2020年燃料电池行业研究报告

合集下载

2020年燃料电池行业市场分析报告

2020年燃料电池行业市场分析报告
五、重点公司 ....................................................................................................................................................................36 1、亿华通:专注燃料电池发动机系统,手握技术和市场双重先发优势 ....................................................................36 2、雪人股份:压缩机领先企业,切入燃料电池设备及零部件领域 ............................................................................38 3、雄韬股份:积极布局燃料电池,彰显战略雄心........................................................................................................39 4、鲍斯股份:压缩机优质企业,潜在空压机供应商....................................................................................................40 5、贵研铂业:燃料电池催化剂标的,样品处于验证阶段............................................................................................40 6、潍柴动力:携整车市场与品牌优势,燃料电池布局加速 ........................................................................................41 7、宇通客车:客车龙头,燃料电池布局先发制人........................................................................................................41 8、中通客车:掌握燃料电池发动机集成技术,产品实现批量稳定出货 ....................................................................42

2020年燃料电池行业分析报告

2020年燃料电池行业分析报告
墨烯或者纳米技术,将锂电池能量密度提高到300 wh/kg以上。而目前燃料电池系统能量密度达到350 wh/kg以上。 ➢ 锂电池充电时间长,燃料电池充氢时间短,增压压力足够,一般单次加氢5分钟内。 ➢ 目前燃料电池主要问题:成本高、循环衰减性能差、加氢站建设不足、大规模使用时的氢能来源等。
根据电解质不同,燃料电池分质子交换膜燃料电池(PEMFC)、熔融碳酸盐燃料电池、高温磷酸燃料电池 等。其中PEMFC综合性能最优,为目前产业化主流方向,车用燃料电池主要配套PEMFC电堆。
图2:全球燃料电池出货量(按电池类型记 WM)
AFC PAFC
SOFC 全球同比增长率
900 800 700
600 500 400 300
200 100
0 2014
2015
2016
PEMFC MCFC PEMFC全球同比增长率(%)
2017
2018f
140% 120% 100% 80% 60% 40% 20% 0%
图3:燃料电池领域研究专利成果分布
直接甲醇燃料电 池(DMFC) 16%
碱性燃料电池 (AFC) 5%
固体氧化物燃料 电池(SOFC)
35%
质子交换膜电池 (PEMFC) 38%
熔融碳酸盐燃料 电池(MCFC)
5%
磷酸燃料电池 (PAFC) 1%
1.2 详解燃料电池汽车核心部件:电堆为成本、技术核心
变 速 箱
电 附 件
车 身
双极 板
电堆 组装 调试
质子 交换 膜
燃料电池电堆
膜电极
催化 剂
催化 气体 剂酸 扩散 洗层
燃料电池 BOP
副垫 圈
膜电 极组 装
空 气 回 路

2020年氢燃料电池行业研究报告

2020年氢燃料电池行业研究报告

| 国内氢燃料电池汽车主要应用在商用领域
——每年各类型号氢燃料电池汽车层出不穷。2020年第一季度国内共上线的5款氢燃料电池汽车
世界首款燃料电池重型轿车运输车
3月24日,新源动力联合洺源科技和东风汽车合作开发一款18吨-36吨级燃料电池重卡正在大连路试。它是世界首款燃料电池重型轿车运输车,在动力上,车上搭载新源动力 HYMOD系列电堆模块,系统额定功率超过90kW,额定状下电堆功率约110 kW,具备高性能、高可靠性和耐久性、易于系统集成、环境适应性强等优点,在配备挂车的情况下 满载总质量最大可达36吨。在18吨使用场景下续航里程超过800公里,车辆驱动电机峰值功率近400马力,兼具强劲的动力和超长的续驶里程,可适用于多个重型运载场景。
氢燃料汽车
氢燃料客车
氢燃料卡车
——汽车是目前燃料电池应用的最主要市场——
氢能专用车
| 氢燃料电池汽车工作技术原理
4
电动机
6
储能电池
空气
Step2
发电
2
Step3
燃料电池堆栈
氧气
氢气
1
高压储氢罐
Step1
3
Step1
5
排放出
水蒸气
驱动电机
蓄电池组
燃料电池升压器
高压储氢罐 氢燃料电池堆栈
| 国外氢燃料电池汽车主要应用在乘用领域
佛山飞驰首款氢燃料电池牵引车
佛山飞驰在第一季度研发出首款氢燃料电池牵引车。该款牵引车全长7.4米,总质量25000kg,最大允许鞍载质量达11500kg,满载质量达49000kg。在满载的情况下,续航里 程仍高达400km。据悉,佛山飞驰已完成牵引车的整车制造,相关测试正在进行当中,值得关注。
秦星G10F氢燃料城市客车

2020年燃料电池行业分析报告

2020年燃料电池行业分析报告

2020年燃料电池行业分析报告2020年3月目录一、国内:商业化早期阶段,长远规划可期 (4)1、产业情况:商业化早期阶段,有望与锂电形成互补 (4)2、政策引导:借鉴锂电池发展经验,搭建规划框架雏形 (6)(1)高层重视程度持续提升,重磅氢能发展规划即将出台 (6)(2)国补维持较高水平,新补贴标准值得期待 (6)(3)地方政策顺势跟进,氢能产业蓬勃发展 (7)二、海外:他山之石,以日本氢能发展经验为鉴 (8)1、起因:能源自给率低,倒逼氢能革命 (8)2、规划:三步走战略目标明确,未来氢能社会可期 (9)3、研发:产学研一体化,掌握全产业链核心技术 (10)4、能源供应:打造海外氢能供应体系 (12)5、应用:优先开拓车用市场,完善加氢站等配套设施 (13)6、应用:积极探索多元化应用场景 (14)三、地方:多点开花,培育氢能产业集群 (15)1、长三角:以长三角一体化为契机,打造氢能产业集群 (16)2、环渤海:张家口基地“以点带面”,迎合北方商用车市场 (18)3、珠三角:广东多城联动,省级层面加强顶层设计 (19)政策框架初成,长远规划可期。

