燃料电池专题报告系列三:高效低成本燃料电池,开启万亿级产业

相比内燃车和锂电池电动车,燃料电池车优势显著。1)燃料电池能量转换效率高。燃料电池可直接一步将化学能转换为电能,再通过电动机去推动轮子,能量利用效率高达80%,显著高于内燃机30%能量利用效率。2)燃料电池能量密度远超锂电池。随着储氢技术的提高,燃料电池车最大里程可达1200公里。纯电动车方面,跑300公里锂电池汽车车重和储能系统体积均约为燃料电池汽车的2倍。

政策支持助力加氢站建设快速发展。1)考虑奖励政策,加氢站建设成本相对较低。一座加油站建设成本一般在600-900万,而建设一个200公斤以上存储量的加氢站的成本达1000-1200万人民币,考虑奖励措施后,加氢站与加油站的建设成本不相上下。2)低成本移动式加氢站推动行业快速发展。2015年2月6日,日本丰田通商、岩谷产业与大阳日酸三家公司联合成立了日本移动式加氢站服务公司。该公司的箱式移动加氢站的建设费用大约为比起固定式加氢站的成本低一半。

1)燃料电池百公里行驶成本最低。按照采用煤制备氢气的平均成本为1立方米氢气1元,10立方米氢气(1公斤氢气约为10立方米氢气)则是10元左右。目前纯电动汽车百公里耗电约17度,按照1元/度平均电价计算,即每百公里需要花费17元左右。燃油车方面,2016-2020年燃油车百公里平均油耗约9升,以当前市场油价6元每升计算,燃油车百公里油费约为54元。燃料电池百公里行驶成本远低于纯电动汽车和燃油车。2)长距离行驶,氢动力车总成本更低。Thomas等人在考虑了燃料电池汽车的加氢站等配套设施和纯电动汽车的充电桩等配套设施所产生的成本的基础上发现,当汽车行驶距离大于160km时,燃料电池汽车相较于内燃机车的成本增加值,就会低于纯电动汽车;并且,当以400km行驶里程计算时,燃料电池汽车的成本花费仅为纯电动车的一半。3)技术突破推动燃料电池成本持续下降。燃料电池动力系统主要由膜电极、催化剂、双极板、扩散层、空压机等组件构成,其中电堆成本(主要是前三者)占据了燃料电池系统成本的一半以上。目前交通运输用燃料电池系统的成本为53美元/千瓦,与2006年相比下降了57.3%;同时DOE预估2020年燃料电池系统成本为40美元/千瓦,最终的目标价位设定在30美元/千瓦,燃料电池系统成本快速降低的趋势将极大地促进燃料电池汽车的商业化。

行业评级及投资策略。相比锂电池,燃料电池性能优越。燃料电池能量密度远超锂电池;政策支持以及低成本移动式技术助力加氢站建设快速发展;燃料电池百公里行驶成本望更低,且长距离行驶,氢动力车优势更加明显。我们认为随着下游燃料电池产业化及技术突破助力燃料电池成本下降,燃料电池行业的发展前景广阔,给予行业“推荐”评级。

重点推荐个股。空气循环系统:雪人股份(002639);储氢加氢设备:富瑞特装(300228)、厚普股份(300471);催化剂:贵研铂业(600459);膜材料方面:三爱富(600636)、东岳集团(0189);新源动力股东:长城电工(600192)、南都电源(300068)、新大洲A(000571)。

风险提示:1)燃料电池政策出台进度不及预期;2)燃料电池汽车国产化进程的不及预期;3)关键材料成本下降不及预期;4)高纯度氢气产业化不及预期。