,與2006 年相比下降了57.3%;同時DOE 預估2020 年燃料電池系統(tǒng)成本為40 美元/千瓦,最終的目標價位設定在30 美元/千瓦,燃料電池系統(tǒng)成本快速降低的趨勢將極大地促進燃料電池汽車的商業(yè)化。
行業(yè)評級及投資策略。相比鋰電池,燃料電池性能優(yōu)越。燃料電池能量密度遠超鋰電池; 政策支持以及低成本移動式技術助力加氫站建設快速發(fā)展;燃料電池百公里行駛成本望更低,且長距離行駛,氫動力車優(yōu)勢更加明顯。我們認為隨著下游燃料電池產(chǎn)業(yè)化及技術突破助力燃料電池成本下降,燃料電池行業(yè)的發(fā)展前景廣闊,給予行業(yè)“推薦”評級。
重點推薦個股??諝庋h(huán)系統(tǒng):雪人股份(002639);儲氫加氫設備:富瑞特裝(300228)、厚普股份(300471);催化劑:貴研鉑業(yè)(600459);膜材料方面:三愛富(600636)、東岳集團(0189);新源動力股東:長城電工(600192)、南都電源(300068)、新大洲A(000571)。
風險提示:1)燃料電池政策出臺進度不及預期;2)燃料電池汽車國產(chǎn)化進程的不及預期;3)關鍵材料成本下降不及預期;4)高純度氫氣產(chǎn)業(yè)化不及預期。(國海證券 代鵬舉)