燃料电池已初步达到产业化标准,而当前氢能基础设施短板是限制燃料电池汽车产业快速发展的主要因素之一。

国家对氢能/燃料电池的重视程度不断提升,发改委要求在2021年前完成氢能发展的标准规范和支持政策。

未来随着国家级氢能规划的出台,有望引导行业有序、健康发展,进一步推动绿色能源转型,为燃料电池产业发展提供有力保障。

补贴层面,纯电动汽车珠玉在前,我国已形成了“购置补贴为主、税收减免为辅”的补贴模式,国补与地补相结合,推动新能源汽车产业发展。

借鉴日本发展经验,推动产业健康成长。

日本政府首先在国家层面明确了氢能源战略定位,随后配合推出了氢能产业战略方向和目标,并不断更新发布实现战略目标的路线图,一系列“组合拳”对氢能产业的前期培育和健康发展具有重要的指引作用。

2020年燃料电池行业研究度报告

2020年燃料电池行业研究度报告

2020年燃料电池行业研究度报告一、背景:政策、成本推动下,FCV 开启放量降本1. 车辆电动化大势所趋,燃料电池为商用车电动化的优选方案电动化趋势下锂电技术路线率先突围,尤其带动了乘用车的电动化浪潮。

相较之下,重载运输领域的电动化进程却略显缓慢。

从市场规模看,2019 年国内重卡销量 117 万辆,远不及乘用市场庞大,但其能源消耗大,污染严重,电动化意义不亚于乘用车。

2019 年国内汽车销量 2577 万辆,其中重卡仅 117 万,占比不足 5%。

从保有量看,截止 2020 年上半年国内汽车保有量 2.7 亿辆,其中载货汽车不足 3000 万辆,远不及乘用车等载客车辆。

然而重卡等货运车型负荷重,运营时间长,燃油消耗量大,对推动节能环保意义重大。

FCV 在重载、长续航领域优势明显,加氢更为便捷,成为商用车电动化的优选。

商用场景下随续航里程增长,锂电车辆电池质量占比快速提升,造成车辆运载能力下降。

相较锂电,燃料电池能量密度更高,相同续航里程下,FCV 在自重方面的优势将增加有效荷载。

除此之外,FCV 能够在 10- 15min 内完成氢气加注,而对纯电车型,快充桩充电时长仍需 1 小时上下,慢充近十小时。

由于商用运营强度更高,FCV 成为其电动化的优选方案。

2. 政策、成本交替推动下,产业分两阶段实现快速成长◼第一阶段:政策补贴阶段(2020-2024):2020 年 9 月,财政部等五部委发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》,暂定4 年示范期,采取以奖代补、城市群申报的扶持方案,推动 FCV 产业化进程。

方案契合燃料电池技术特征和国内产业现状,据补贴方案内容,测算在政策落地后的 4 年补贴期间,FCV 全周期成本可以持平或低于燃油车,调动下游整车运营方的积极性,市场化需求逐步形成带动产销放量。

补贴阶段政策是主要推动,产业链国产化进程持续推进,补贴期末 FCV 产销规模达到十万辆上下,市场规模千亿,燃料电池系统成本降至 2 元/W 附近,商用车为主要放量车型。

2020年中国燃料电池行业市场前景及投资研究报告

2020年中国燃料电池行业市场前景及投资研究报告

1993年
目前
磷酸燃料电池、熔融碳酸 盐电池以及 将 固体氧化物 燃料电池作为电站或分散 式电站相继问世。
图表来源:中商产业研究院整理
加拿大Ballard电力公司 展示了一辆零排放、最高 时速为72km/ h、以质子 交换膜燃料电池为动力的 公交车。
目前在PEMFC向商业化迈进的过程中,氢源问题异常突出 ,氢供应设施建设投资巨大,氢的贮存与运输技术以及 氢的制备技术等还远落后于PEMFC自身的发展,20世纪末 ,以醇类直接为燃料的燃料电池成为了研究与开发的热 点,受到了世界各国的广泛重视,并取得了长足的进展 。
2020年
中国燃料电池行业 市场前景及投资研究报告
中商产业研究院编制
前言
Introduction
随着全球工业化进程的不断加快,所需化石燃料也越来越多,对环境造成 的污染日益加剧,现迫切需要寻找可作为替代品的清洁能源。
氢能因其具有热值高、能量转化率高等特点,是一种理想的清洁能源,燃 料电池是将氢气和氧气通过电化学反应直接将化学能转化为电能的装置,具有 无污染、能量转化率高,对环境零污染的特点。
燃料范围广
对于燃料电池而言,只要含有氢原子的物质都可以作为燃料,例如天然气、石油、煤炭等化石产物,或是 沼气、酒精、甲醇等,因此燃料电池非常符合能源多样化的需求,可减缓主流能源的耗竭。
可靠性高 易于建设
当燃料电池的负载有变动时,它会很快响应。无论处于额定功率以上过载运行或低于额定功率运行,它 都能承受且效率变化不大。由于燃料电池的运行高度可靠,可作为各种应急电源和不间断电源使用。
对CO2敏感
对CO敏感 启动较慢
分布式发电
SOFC 固体氧化物 650-1000 铂金
15-20

