南京证券：燃料电池汽车-特殊场景下跑通商业化是第一步.pdf-solarbe文库

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行业评级推荐燃料电池汽车特殊场景下跑通商业化是第一步研究员孙其默投资咨询证书号 S0620523060001 联系方式 025-58519170 邮箱 qmsunnjzq.com.cn 更多报告请关注公众号全球行业报告库摘要  燃料电池汽车的优势与定位明确，短期发展依然面临挑战。燃料电池效率高、加注快、启动温度低、排放低。燃料电池弥补了动力电池的不足，主要替代的是高纬度、中长距离运输、高负荷运输需求。对应重卡、叉车、客车、城市环卫车等应用场景。购车成本与加氢成本高导致经济性依然弱于燃油车与动力电池汽车，短期推广局限于示范项目。  燃料电池汽车产业链燃料电池汽车产业链中，氢制取、氢运输、氢加注是产业上游的关键要素；燃料电池电堆集成和燃料电池系统构成了产业的中游，其中膜电极、双极板等核心零部件组成的燃料电池系统有较高的技术壁垒；下游主要对应燃料电池整车制造行业，包括重卡、叉车、客车、乘用车。燃料电池汽车产业链长，需要各环节协同发展，单个环节的技术突破依然需要上下游的配合。  燃料电池工作原理与系统构成工作原理包括反应物的输入、生成物的排除、电化学反应与离子传导。燃料电池系统对应工作原理，其构成包括氢气、氧气供给系统、尾排系统、燃料电池电堆与辅助系统。  核心零部件依赖进口，国产化与掌握核心技术迭代能力是关键。 1.催化剂主要作用是促进氢、氧在电极上的氧化还原过程，提升催化剂的活性也就是提升电池的性能。发展的趋势是保证结构稳定与功率的前提下，降低贵金属载量以降低成本。 2.质子交换膜主要作用是传递质子、隔开阴阳极间的反应气以及阻隔电子通过隔膜。质子交换膜的发展趋势是在结构稳定的前提下，越薄越好。越薄意味着电阻越小，所需的原材料越少。 3.气体扩散层当前完全依赖进口，在降低贵金属载量的行业大趋势下，气体扩散层的重要性逐步提升。 4.双极板基本已实现国产化，为配合低铂催化剂的趋势，流道设计方面需要革新。  燃料电池性能的影响因素 1.燃料电池动力学性能受限于电化学极化（催化剂性能）、欧姆极化（质子交换膜厚度）、浓度极化（气体扩散层的传导效率与双极板流道设计）。伴随着低铂催化剂的发展，浓差极化（气体扩散层）重要性显著提升。 2.衰减机制零部件稳定性决定燃料电池电堆寿命。  行业发展的趋势短期，特殊场景下依托区域资源优势，降低加氢成本是当前燃料电池汽车最快实现经济性的方式。示范项目落地推动配套设备完善，特别是在制绿氢方面，首先满足工业用氢需求，也是为新增用氢需求做基础。中期，伴随燃料电池零部件国产化率提升，购车成本下降，叠加配套加氢成本下降，燃料电池汽车在补贴的情况下可以实现经济性。  投资建议燃料电池汽车关键零部件国产化率低，短期购车成本大幅下降难度大。加氢成本下行是当前实现局部经济性的主要手段。为了降低用氢成本，利用可再生能源发电规模化制氢是政策鼓励的方向。绿氢在氢能供给端占比低，下游需求广阔。双碳政策下，绿氢占比将逐步提升。伴随制备绿氢占比提升，电解水碱性电解槽的需求将大幅增长。受益于碱性电解槽设备放量，相关的标的业绩将快速增长。逢低关注华电重工、华光环能。  风险提示国家氢能政策补贴暂停，政策鼓励不及预期；燃料电池汽车技术迭代、成本下行的趋势遇到瓶颈；燃料电池汽车关键零部件材料的国产化、规模效应不及预期。目录  主要观点燃料电池汽车的定位与行业发展路径  燃料电池工作原理与整车驱动系统模块  燃料电池关键零部件现状与发展趋势 ① 催化剂 ② 质子交换膜 ③ 空气扩散层 ④ 双极板  燃料电池性能与寿命；燃料电池动力学与衰减机理  行业发展的观点与投资建议更多报告请关注公众号全球行业报告库主要观点燃料电池汽车特点与应用场景  流道阻力、气体扩散层阻力、体相传质和催化剂表面积没有关系，只和厚度有关和孔径大小有关 ,所以当设计确定下来，电阻基本确定；  局域传质电流密度提升，催化剂铂载量降低，单位铂表面积所产生的电流是越来越大的，单个活性点位的性能要求提升，局域传质提升。（局域传质限制了铂载量的下降）燃料电池双极板布置燃料电池双极板布置更多报告请关注公众号全球行业报告库寿命衰减机制催化剂衰减资料来源章俊良质子交换我燃料电池原理与技术、张久俊氢能燃料电池关键技术与非碳支持体催化剂、南京证券研究所  催化剂衰减机制铂合金催化剂，铂的溶剂和沉积，催化剂比较面积活性越来越小，电极动力学衰减；  膜和 Ionomer衰减主要来源于离子污染和化学 /电化学的降解，而一些金属离子的溶出会加剧其降解；双氧水生成 OH自由基攻击膜，自由基还会攻击金属双极板（ Fe2），所以金属双极板的涂层得做好。  