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新能源汽车专题之一:燃料电池路径清晰,基建+国产化破局-广发证券

燃料电池路径清晰,基建+国产化破局核心观点:●燃料电池:发展路径日益清晰,高门槛亟待突围。

中国燃料电池产业发展路径不断明确和细化,根据《节能与新能源汽车技术路线图》目标推广量2025年5万辆、2030年100万辆,前期以发展商用车为主,带动加氢站配套设施建设,实现规模化,从而降低制造成本,之后再逐渐推广至乘用车。

2019年燃料电池汽车产销分别完成3018辆与2737辆,同比增长86.4%和79.2%。

限制燃料电池汽车产销规模上量的直接原因是运营车辆里程考核限制(2年2万公里),而根本原因在于国内燃料电池技术落后和加氢站等基础设施建设欠缺。

●氢能基建:政策加码推进,多方企业参与。

近一年多来,燃料电池频繁受到政策关注,加氢站建设突出强调,2019年氢燃料电池首次被纳入政府工作报告,2020年氢能被纳入《能源法》征求意见稿。

地方政府从初始设备投资和加氢量两方面给予补贴,运营市场多方入局,包括老牌加氢站建设与运营企业、上游气体及加氢设备企业、燃料电池系统企业等。

根据我们测算,运营负荷率对加氢站盈利能力最为敏感,当运营负荷率为60%时尚不具备盈利能力,而当运营负荷率为80%、100%时,内部收益率可分别达到8%、15%。

●电堆及零部件:规模效应+国产化,消化成本压力。

燃料电池汽车制造成本高昂主要系燃料电池系统造价过高,未来燃料电堆规模扩张和国产化,是其成本下降的主要动力:①规模效应可使燃料电池成本大幅下降:根据美国能源局,当燃料电池系统年产量从1000套逐渐增加到5万套时,成本下降超过75%;②国产化替代:根据高工氢电,电堆价格从2018年的8000-10000元/kW下降至2019年的6000-8000元/kW,国内企业逐渐产业链自下向上实现国产替代,自主产业化能力进一步提高,燃料电池系统及整车制造成本有望不断下探。

●投资建议。

伴随鼓励政策落地,加氢站等基础设施建设步伐加快以及燃料电池国产化进程的推进,燃料电池发展瓶颈得到突破,建议关注燃料电池板块性投资机会。

涉及加氢站建设及运营市场的相关公司包括嘉化能源、厚普股份等,推动核心零部件国产化公司包括雄韬股份、东方电气、美锦能源等。

●风险提示。

燃料电池政策不及预期;加氢站建设进度不及预期;国产化进程不及预期。

目录索引一、燃料电池:发展路径日益清晰,高门槛亟待突围 (4)(一)中长期规划明确,商用车先行推广 (4)(二)政策运营里程约束,销量稳步增长 (5)(三)双因素亟需破局:基础设施缺失+技术难度较大 (7)二、氢能基建:政策加码推进,多方企业参与 (10)(一)政策频繁强调,推动加氢站建设 (10)(二)产业链多方入局,探索运营市场商业模式 (11)(三)加氢站盈利测算:运营负荷率是关键 (14)三、电堆及零部件:规模效应+国产化,消化成本压力 (16)(一)规模效应,推动系统成本显著下降 (16)(二)国产替代助力成本进一步下探 (17)四、投资建议 (21)五、风险提示 (21)图表索引图1:氢燃料电池具有多元优势 (4)图2:中国燃料电池产业规划 (5)图3:历年国内燃料电池汽车产销量(辆) (6)图4:2018-2019年国内燃料电池汽车月度产量(辆) (6)图5:历年国内燃料电池汽车分车型产量(辆) (6)图6:2019年燃料电池客车和专用车产量占比 (6)图7:2019年燃料电池专用车销量份额 (6)图8:2019年燃料电池客车销量份额 (6)图9:氢燃料电池产业链 (8)图10:2018年全球各个国家加氢站情况 (9)图11:2018年全球各个国家加氢站情况 (9)图12:国内已运营加氢站分布(截至2018年底) (9)图13:外供氢高压加氢站初始投资构成 (11)图14:加氢站运营成本构成 (11)图15:参与加氢站建设与运营主要企业 (13)图16:燃料电池汽车成本构成 (17)图17:燃料电池系统成本构成 (17)图18:燃料电池系统与电堆规模效应(套) (17)图19:电堆规模效应及其系统成本占比(套) (17)图20:燃料电池汽车产业结构 (18)图21:国内燃料电池系统历年出货量 (19)图22:燃料电池系统各企业市场份额 (19)图23:电堆主要参与企业及合作关系 (19)图24:亿华通电堆采购单价(万元/套) (21)图25:亿华通电堆内膜板件采购单价(元/套) (21)表1:氢能及燃料电池产业发展路线 (5)表2:国家氢燃料电池汽车购置补贴标准及相关要求 (7)表3:国内外燃料电池乘用车技术对比 (8)表4:国内氢能及燃料电池相关政策 (10)表5:地方政府加氢站补贴政策 (11)表6:国内加氢站一览 (12)表7:加氢站的建设、运营成本以及氢气价格假设 (15)表8:加氢站盈利能力测算 (15)表9:燃料电池电堆主要组成部分 (16)表10:国内外燃料电池系统技术对比 (18)表11:电堆及零部件国内外主要厂商及技术水平情况 (20)一、燃料电池:发展路径日益清晰,高门槛亟待突围(一)中长期规划明确,商用车先行推广氢燃料电池相对燃油和锂电池具备多重优势。