2020年燃料电池行业系列分析报告(券商报告四):制氢加氢

2020年燃料电池行业系列分析报告(券商报告四):制氢加氢

普汤费刺2020年8月3日制氢加氢氢能社会———燃料电池系列深度报告四制氢加氢氢能社会氢燃料电池汽车承担能源革命使命。

2019年,氢能源首次被写入《政府工作报告》,被认为是中国氢能的元年。

目前,全球氢气制备还是以化石原料为主,未来建立在可再生能源的基础上的绿氢,也承担起了能源革命的使命。

氢能基础设施先行。

加氢站是推广燃料电池汽车产业的前提。

截至2019年底,全国累计已建成的加氢站共有61座,已经投入运营的有52座。

我国加氢站集中分布在广东和华东地区。

广东已建成19座加氢站位列全国第一,上海已建成加氢站10座位列全国第二。

截至2019年底,全球共有432座加氢站投入使用,其中,欧洲共有177座加氢站,亚洲178座,北美74座。

德国、日本分别有114座、87座加氢站,排名欧洲、亚洲第一。

降低氢气成本的关键环节。

气态氢储输是目前全球氢气储输的主要技术路线,主要采用长管束或瓶组,国内目前只有20MPa钢制高压长管拖车和瓶组,储氢密度低。

氢气储运成本会影响终端售氢成本,氢燃料消费价格低于30-40元/kg才能与燃油车竞争。

国外燃料电池汽车大多装配了70MPa 的IV型瓶;国内主要以搭载Ⅲ型35MPa氢气瓶为主,70MPa车用IV型储氢瓶目前在国内限制使用。

全球能源企业巨头加码布局氢能与燃料电池产业。

近来,中石油、中石化、沙特阿美、壳牌等国内外石化巨头。

凭借雄厚的资金实力、来源充足的氢气资源、完善的加油站网络加码布局氢能。

建议关注氢燃料电池产业链龙头公司亿华通、腾龙股份、宇通客车、潍柴动力、中通客车等。

风险提示:燃料电池技术、政策、示范推广不及预期。

燃料电池汽车销量不及预期。

燃料电池补贴不及预期。

图表1:氢燃料电池汽车产业链公司全景储氢瓶●中材科技●京城股份●天海工业DC-DC转换器●英威腾空气供应系统●雪人股份●汉中精机●毅合捷整车●美锦能源●中通客车●宇通客车●康盛股份●东旭光电●福田汽车●上汽集团●东风汽车●长城汽车●金龙汽车●潍柴动力双极板●安泰科技气体扩散层●日本东丽●加拿大Ballard●德国SGL燃料电池系统燃料电池系统●亿华通●上海重塑●潍柴动力●国鸿氢能●新源动力●雄韬股份●大洋电机●Ballrad●Hydrogenics●丰田汽车●德威新材●东方电气●全柴动力●江苏清能●德尔股份●宗申动力等膜电极●鸿基创能●武汉理工新能源●雄韬股份●新源动力●美锦能源●CORE公司●3M●科力远●道氏技术●江苏擎动●星云股份质子交换膜●3M●Core●旭化成●旭硝子●东岳股份催化剂●英国JM、日本TKK、美国E-TEK、德国BASF、比利时Umicore、Tanaka、贵研铂业;拆解燃料电池汽车上游氢能制氢●国家能源集团●中国石化●鸿达兴业●华昌化工●金通灵●深冷股份●中泰股份●滨化股份●美锦能源●卫星石化●东华能源●嘉化能源●航天工程氢气储运●鸿达兴业●深冷股份●中泰股份●华昌化工加氢站●中国石化●鸿达兴业●华昌化工●东华能源●金通灵●厚普股份●雄韬集团●美锦能源●雪人股份●卫星石化●浙能电力●嘉化能源●金固股份电堆●新源动力●神力科技●潍柴动力●国鸿氢能●Ballard●丰田汽车●大洋电机●东方电气●丰田汽车●Hydrogenics目录>>一全球氢气制备以化石原料为主氢气储运——降低氢气成本的关键环节众多国内大型企业布局氢能产业二三四加氢站——氢能基础设施先行我国已建成61座加氢站序号 加氢站名称 日加注量(kg ) 建成时间 所处城市 省份类型 建设/运营企业 备注1 永丰加氢站 300 2006 北京 北京 固定式 亿华通,北京清能华通运营,2008年曾用于奥运用车2 安亭加氢站 800 2007 上海 上海 固定式上海舜华,同济大学运营 3 上海世博会加氢站-2010上海 上海 已拆除 4 广州亚运会加氢站 -2010广州 广东 拆除 5 深圳大运会加氢站 300 2011深圳 广东 固定式 上海舜华 运营 6 台湾微生物制氢加氢站 -2011台湾台湾 运营 7 宇通加氢站 1000 2015郑州 河南 固定式 宇通运营8 同济-新源大连加氢站 400 2016大连辽宁 固定式 同济大学,新源动力首个70MPa 风光互补制氢加氢站9 三水加氢站 100 2016佛山 广东 撬装式 氢枫能源,广东国鸿运营 10 思劳加氢站 400 2016云浮广东 撬装式 氢枫能源运营 11电驱动加氢站500 2017上海上海固定式氢枫能源,上海电驱运营加氢站是推广燃料电池汽车产业的基础设施前提。

2020年动力电池行业研究报告

2020年动力电池行业研究报告

2020年动力电池行业专题研究报告一、特斯拉引领全球电动化进程,动力电池需求爆发(一)全球新能源汽车市场高速发展,新一波产品周期特斯拉引领衔1、全球新能源汽车高速增长,销量6年增长近11倍。

从2011年以来,以特斯拉、比亚迪等为代表的新能源汽车高速发展,全球新能源汽车销量从2013年的20.2万辆上升至2019年的221万辆,年均复合增速达到150%。

从国家来看,中国在此期间大力发展新能源车,销量从2013年的1.7万辆提升到了2019年的120.6万辆,其中2019年的销量占全球销量的比例达到了54.6%,已经成为全球最大的新能源汽车市场。

2、Model 3 已经成为爆款电动车型,特斯拉夺 19 年销量桂冠。

全球市场看,19 年销量TOP20 的车企占据了全球新能源车总销量的83.5%,行业集中度明显提升。

其中,自Model 3 车型发售以来,特斯拉2019 年总销量为36.8 万辆,连续两年成为全球车企销量第一;比亚迪销量为 22.95 万辆,位居全球第二;而北汽新能源则以 16.03 万辆排名第三。

从具体车型来看,特斯拉 19 年 Model 3 车型共售出 30.01 万辆,真正意义上成为爆款电动车型,尤其在美国市场,是全美中小型豪华车型的销量冠军,超过了宝马2/3/4/5 系销量之和,超过奥迪 A3/4/5/6 销量之和,超过奔驰 C 级、CLA、CLS、E-class 销售之和,同时在国内市场,Model 3 上险数量也超过了 4600 辆,力压蔚来 ES8/6、小鹏 G3、威马 EX5 等国内造车新势力。