碳载体降解主要表现为表面碳的氧化和腐蚀。碳在电化学的环境下，和水反应生成一氧化碳和二氧化碳。碳的衰减和催化剂的性能是正向关系，也有用金属氧化物隔绝催化剂和碳载体的设计。膜和碳载体衰减总结  现状国内燃料电池汽车产业链逐步成熟，已经进入产业化导入阶段。与发达国家相比，我国燃料电池核心原材料及部件水平、以及整车耐用性及寿命仍有一定差距。当前经济性与燃油车与动力电池汽车依然有较大差距。当前落地的示范项目，都是加氢成本较低的特殊场景（工业副产氢、绿氢制备成本低）。 ① 燃料电池购车成本高。零部件国产化率低、规模效应不足导致购车成本高； ② 加氢成本高加氢难。氢气制储运加注等配套基础设施不完善，导致加氢成本高。  发展方向燃料电池购车成本下行依赖于电池技术迭代。燃料电池的全面商业化依赖于燃料电池关键技术突破、国产化率提升、规模化效应以及加氢配套基础设施建设。  投资建议燃料电池汽车关键零部件国产化率低，短期购车成本大幅下降难度大。加氢成本下行是当前实现局部经济性的主要手段。为了降低用氢成本，利用可再生能源发电规模化制氢是政策鼓励的方向。绿氢在氢能供给端占比低，下游需求广阔。双碳政策下，绿氢占比将逐步提升。伴随制备绿氢占比提升，电解水碱性电解槽的需求将大幅增长。受益于碱性电解槽设备放量，相关的标的业绩将快速增长。逢低关注华电重工、华光环能。资料来源刘应都氢燃料电池技术发展现状及未来展望、南京证券研究所氢燃料电池技术体系更多报告请关注公众号全球行业报告库风险提示国家氢能政策补贴暂停，政策支持出现转向；燃料电池汽车技术迭代、成本下行的趋势遇到瓶颈；燃料电池汽车关键零部件材料的国产化、规模效应不及预期。免责声明本报告仅供南京证券股份有限公司（以下简称“本公司”）客户使用。本公司不因接收人收到本报告而视其为客户。本报告基于本公司认为可靠的、已公开的信息编制，但本公司对该等信息的准确性及完整性不作任何保证。本报告所载的意见、评估及预测仅反映报告发布当日的观点和判断。在不同时期，本公司可能会发出与本报告所载意见、评估及预测不一致的研究报告。同时，本报告所指的证券或投资标的的价格、价值及投资收入可能会波动。本公司不保证本报告所含信息保持在最新状态。本公司对本报告所含信息可在不发出通知的情形下做出修改，投资者应当自行关注相应的更新或修改。本公司力求报告内容客观、公正，但本报告所载的观点、结论和建议仅供参考，不构成所述证券的买卖出价或征价。该等观点、建议并未考虑到个别投资者的具体投资目的、财务状况以及特定需求，在任何时候均不构成对投资者私人投资建议。投资者应当充分考虑自身特定状况，并完整理解和使用本报告内容，不应视本报告为做出投资决策的唯一因素。对依据或者使用本报告所造成的一切后果，本公司及作者均不承担任何法律责任。任何形式的分享证券投资收益或者分担证券投资损失的书面或口头承诺均为无效。本公司及作者在自身所知情的范围内，与本报告所指的证券或投资标的不存在法律禁止的利害关系。在法律许可的情况下，本公司及其所属关联机构可能会持有报告中提到的公司所发行的证券头寸并进行交易，也可能为之提供或者争取提供投资银行、财务顾问或者金融产品等相关服务。本公司的资产管理部门、自营部门以及其他投资业务部门可能独立做出与本报告中的意见或建议不一致的投资决策。本报告版权仅为本公司所有。未经本公司书面许可，任何机构或个人不得以翻版、复制、发表、引用或再次分发他人等任何形式侵犯本公司版权。如征得本公司同意进行引用、刊发的，需在允许的范围内使用，并注明出处为“南京证券研究所”，且不得对本报告进行任何有悖原意的引用、删节和修改。本公司保留追究相关责任的权力。所有本报告中使用的商标、服务标记及标记均为本公司的商标、服务标记及标记。分析师声明作者具有中国证券业协会授予的证券投资咨询执业资格，保证报告所采用的数据均来自合规渠道，分析逻辑基于作者的职业理解，本报告清晰准确地反映了作者的研究观点，力求独立、客观和公正，结论不受任何第三方的授意或影响，特此声明。更多报告请关注公众号全球行业报告库投资评级说明南京证券行业投资评级标准推荐预计 6个月内该行业指数相对沪深 300指数涨幅在 10以上；中性预计 6个月内该行业指数相对沪深 300指数涨幅在 -10～ 10之间；回避预计 6个月内该行业指数相对沪深 300指数跌幅在 10以上。南京证券上市公司投资评级标准买入预计 6个月内该上市公司股价相对沪深 300指数涨幅在 15以上；增持预计 6个月内该上市公司股价相对沪深 300指数涨幅在 5～ 15之间；中性预计 6个月内该上市公司股价相对沪深 300指数涨幅在 -10～ 5之间；回避预计 6个月内该上市公司股价相对沪深 300指数跌幅在 10以上。