氫燃料電池再迎突破 氫能源電池將更具成本效益

近期，香港科技大學化學與生物工程系邵敏華教授領導的科研團隊研發(fā)出了一種新的氫燃料電池，不僅大大降低生產(chǎn)成本，而且在電池的耐久性方面也創(chuàng)下了歷史最高紀錄，為全球更廣泛地應用綠色能源鋪平了道路。東吳證券表示，氫能是中國由高碳能源向低碳化、最終轉(zhuǎn)變?yōu)闊o碳化能源的第三次能源革命中重要的能源載體。交通領域是氫能需求的主要增量來源，也是實現(xiàn)氫能向其他領域大規(guī)模拓展的突破口，氫燃料電池汽車是現(xiàn)階段實現(xiàn)氫能在交通領域推廣和應用的切入點和關鍵點。

氫能雖然一種清潔高效的能源，但由于技術限制，直到今天其發(fā)展仍然不溫不火。多年以來，氫燃料電池依賴昂貴的鉑金作為催化劑，因此生產(chǎn)成本高企，其商業(yè)化道路也十分艱難。中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2021年中國新能源汽車銷量累計352.1萬輛。其中純電動車賣出291.6萬輛，混動汽車賣出60.3萬輛，而氫燃料電池汽車僅賣出0.2萬輛。

如今香港邵敏華教授團隊減少了80%的鉑金使用比例，氫能源電池將更具成本效益。他們設計了一種由原子分散的 Pt 和 Fe 單原子和 Pt-Fe 合金納米粒子組成的混合電催化劑。其 Pt 質(zhì)量活性是燃料電池中商業(yè) Pt / C 的 3.7 倍。更重要的是，陰極中 Pt 負載量低的燃料電池(0.015 mg Pt  cm -2) 依然具有出色的耐久性，在 100000 次循環(huán)后還可以保持 97% 的活性，并且在 0.6V 下超過 200 小時沒有出現(xiàn)明顯的電流下降。

氫燃料電池系統(tǒng)由電堆與進氣系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)和電控系統(tǒng)等構(gòu)成，其中雙極板作為氫燃料電池電堆的重要組成部件，其功能主要是保證氣體在電極表面的流動，將反應氣體輸送至膜電極，收集電流和熱量，同時排出電池反應中生成的水。一般而言，在電堆成本構(gòu)成中，金屬雙極板可占42%。

我國燃料電池汽車行業(yè)處在商業(yè)化初期階段，2019年、2020年、2021年我國市場銷售的燃料電池汽車總數(shù)分別是2737、1177、1586輛，市場規(guī)模較小且采用燃料電池系統(tǒng)的商用車制造商集中度高。2020年前五大燃料電池系統(tǒng)供應商以燃料電池系統(tǒng)總銷售功率輸出計的總市場份額達到93.2%。 億華通招股說明書預計2035年中國氫能產(chǎn)業(yè)值將達到5萬億元人民幣，交通運輸領域氫氣需求量將由2020年不足1%增至2050年40%左右。灼識預計到2025年我國燃料電池系統(tǒng)銷量將達到51200套，5年CAGR達94.8%。2025年我國燃料電池系統(tǒng)成本將降至2200元/KW，相比2020年下降63.3%。

現(xiàn)階段我國燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)及電堆獨立供應商主要分為三類，一類是較早從事燃料電池行業(yè)且具備自主核心技術的發(fā)動機供應商，以新源動力、億華通、弗爾賽為代表;另一類是近年來興起的以國際技術引進與合作見長、具備一定批量化生產(chǎn)能力的供應商，以上海重塑、國鴻氫能為代表;此外還有一系列上市公司通過投資、產(chǎn)業(yè)鏈合作與技術引進等方式不斷拓展燃料電池相關業(yè)務，以大洋電機、雄韜股份為代表。