3、国内销量节节攀升,规模效应促使Tesla 国内建厂。

Tesla 入华,整车销量不断攀升,占全球的比重也逐步提升,预测今年中国的市场份额占全球的20%以上。

对应公司在在国内的营收也是逐步增加,营收中有相当一部分就是物流和整车进口关税,预估国产化后能节省物流及关税费用约 45%(根据此部分比例进行测算)。

2020年燃料电池行业分析报告

2020年燃料电池行业分析报告

2020年燃料电池行业分析报告2020年4月目录一、氢燃料电池汽车迎历史性发展契机 (7)1、能源:结构调整势在必行 (7)(1)能源安全已成为全球亟待解决的重要课题 (7)(2)交通领域是燃油主要消纳场景 (7)(3)全球开启燃油车禁售计划,助推新能源汽车发展 (8)(4)碳排放趋严,驱动车企强力布局 (8)(5)近年来全球新能源汽车保持高增长 (9)(6)锂动力电池与燃料电池汽车将长期共存发展,并行不悖 (10)(7)燃料电池汽车处于导入期,处于提速阶段 (11)(8)近年来氢燃料电池汽车产业发展明显提速 (11)2、氢能源:交通领域渐成核心场景 (12)(1)氢能是公认的最洁净的燃料,应用前景广阔 (12)(2)氢能产业政策与规划 (14)(3)燃料电池在运输领域的现状 (16)(4)近年来全球燃料电池汽车高速发展 (16)3、氢燃料汽车:行业提速前景广阔 (17)(1)工作原理 (17)(2)氢燃料电池汽车,市场潜力巨大 (19)(3)燃料电池汽车产业生态系统尚未完善 (20)二、产业链:导入期布局提速,未来空间广阔 (20)1、国内氢燃料电池产业集群 (21)2、上游氢气环节:参与者较多,加氢站亟需扩建 (24)(1)氢气制备:多样化途径,因需择优 (24)①化石燃料制氢 (25)②高温裂解制氢 (26)③工业副产氢 (26)④光解水制氢 (27)(2)氢气储运:短期气态,中远期液态 (28)①高压气态储氢 (29)②低温液化储氢 (29)③固态合金储氢 (30)④氢气的运输 (30)(3)加氢站:全球加快布局,仍需提速 (31)①加氢站是制约氢燃料电池汽车推广应用 (31)②华东、华南地区加氢站建设较快 (32)③我国氢燃料电池汽车加氢站建设的痛点 (34)A.氢燃料电池汽车发展水平制约加氢站规模化进程 (34)B.建设运行成本高制约加氢站建设投资热情 (34)C.选址困难影响加氢站发展规模 (34)D.行业管理职能不明确影响加氢站建设进度 (35)3、中游燃料电池:产学研齐发力 (35)(1)产业快速发展,但技术仍有待提升 (35)(2)专利与论文情况 (46)4、下游整车:国外领先,国内“以商带私” (50)(1)国外氢燃料电池汽车技术领先 (50)(2)氢燃料电池汽车工作原理 (50)(3)燃料电池商用车技术指标低于乘用车 (51)(4)技术与规模驱动成本与价格下行 (51)(5)我国车载燃料电池车以商用车和专用车主导 (52)(6)我国燃料电池乘用车发展相对滞后 (52)(7)国内技术与国外领先水平差距较大 (53)三、重点企业简况 (55)1、潍柴动力:全产业链布局,着力打造燃料电池商用车 (55)2、美锦能源:战略布局加快转型,协同优势显著 (57)3、嘉化能源:发挥氢源优势,引领液氢技术 (59)4、雪人股份:压缩机龙头并购布局辅助系统 (60)5、鲍斯股份:潜在优质的空压机供应商 (62)6、东岳集团:质子交换膜龙头,有望持续领跑行业 (64)7、百利科技:联手巨头巴斯夫,拓展高温质子交换膜 (65)8、道氏技术:引入国际化团队,布局膜电极技术 (65)9、贵研铂业:催化剂行业龙头,深化催化剂研究 (66)10、腾龙股份:入股新源动力,提升核心竞争力 (67)11、卫星石化:优越资源禀赋,副产氢龙头空间广阔 (69)12、鸿达兴业:氯碱龙头深化上游全面布局 (70)13、雄韬股份:先发优势显著,成就行业领跑者 (71)14、中通客车:下游整车已实现稳定出货,潜力巨大 (72)氢能源:战略性的清洁能源。

2020年燃料电池行业研究及产业链梳理

2020年燃料电池行业研究及产业链梳理

2020年燃料电池行业研究及产业链梳理核心观点环保、热值等特性加持,政策推动,氢燃料车用场景快速拓展。

氢能是一种清洁脱碳、应用场景丰富的二次能源,也是可再生能源储存和转化的理想载体和媒介。

在远期“碳中和”实现的过程中,氢能的地位将越发重要,在传统工业、交通、建筑等领域脱碳中将扮演重要作用。

在此背景下,我们认为燃料电池汽车将进入快速发展的黄金十年,产业链配套的材料、设备生产商将迎来巨大成长机遇。

我们梳理了主要环节如下:1)电堆:国产化仍需巨大努力。

巴拉德较为领先,国内厂商集成能力有待增强,目前国内拥有上海重塑、亿华通等燃料电池系统供应商。

2)质子交换膜:国内厂商产品已经商业化,成本品质有待提升。

国际材料巨头如杜邦等已经具有非常成熟的技术,国内厂商已经具有商业化产品,但是稳定性、成本有待改善,主要国内供应商有东岳集团、鸿达兴业(获得技术授权)等。

3)催化剂:需要通过改善催化剂结构实现降本。

催化剂的核心痛点是降本提效,仍需在催化剂合金结构等方面进行改善。

4)气体扩散层:国内基材落后较大,产业化水平有待提升。

碳纤维布、非织造布、碳黑纸及碳纤维纸作为基体材料,成本占整个燃料电池成本的 20%~25%,目前国内基材生产能力和成本控制能力仍具有较大劣势。

5)双极板:核心难度在于设计,金属双极板国内布局广泛。

在石墨双极板方面,国内较为落后,但是金属双极板布局广泛(如安泰科技等),未来有弯道超车的可能。

6)密封胶、紧固件、空压机、循环泵等:可承接部分传统工艺(如汽车),市场仍被海外企业主导,未来国产化可能性较高。

氢能源汽车:“碳中和”背景下或将高速增长政策推动下,环保、热值、储量等多方面具有优势,氢能时代或来临汽车是当前人类最重要的交通工具之一,目前的动力来源均来自化学能向机械能的转化,主要的转换方式有三种:1)燃油/天然气汽车:利用内燃机对化石燃料燃烧产生的能量进行转化;2)锂电车:利用电池和电机实现电化学储能的动力转化;3)氢能车:利用电堆发生原电池反应实现氢气储存的化学能转化。

