燃料電池-終極環保汽車

燃料電池汽車是終極環保汽車。是直接將化學能轉換為電能得發電裝置。燃料電池優點:能量轉換效率高;無汙染零排放;模塊化結構;維護保養成本低;燃料來源廣泛,可以通過多種方式製備,一次加氫續航駛里程長,加氫時間短,是新能源汽車技術路線之一。

根據電解質分為五種。其中質子交換膜因為可以在室溫下使用,所以運用相對廣泛。其輸出密度高,質量功率高,同時啟動迅速,主要應用在新能源汽車,所以成為最廣泛的應用燃料電池。

五大燃料電池對比:

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質子交換膜電池化學原理:

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質子交換膜電池主要由質子交換膜、催化劑、雙極板等構成。

行業:

2019年國內燃料電池汽車產量為2833輛,中汽研根據各地規劃目標統計,到2020年我國燃料電池商用車將達到1.16萬輛,乘用車達到0.3萬輛。

燃料電池汽車的最大優勢就是續航優勢,可以像汽油一樣,3分鐘就可以加滿氫氣,續航再500公里左右。由於國內加氫站的不足,所以豐田沒有在國內銷售燃料汽車。

燃料電池汽車產業鏈包括上游礦產資源,中游電池系統、電機、電控,下游整車廠、加氫站及服務等。電池系統分為電池堆、其他部件,電池堆包括質子交換膜、催化劑、擴散層和雙極板,其他部件主要是空壓機、儲氫瓶。

燃料電池汽車產業鏈:

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日本在氫能源領域專利數量位居世界首位。日本豐田的首款Mirai燃料電池汽車售價46萬元人民幣。

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豐田官網

燃料電池系統佔燃料電池汽車全部成本的一半以上。根據佐思汽車研究顯示,燃料電池汽車系統中,燃料電池佔65%,電池電機系統佔9%,車載儲氫系統佔8%,其他佔比18%。燃料電池的技術才是阻礙燃料電池發展的核心,其質子交換膜技術壁壘高成本高、催化劑使用 貴金屬鉑以及雙極板加工工藝嚴格成本高造成。


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電池系統是燃料電池的核心繫統,而電堆是電池系統的重要組成部分。包括上游的原材料,中游的集成和下游的應用。

燃料電池產業鏈:

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質子交換膜直接影響燃料電池的壽命,佔燃料電池系統成本的20-30%,佔電堆成本12%,催化劑決定電極反應效率,雙極板負責把燃料和空氣分配到兩個電極表面以及電池堆散熱,通常雙極板的材料是石墨、石墨和聚合物複合或者金屬。


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宏觀政策支持;

2019年燃料電池首次寫入政府工作報告,2019年燃料電池車產銷分別完成2833輛和2737輛,分別增長85.5%和79.2%,其中以商務用車為主,而箱式運輸車佔比較高,2019年共生產箱式運輸車845輛,佔全年生產總量的29.8%。

截止2019年9月,被納入《新能源汽車推廣應用推薦車型目錄》的燃料電池車型共計155款。

部分車型和個股:


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發展規劃2016年《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》明確近期(2016-2020年)、中期(2020-2030年)和遠期(2030-2050年)三個階段的發展目標和主要任務。技術上要求,2016年《“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃》提出發展氫能、燃料電池等新一代能源技術,到2020年實現批量生產和規劃示範應用。財政政策上,2019年《關於進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》中顯示過渡期補貼退坡20%,過渡期後補貼政策另行公佈。

2019年國內燃料電池汽車產量2737量,同比增長79%;中汽研新能源汽車與財稅政策研究室統計,根據各城市燃料電池推廣目標規劃,到2020年我國燃料電池商用車將達到1.16萬輛,乘用車將達到0.3萬輛。

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加氫站加速。根據《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書》,規劃到2020年,加氫站達100座,到2030年,加氫站達1000座。截至到2019年,全國的加氫站達54座。

目前成本較低的方案是:集中式天然氣蒸汽重整制氫-管束車壓縮氫氣運輸-加氫站壓縮氫氣。

市場空間:根據Fuji Keizai預測,到2025年全球燃料電池市場有望達到5.2萬億日元(3400億元人民幣),其中燃料電池汽車市場規模將超過50%。參照目前Mirai的售價26萬人民幣核算,加之時間推移,技術進步,到2020年我國燃料電池商用車將達到1.16萬輛,乘用車達到0.3萬輛,25億元的市場,乘用車7.02億元,合計32.02億元市場。



企業&個股:

國外代表廠商有Ballard、Plug Power、松下、東芝、三星,國內北京億華通、新源動力。

南都電源持有新源動力8.5%的股份。新源動力主要產品是36kw燃料電池發動機及26kw、35kw、70kw電堆,公司起源與中科院系統,承擔多項863計劃重大專項,2018年與上汽集團開發的一款客車進入目錄。

大洋電機認購了Ballard19.9%股權,與Ballard、國鴻氫能簽署了戰略合作框架協議,具體包括集成Ballard燃料電池組件與大洋電機驅動系統,為客戶配套全套燃料電池發動機等。2018年與中通合作的2款燃料電池車進入目錄。

雄韜股份主要產品涵蓋了鋰電池、鉛酸電池、燃料電池,2018年與東風、南京金龍、中通合作的3款車進入推廣目錄。公司定增投入基於新型多空Pt-Pd/石墨烯陽極材料的質子交換膜然連電池研發。公司在氫能產業鏈上已經完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發動機系統、整車運營等。

貴研鉑業享受燃料電池主題和貴金屬價值重估雙中效應,安全邊際明顯,與上海汽車集團合作燃料電池研發逾3年,主攻催化劑研發,目前處於試驗階段。公司設施國內唯一在貴金屬材料領域擁有系類核心技術和完整創新體系、集產學研為一體的公司。

雪人股份參股全球大型燃料電池系統企業OPCON。公司業務以壓縮機為核心產業,集餘熱回收發電、新能源、工商業製冷及其成套製冷系統的研發、涉及、製造、銷售等一體。是製冰設備市場龍頭。公司掌握了壓縮機的核心技術,冷鏈物流帶動壓縮機機遇。在氫燃料電池領域,掌握核心技術併合作開發氫燃料電池汽車。

華昌化工年產100噸氫燃料電池主要原料固體硼氫化鈉。

同濟科技:參股中科同力,研發質子交換膜。


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