氫燃料電池屬于技術密集型行業(yè)，需較大的研發(fā)投入。目前，雖許多企業(yè)看好氫燃料電池行業(yè)發(fā)展前景而紛紛加入研發(fā)行列，但大都未形成規(guī)模化運行，氫燃料電池業(yè)務營收占比很小，其中占比最大的為億華通，億華通氫燃料電池業(yè)務營收不斷增長，2021年達6.29億元，實現(xiàn)毛利率37.83%;該公司2021年研發(fā)投入為1.65億元，占總營收的比重達26.2%，在燃料電池金屬雙極板領域掌握了核心技術;其次是中塑集團、科威爾和雄韜股份等。

氫燃料電池系統(tǒng)的成本必然隨著技術進步、生產(chǎn)規(guī)模的擴大而下降，預計未來10年生產(chǎn)成本將降低至目前的50%。中國氫能聯(lián)盟預測，2035年我國氫燃料電池系統(tǒng)的生產(chǎn)成本將降至當前的1/5(約800元/kW)。到2035年氫燃料電池汽車成本將具有與內(nèi)燃機汽車同等的競爭力并基本接近國外先進水平。至2025年中國氫燃料電池車保有量達到5萬輛，按1:1配套測算，未來僅是氫燃料電池汽車領域就有超百萬臺的潛在增長空間，氫燃料電池市場發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上市公司具體名單如下：

制氫儲氫上市公司：和遠氣體(002971.SZ)、潞安環(huán)能(601699.SH)、中國石化(600028.SH)、華昌化工(002274.SZ)、富瑞特裝(300228.SZ)、東華能源(002221.SZ)、金能科技(603113.SH)、巨正源(831200)、鴻達興業(yè)(002002.SZ)、中材科技(002080.SZ)、濱化股份(601678.SH)、北方稀土(600111.SH);

循環(huán)系統(tǒng)上市公司：雪人股份(002639.SZ)、漢鐘精機(002158.SZ);

電堆及系統(tǒng)上市公司：清源股份(603628.SH);

雙極板上市公司：安泰科技(000969.SZ);

質(zhì)子交換膜上市公司：東岳集團(00189)、三環(huán)集團(300408.SZ)、同濟科技(600846.SH)、德威新材(300325.SZ)、百利科技(603959.SH);

電機及電控系統(tǒng)上市公司：科力爾(002892.SZ)、江蘇雷利(300660.SZ)、通達動力(002576.SZ);

催化劑上市公司：貴研鉑業(yè)(600459.SH)、龍蟠科技(603906.SH);

膜電極上市公司：道氏技術(300409.SZ);

氫燃料電池制造上市公司：億華通(688339.SH)、濰柴動力(000338.SZ)、大洋電機(002249.SZ)、深冷股份(300540.SZ)、雄韜股份(002733.SZ)、東方電氣(600875.SH)、南都電源(300068.SZ)、美錦能源(000723.SZ)、全柴動力(600218.SH)、長城電工(600192.SH)、上汽集團(600104.SH)、蠡湖股份(300694 .SZ)、穗恒運(000531.SZ)、越博動力(300472.SZ)、騰龍股份(603158.SZ)、先導智能(300450.SZ)、科威爾(688551.SH)、動力源(600405.SH)。

相關概念股：

長盈精密(300115.SZ)：公司在燃料電池金屬雙極板領域掌握了核心技術，其在氫燃料電池金屬極板領域正在為國家重大裝備客戶承接相關研發(fā)任務，已基本掌握了氫燃料電池金屬極板的關鍵技術，且形成了研發(fā)和生產(chǎn)所需要的設備配置、工藝條件和相關技術開發(fā)的人才團隊，得到部分氫燃料電堆企業(yè)的初步認可。

億華通(688339.SH)：是氫燃料電池系統(tǒng)龍一，2020年市占率為34.8%，已與宇通客車、北汽福田等合作，2021年底，發(fā)布了額定功率達到240kW的燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品。

雄韜股份(002733.SZ)：子公司雄韜氫瑞擁有華南地區(qū)首條氫燃料電池電堆全自動化生產(chǎn)線

雪人股份(002639.SZ)：在氫能源與燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上已布局兩塊業(yè)務，一是氫氣制取與加氫站建設運營相關設備，二是氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)集成，包括燃料電池電堆、燃料電池空壓機及氫氣循環(huán)泵等。

關鍵詞： 氫燃料電池 氫能源電池 技術密集型行業(yè) 雄韜股份