2020年燃料电池行业深度分析报告

2020年燃料电池行业深度分析报告

2020年燃料电池行业深度分析报告1.氢燃料电池汽车迎历史性发展契机 (5)1.1能源:结构调整势在必行 (5)1.2氢能源:交通领域渐成核心场景 (11)1.3氢燃料汽车:行业提速前景广阔 (16)2.产业链:导入期布局提速,未来空间广阔 (18)2.1国内氢燃料电池产业集群 (19)2.2上游氢气环节:参与者较多,加氢站亟需扩建 (21)2.3中游燃料电池:产学研齐发力 (28)2.4下游整车:国外领先,国内“以商带私” (38)3.行业评级及投资策略 (43)4.重点推荐公司 (45)4.1【潍柴动力】全产业链布局,着力打造燃料电池商用车 (45)4.2【美锦能源】战略布局加快转型,协同优势显著 (46)4.3【嘉化能源】发挥氢源优势,引领液氢技术 (47)4.4【雪人股份】压缩机龙头并购布局辅助系统 (48)4.5【鲍斯股份】潜在优质的空压机供应商 (49)4.6【东岳集团】质子交换膜龙头,有望持续领跑行业 (50)4.7【百利科技】联手巨头巴斯夫,拓展高温质子交换膜 (51)4.8【道氏技术】引入国际化团队,布局膜电极技术 (51)4.9【贵研铂业】催化剂行业龙头,深化催化剂研究 (51)4.10【腾龙股份】入股新源动力,提升核心竞争力 (52)4.11【卫星石化】优越资源禀赋,副产氢龙头空间广阔 (53)4.12【鸿达兴业】氯碱龙头深化上游全面布局 (53)4.13【雄韬股份】先发优势显著,成就行业领跑者 (54)4.14【中通客车】下游整车已实现稳定出货,潜力巨大 (54)5.风险提示 (54)图1:2017年中国石油消耗结构示意图 (7)图2:全球碳排放法规比较 (8)图3:2015-2050年乘用车新车工况油耗水平发展 (8)图4:近年全球新能源汽车销量情况(万辆) (9)图5:近年国内新能源汽车销量情况(万辆) (9)图6:汽车行业多种技术并存发展 (9)图7:各类动力车型能效水平(等效有效(L/100km)) (10)图8:汽车产业的生命周期示意图 (10)图9:企业的生命周期示意图 (10)图10:多个国家/地区出台政策支持发展氢能源 (11)图11:氢能源发展历程 (12)图12:常见燃料热值比较(kJ/g) (12)图13:不同能源发电建设成本对比(美元/千瓦) (12)图14:氢能源的利用途径 (13)图15:近年全球氢燃料电池汽车销量情况(辆) (16)图16:近年国内氢燃料电池汽车销量情况(辆) (16)图17:氢燃料电池工作原理 (16)图18:氢燃料电池汽车示意图 (17)图19:氢燃料电池汽车优势 (17)图20:2017-2032年全球燃料电池汽车销量预测/百万辆 (17)图21:氢燃料电池汽车产业链 (18)图22:上游制氢主要产业公司 (21)图23:氢气制备方式 (23)图24:全球不同制氢方法的应用比例 (24)图25:日本不同制氢方法的制氢产能比重 (24)图26:我国加氢站地理位置分布(在建及建成合计数量) (26)图27:燃料电池系统简易结构原理图 (29)图28:燃料电池组成结构图 (29)图29:膜电极组件制造流程图 (30)图30:全氟磺酸质子交换膜 (30)图31:燃料电池电堆双极板示意图 (31)图32:国内燃料电池膜电极与双极板代表企业 (32)图33:国内燃料电池辅助系统代表企业 (33)图34:氢燃料电池汽车各部件成本占比情况 (35)图35:氢燃料电池系统各组成的成本占比情况 (35)图36:燃料电池成本下降趋势预测 (35)图37:1960~2017 年全球氢燃料电池技术生命周期 (36)图38:1980~2018 年氢燃料电池主要技术来源国发展趋势 (37)图39:全球氢燃料电池技术主要申请机构分布 (37)图40:1980~2018 年主要申请机构专利数量年度分布势 (37)图41:氢燃料电池动力系统专利技术来源国家/地区分布 (38)图42:氢燃料电池动力系统专利技术市场国家/地区分布 (38)图43:氢燃料电池动力系统研究SCI论文年代分布 (38)图44:氢燃料电池动力系统SCI论文国家/地区分布 (38)图45:氢燃料电池汽车结构原理图 (39)图46:燃料电池系统价格 (40)图47:2019年Q4国内氢电公交车价格(万元/台) (40)图48:我国燃料电池汽车功率分布(主要在30kW~50kW区间) (40)图49:国内燃料电池整车厂代表企业 (41)图50:2019中国主要汽车品牌燃料电池汽车产量/辆 (42)图51:2017-2019中国主要汽车品牌燃料电池汽车累计产量/辆 (42)图52:中国新能源汽车保有量预测/万辆 (43)图53:潍柴动力在氢燃料电池汽车领域产业链布局 (46)图54:美锦能源氢燃料电池产业链布局 (47)图55:雪人股份氢燃料电池产业链布局 (49)图56:鲍斯股份进军空压机领域的三大优势 (50)图57:雄韬股份氢燃料电池产业链布局 (54)表1:全球各国/地区/城市的燃油车禁售计划汇总 (7)表2:燃料电池汽车产业发展概况 (11)表3:部分海外国家氢燃料电池汽车战略规划 (13)表4:部分国外燃料电池汽车主要支持政策 (14)表5:中国氢能源产业政策 (14)表6:欧洲氢能源燃料电池汽车与其他燃料汽车使用成本对比(乘用车) (15)表7:主要国家燃料电池汽车保有量规划/万辆 (18)表8:国内氢燃料电池汽车产业集群(华北、华东、华南) (19)表9:国内氢燃料电池汽车(华中、西南、东北、西北)产业集群 (20)表10:各类制氢技术成本对比 (24)表11:全球氢燃料电池汽车加氢站分布 (26)表12:部分国家加氢站布局计划 (27)表13:国内各地加氢站积极规划建设 (27)表14:燃料电池电堆产品 (33)表15:燃料电池系统产品 (34)表16:2019上海车展部分FCEV部分参展车型参数 (39)表17:氢燃料电池产业链核心技术对比 (41)表18:嘉化能源氢能产业布局 (48)1.氢燃料电池汽车迎历史性发展契机1.1能源:结构调整势在必行能源安全已成为全球亟待解决的重要课题。