燃料电池是继水力发电、热能发电和原子能发电第四种发电技术。

各类燃料电池中,目前质子交换膜电池(PEMFC)最适合用于燃料电池汽车。

相对锂电池汽车而言,氢燃料电池汽车没有续航里程短、加注时间长的问题。

氢燃料电池汽车的续航里程能达到500-1000公里,与燃油汽车基本接近,燃料加注时间仅为几分钟,远远低于电动汽车数个小时的充电时间。

除此之外,氢燃料电池汽车还具有效率高、清洁环保等诸多优势。

图1:氢燃料电池具有多元优势数据来源:广发证券发展研究中心中国燃料电池产业发展路径不断明确,目标2025年5万辆、2030年100万辆。

根据2016年10月26日发布的《节能与新能源汽车技术路线图》来看,我国规划在2020年在特定区域实现燃料电池公共服务用车规模示范应用,保有量达到5000辆,加氢站建成100座;2025年实现燃料电池汽车较大规模批量化商业应用,数量达到5万辆,加氢站建成300座;2030年推广到乘用车、实现百万规模,加氢站建成1000座。

前期燃料电池产业以发展商用车为主,带动加氢站配套设施建设,实现规模化,从而降低制造成本,之后再逐渐推广至乘用车方面。

图2:中国燃料电池产业规划数据来源:工信部、广发证券发展研究中心燃料电池产业链技术产业化与技术目标不断细化。

2019年6月18日,国家能源局等部委指导下首部《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》发布,不仅更加明确燃料电池汽车、加氢站的数量的总量目标,而且对氢能源比例、燃料电池系统产能和相关电堆及零部件产值做出规划,燃料电池产业发展路径更为具体和系统。

表1:氢能及燃料电池产业发展路线现状近期目标中期目标远期目标产业目标2019 2020-2025 2026-2035 2036-2050 氢能源比例(%) 2.70% 4% 5.90% 10%产业产值(亿元)3000 10000 50000 120000 加氢站(座)23 200 1500 10000 燃料电池车(万辆)0.2 5 130 500固定式电源/电站(座)200 1000 5000 20000燃料电池系统(万套) 1 6 150 550 成本(元/kW)>80004000 800 300燃料电池系统产值(亿元)12 144 720 990燃料电池电堆产值(亿元)9 104 518 713 其中:质子交换膜 3.2 39 194 267 扩散层 2 27 137 188催化剂 2 27 137 188双极板 1 7 36 50 辅助系统产值(亿元)3.2 39 194 267(空气+氢气辅助系统)数据来源:《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》、广发证券发展研究中心(二)政策运营里程约束,销量稳步增长燃料电池汽车产销持续增长,主要系政策补贴拉动。

2016年以来,国内燃料电池汽车产销持续增长,2019年实现产销分别3018辆与2737辆,同比增长86.4%和79.2%,其中分月度来看,产销集中在5月、6月和12月,燃料电池汽车发展与补贴政策因素息息相关。

2019年3月财政部等四部委发布《进一步完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,明确3月26日至6月25日为政策过渡期,燃料电池汽车补贴按照之前的0.8倍实行,同时可享有地补。

图3:历年国内燃料电池汽车产销量(辆)图4:2018-2019年国内燃料电池汽车月度产量(辆)数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心 数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心从产销车型分布来看,国内燃料电池的载体主要为商用车。

2019年燃料电池客车、专用车产量分别为1335、1683辆,占比分别为44.2%、55.8%。

燃料电池客车厂家相对分散,前五大厂家产量占比70.49%,而专用车厂家更为集中,前三大厂家产量占比达91.74%,而乘用车则连续三年销量为零。

图5:历年国内燃料电池汽车分车型产量(辆)图6:2019年燃料电池客车和专用车产量占比数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心 数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心图7:2019年燃料电池专用车销量份额 图8:2019年燃料电池客车销量份额数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心 数据来源:中汽协、广发证券发展研究中心44%56%客车专用车33%25%4%38%申龙客车中通客车飞驰汽车其他23%17%14%9%7%30%上汽大通宇通客车飞驰汽车厦门金旅申龙客车其他商用车受限于里程要求难以享受实质性补贴,难以大规模放量。

鉴于新能源汽车骗补事件,2017和2018年对新能源汽车补贴政策中先后提出了3年3万公里、2年2万公里运营里程要求,燃料电池汽车也不例外。

尽管2019年之前燃料电池汽车补贴未有退坡,但由于氢燃料电池汽车均为商用车,不存在私人领域消费,难以达到运营里程要求并获得实质性补贴,导致目前商用燃料电池汽车难以大规模放量。

表2:国家氢燃料电池汽车购置补贴标准及相关要求阶段乘用车商用车2016-2018 20 轻型30,大中、中重型502019缓冲期16 轻型24,大中、中重型40技术要求纯电续航里程≥300km燃料电池系统额定功率乘用车≥10kW;商用车≥30kW驱动电机额定功率额定功率比值不低于30%(比值介于0.3(含)~0.4的车型按0.8倍补贴;比值介于0.4(含)—0.5的车型按0.9倍补贴;比值在0.5(含)以上的车型按1倍补贴.)燃料电池储存温度要求-40℃~60℃运营里程要求1.对私人购买新能源乘用车、作业类专用车(含环卫车)、党政机关公务用车、民航机场场内车辆等申请财政补贴不作运营里程要求。

2.其他类型新能源汽车申请财政补贴的运营里程要求为2万公里,销售上牌后即预拨一部分资金,满足里程要求后可按程序申请清算3.自注册登记日起2年内运行不足2万公里的不予补助,并在清算时扣回预拨资金数据来源:财政部等、广发证券发展研究中心(三)双因素亟需破局:基础设施缺失+技术难度较大从氢燃料电池产业链来看,国内氢能基建缺失和燃料电池技术落后是燃料电池商用车无法大规模放量的关键原因。

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