2020年燃料电池汽车行业研究报告

2020年燃料电池汽车行业研究报告

2020年燃料电池汽车行业研究报告一、全球进入燃料电池汽车加速布局阶段,我国以商用车为主(一)燃料电池汽车是燃料电池的主要应用早在20世纪60年代,燃料电池就已成功应用于航天飞行领域,后期随着燃料电池技术水平的提升及其发电效率高、环境友好、噪音低等优势而受到了世界各国的关注,得到了更广泛的应用。

根据燃料电池下游应用场景的不同,可将其划分为便携式、固定式和交通运输三类。

由各类燃料电池的出货量可以看出,目前燃料电池下游应用中,便携式燃料电池出货量最低呈下降趋势;固定式燃料电池出货量几乎零增长;交通运输类燃料电池出货量逐年上涨,且其功率出货量占据燃料电池总功率出货量的绝大部分。

2019年,全球燃料电池总出货功率高达1.1GW,其中交通运输类燃料电池出货功率达到900MW,占总功率的80%,同比2018年上涨55%。

由此可见,三类燃料电池中交通运输类发展最快,而现阶段生产的交通运输类燃料电池绝大多数用于汽车驱动,换句话说,燃料电池汽车目前正处于高速推广阶段。

(二)燃料电池汽车概述燃料电池汽车(Fuel Cell Electric Vehicles,FCEV)是以燃料电池产生的电能为驱动力的新型电动汽车,由燃料电池电堆、驱动电机、动力电池、储氢罐等部分构成。

根据燃料电池汽车的用途不同,可将其划分为商用车和乘用车两类,其中商用车是指大中型客车、叉车以及重型卡车等搭载乘客或运输货物的大、中型车辆;乘用车则指轿车、SUV 以及轻型客车等小、微型车辆.应用于电动汽车的燃料电池主要为以氢为燃料的、比能量高、工作温度低、启动快、无泄漏的质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

且燃料电池汽车的产物只有水,可极大地降低温室气体的排放量,实现零排放或几乎零排放。

在全球变暖、尾气排放超标、环境问题日益凸显的今天,全球都在提倡节能减排,甚至已有部分国家宣布将全面禁止销售传统燃油汽车,燃料电池汽车将成为其最好的替代品。

燃料电池汽车完美地避开了电动汽车和燃油汽车的缺点,且兼备两者的优点:清洁无污染、高效、低噪音、续航里程长、加氢速度快、续航里程长,且氢能源来源广泛可再生,是真正意义上的清洁汽车,日后有望成为汽车行业的主导燃料电池汽车优势众多,但现阶段推出燃料电池汽车的车企较少,且燃料电池汽车产销量低、难以普及,主要原因在于以下两方面:一是燃料电池电堆等核心零件的技术门槛和制造成本较高,尚未实现大规模量产,因而燃料电池汽车整体造价相对较高,尽管各国家/地区为推广燃料电池汽车已推出了相应的购车补贴政策,但现阶段燃料电池汽车的售价相较电动车仍处于高位,以国产燃料电池汽车上汽荣威950为例,该款产品的补贴售价约为50万元,目前仅具备小批量生产能力。

2020年中国燃料电池行业市场前景及投资研究报告

2020年中国燃料电池行业市场前景及投资研究报告

01
燃料电池行业概况
燃料电池定义 燃料电池组成结构 燃料电池分类 燃料电池优点 燃料电池发展历程 燃料电池产业链
燃料电池定义
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电 能的化学装置,又称电化学发电器。它是继水力发电、热 能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。
由于燃料电池是通过电化学反应把燃料的化学能中的 吉布斯自由能部分转换成电能,不受卡诺循环效应的限制 ,因此效率高; 另外,燃料电池用燃料和氧气作为原料; 同时没有机械传动部件,故没有噪声污染,排放出的有害 气体极少。由此可见,从节约能源和保护生态环境的角度 来看,燃料电池是最有发展前途的发电技术。
图表来源:中商产业研究院整理
PAGE 7
燃料电池优点
优点
内容
发电效率高
燃料电池发电不受卡诺循环的限制。理论上,它的发电效率可达到85% ~90%,但由于工作时各种极化的 限制,目前燃料电池的能量转化效率约为40%~ 60%。若实现热电联供,燃料的总利用率可高达80%以上。
燃料电池以天然气等富氢气体为燃料时,二氧化碳的排放量比热机过程减少40%以上,这对缓解地球的温 环境污染小 室效应是十分重要的。另外,由于燃料电池的燃料气在反应前必须脱硫,而且按电化学原理发电,没有高
集电器又称作双极板,具有收集电流、分隔氧化剂与还原剂、疏导反应气体等之功用, 集电器的性能主要取决于其材料特性、流场设计及其加工技术。
图表来源:中商产业研究院整理
PAGE 6
燃料电池分类
类型
电解液
运行温度 (℃)
催化剂
比功率 发电效率 (W/Kg) (%)
优势
劣势
应用领域
PEMFC 质子交换膜 50-100
铂金
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

2020年燃料电池行业研究报告导语2015 年,我国燃料电池汽车上牌数仅10 辆,在燃料电池汽车补贴政策的带动下,过去四年行业产销量迎来高速增长,2019 年我国燃料电池汽车上牌数达到2737 辆,同比增长79%。

一、我国氢能源发展利用前景广阔1、氢能源:下一代基础性能源材料国际能源转型一直沿着从高碳到低碳、从低密度到高密度的路径进行,而氢气是目前公认的最为理想的能量载体和清洁能源提供者。

氢气无毒无害,反应物为水,绿色清洁,热值高,相当于汽油的三倍,被誉为“21 世纪的终极能源”。

短期:降低汽车尾气排放,城市环境保护。

以北京市为例,机动车排放了全市58%的氮氧化物、40%的挥发性有机物和22%的细颗粒物。

氢能源自柴油发动机应用的车辆市场具有推广价值,而柴油发动机车辆在港口/码头、城市公交、跨城货运等领域带来显著的污染。

中长期:降低石化能源对外依赖。

ZG石油集团经济技术研究院发布《2018 年国内外油气行业发展报告》中提到,2018 年ZG的石油进口量为4.4 亿吨,石油对外依存度升至69.8%;天然气进口量1254 亿立方米,对外依存度升至45.3%。

2、我国具有全球最大规模的氢资源工业氢气提纯具备充足的氢资源,我国氢气产能规模全球最大。

从氢气生产来源来看,化石资源制氢居主导地位,全球主要人工制氢原料的96%以上都来源于传统化石资源的热化学重整,仅有4%左右来源于电解水。

从地域分布上看,亚太地区的氢气产能最大,而我国是目前氢气产能最大的国家,也是氢气生产分布最广的国家。

目前国际制氢年产量6300 万吨左右,我国每年产氢约2200 万吨,占世界氢产量的三分之一,是世界第一产氢大国。

我国的煤炭和天然气资源储备丰富,以上两者也是我国人工制氢的主要原料,占比分别为62%和19%。

随着煤制合成气、煤制油产业的发展,煤制氢产量逐年增多,其规模较大、成本较低,制氢成本约20 元/kg,煤气化制氢具有较大发展潜力。

电解水制氢在我国氢气占比中仅占约4%,但在日本氢工业中占有特殊的地位,其盐水电解制氢的产能占日本所有人工制氢总产能的63%。

我国氢能资源在全球范围具有一定性价比优势。

目前我国加氢气成本大约在70 元/kg,较美国和日本在成本上仍较高,然而我国的汽油成本显著高于美国,从氢油比(氢气成本/汽油成本)角度考虑有一定性价比优势。

我国氢能源的使用仍有极大待开发潜力。

当前我国大部分氢气应用于工业领域,主要被合称氨、合成甲醇、石油炼化、回炉助燃灯消耗,属于自产自消的模式。

每年仅有不到500 吨的氢气对外部市场供应和销售,氢资源利用潜力巨大。

各类氢气来源存在一定的技术和成本差别,电解制氢与煤炭、天然气制氢成本仍有较大差距。

氢气的制备主要可分为制取氢气和提纯氢气两大类,煤炭制氢成本最低,为0.8~1.1 元/立方米,天然气制氢成本为0.9~1.5 元/立方米,我国的电解制氢发展仍处早期,成本在3 元/立方米左右,未来还有较大下降空间。

地方政府和能源企业对于工业氢气的利用有切实的发展意愿。

我国每年弃光、弃风、弃水等大约有1000 亿度电,工业副产氢也有1000 万吨以上,对于这两个“1000”的利用,全国多地政府和能源企业都已积极开展相应布局。

我国氢能利用已具备一定技术基础,从航天、军用逐渐向民用推广,在华北、华东和华南等地区形成了氢能源区域产业集群。

航天领域:航天科技集团六院北京11 所研制的YF-75 氢氧发动机。

迄今为止,YF-75 发动机已参加97 次飞行任务。

2004 年探月工程正式开展后,YF-75 发动机是嫦娥系列任务中主力装备。

2019 年嫦娥四号探测器首次在月球背面预选区域着陆,也由来自装备YF-75 氢氧发动机的长三甲系列火箭完成。

军用领域:ZG船舶重工集团开发的燃料电池潜艇,从斯特林发动机替换为氢燃料电池,基于质子交换膜燃料电池和金属储氢技术。

先进技术的民用化推广。

航天科技集团六院长期致力于氢能在火箭发动机领域的研究和应用,在燃料电池技术领域,拥有质子交换膜燃料电池系统动力应用、可再生能源储能应用及泵阀关键部件技术,具备了百千瓦级氢氧/氢空及再生燃料电池系统研制能力。

中船重工七一二所研发的首台58 千瓦燃料电池发动机,2019 年5 月顺利通过中汽中心天津汽车检测中心的强制性检验,这款型号为CSIC712-FCE58A 的发动机,采用氢空质子交换膜燃料电池电堆,是七一二所面向城市客车开发的燃料电池发动机。

二、燃料电池是氢能源的重要应用1、氢能源的重要应用-燃料电池氢能源为电力能源的重要载体。

电能替代是社会能源消费的长期趋势,氢能源最终通过电力能源实现。

合理利用氢能,一方面能提高能源利用效率,减少能源浪费,另一方面可以控制环境污染,降低大气污染和温室气体排放。

从中长期来看,加大氢能的发展利用将进一步保障我国能源安全。

氢能源的单位热值远高于汽油、柴油、焦炭等,将满足电力能源的供给需求错配。

氢能源的热值较高,通过大型移动的运输设备,未来将会使能源消耗错配做到极致。

氢能既可作为化学能源形式的长周期储备,又可于交通领域应用在长途运输、大卡车、海洋运输等环节,还可以应用在高温加热的工艺产业上。

清华大学教授毛宗强在氢能行业会议上表示,氢能的应用是多方面的,也是未来有望代替石油和天然气的清洁能源。

燃料电池汽车是氢能源利用极具成长性的下游行业。

虽然氢燃料电池汽车(FCEVs )在我国目前处于起步阶段,但燃料电池汽车性能的优秀不可否认,目前国外大规模销售的FCEVs 各方面性能与内燃机汽车不相上下,有些远优于电动汽车(BEVs)。

燃料电池具有环境友好、发电效率高、噪音低、可用燃料范围广等优点,当前我国燃料电池产业的主要发展瓶颈在于生产成本高(铂催化剂价格高昂)、技术水平较国际落后以及氢产业链配套设施不够成熟,远期的发展空间巨大。

燃料电池汽车具有能源补给的时间优势和经济性劣势,运营市场将会是起步阶段重点发展领域。

燃料电池汽车的续航里程普遍在500 公里以上,和目前中高端纯电动汽车续航相当,而从能源补给时间角度,燃料电池汽车加氢仅需不到3 分钟,远低于插电混动或纯电动汽车。

由于目前燃料电池汽车产业发展仍处于初期阶段,加氢站等基础设施投入以及整车制造成本都较高,短期来看燃料电池汽车比较适合的应用场景预计会是运营市场。

质子交换膜燃料电池对我国氢能产业发展更具有现实意义。

氢燃料电池按不同电解质可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池和质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

其中,质子交换膜燃料电池的工作温度最低,还具有响应速度快和体积小等特点,目前最契合新能源汽车的使用,被认为是未来燃料电池汽车最重要的发展方向之一。

锂电池在乘用车领域更具优势。

锂电池产品较燃料电池有更简单的产品结构,更清晰的发展路径和更成熟的产业化分工,当前产品系列性能也区域丰富。

锂电池性能的不断提升,正逐渐蚕食众多原本燃料电池具有领先优势的应用领域。

在2019 年燃料电池行业会议中,上海捷氢科技有限公司系统开发部总监表示,他们对比了纯电动车型和氢燃料电池汽车型在未来的竞争优势,从成本上来说,乘用车续航里程400 公里以下,燃料电池相对纯电动是没有优势的。

燃料电池的产业化应用,尚处于中长期能源战略布局的地位。

商用车领域燃料电池驱动定位为辅助能源:潍柴动力董事长谭旭光表示:发展新能源车并不是要完全取代柴油车,而是应用在适合采用新能源车辆的工况中。

比如城市公交、港口牵引车等,推广新能源车辆,使其与柴油车搭配工作,能够兼顾经济效益与社会环保。

他甚至预言,未来20-30 年,氢将成为能源结构的重要组成部分,但市占率不会超过10%。

当前船舶动力95%是柴油体系,尚未实现天然气化,燃料电池中长期或存增长空间。

受成本、安全、寿命等多种因素影响,燃料电池在民用船舶领域目前尚不具备大规模商业化应用的条件,但是随着国际公约法规对船舶排放要求的日益严格,燃料电池系统卓越的排放性能有可能将其推向船舶动力市场的新风口,尤其是豪华游轮在船舶行业逐渐崛起的今天,燃料电池系统噪音低的优势完美满足了豪华游轮对舒适度的要求。

2、氢能源利用涉及到的关键技术氢能源制取-混合气体的变压吸附技术(PSA)。

基本原理:变压吸附的基本原理是:利用吸附剂对气体的吸附有选择性,即不同的气体(吸附质)在吸附剂上的吸附量有差异和一种特定的气体在吸附剂上的吸附量随压力变化而变化的特性,实现气体混合物的分离和吸附剂的再生。

当前应用:变压吸附技术在石油化工、医药、食品饮料等行业具有广泛应用,四川天一科技、上海化工研究所和北大先锋公司是国内领先的变压吸附系统设计建设机构。

在石化领域,PSA 法得到的氢气纯度可达到99.9%以上水平(燃料电池需求纯度为99.99%)。

上市公司:天科股份(西化院下属)。

氢能源运输-从拖车输送到管道输送。

目前钢企副产氢气是加氢站氢气的主要来源,其被使用高压氢气瓶集束拖车运输。

举例来说,若1 辆拖车装有18 个高压氢气瓶,每次可以以20MPa 的压力运送4000Nm3的氢气。

平时站区里停泊2 辆拖车,另有1辆拖车往返加氢站和氢源之间,运送氢气,并替换站内空车。

基于200km 左右运输距离和每天10 吨的运输规模来测算,气氢拖车的成本可以达到2.02 元/kg。

氢能源运输-从高压气罐到管道输送。

高压气罐:依托LNG 产业基础,一般长管储氢压为15~20MPa,一般单管储氢量为17~20k,将CNG 储气管进行产品升级可实现。

液氢储罐:依托航天工业技术基础,单次送氢量为气罐10 倍以上。

额外增加氢气液化和液氢罐成本,目前测算单日加氢量达到1000kg 以上具有比较经济性。

管道运输:依托天然气产业基础,瓶颈在成本。

在美国,现有的氢气管道系统约为2400 公里,而在欧洲已有近1600 公里,ZG的管道运氢量在400 公里。

中石油管道局2014年完成国内最大氢气管道建设施工:投资1.54亿,长度25km,设计压力4Mpa,年输氢量10.04 万吨。

单位投资为天然气管道2 倍左右。

氢能源储存加注:加氢站内的储氢罐通常采用低压(20~30MPa)、中压(30~40MPa)、高压(40~75MPa)三级压力进行储存。

有时氢气长管拖车也作为一级储气(10~20MPa)设施,构成4 级储气的方式。

国外市场大多采用的70MPa 氢气,国内大部分采用了35MPa 氢气压力标准。

目前ZG的加氢站加氢能力最高的为1000-2000kg/d,最低的为100kg/d。

站内制氢:原材料为天然气,重整制氢气。

单个站投资规模会在300~500 万美元的水平。

外供加氢:ZG主要的加氢站方式。

单个站投资规模在<200 万美元的水平。

根据ZG电池联盟网报道,加氢量在500kg/天时,高压储氢加氢站比液氢储氢加氢站设备投资方面更有优势;加氢量规模超1000kg/天时,液氢储氢加氢站比高压储氢加氢站设备投资要低20%左右。

相关文档
最新文档