资料来源:Wind,东莞证券研究所
目录
1. 燃料电池汽车是新能源汽车的重要方向之一 (4)
1.1燃料电池汽车产业链 (4)
1.2燃料电池发动机工作原理 (5)
1.3燃料电池主要技术特点 (6)
2. 发展氢能已成全球共识 (8)
2.1交通运输用燃料电池需求显著增长 (8)
2.2全球燃料电池汽车保有量突破3万 (8)燃料电池电动汽车
3. 我国燃料电池汽车产业酝酿新一轮发展 (11)
3.1产业尚处商业化初期 (11)
3.2氢能产业链发展提速 (12)
3.3国家政策积极扶持 (15)
4. 核心技术自主突破,逐渐夯实国产化基础 (17)
4.1关键指标追赶国际先进水平 (17)
4.2规模化生产将有效降低成本 (18)
5. 国内外燃料电池领先企业比较 (19)
6. 投资建议 (23)
7. 风险提示 (23)
插图目录
图1:燃料电池发动机系统结构 (4)
图2:燃料电池发动机成本构成 (4)
图3:燃料电池电堆成本构成 (4)
图4:燃料电池电堆内部结构示意图 (5)
图5:燃料电池简要工作原理 (6)
图6:全球燃料电池不同应用领域装机量(MW) (8)
图7:2020年各国氢燃料电池汽车销量 (9)
图8:截至2020年底各国氢燃料电池汽车保有量 (9)
图9:2020年丰田Mirai海内外市场占比 (10)
图10:2020年现代Nexo海内外市场占比 (10)
图11:截至2020年底各国建成加氢站数量 (10)
图12:截至2020年底各国车站比 (11)
图13:我国燃料电池汽车销量 (12)
图14:车用氢能产业链 (12)
图15:截至2021年3月末我国加氢站情况 (14)
图16:截至2021年3月末我国加氢站分布情况 (15)
图17:燃料电池发动机及电堆成本受规模效应影响 (19)
图18:Ballard全球业务地区分布 (20)
图19:Ballard近三年营收及增速 (21)
图20:Ballard近三年净利润及增速 (21)
图21:亿华通业务构成 (21)
图22:亿华通近三年营收及增速 (22)
图23:亿华通近三年净利润及增速 (22)
图24:毛利率对比 (22)
图25:净利率对比 (22)
图26:ROE(摊薄)对比 (23)
表格目录
表1:燃料电池汽车与纯电动汽车和燃油车的对比 (6)
表2:地方氢能发展规划及补贴政策 (12)
表3:氢燃料电池汽车示范城市 (15)
表4:我国氢能和燃料电池产业发展政策 (16)
表5:我国燃料电池汽车产业规划 (17)
表6:国内企业布局燃料电池领域情况 (17)
表7:国内外领先燃料电池生产商发动机系统同类产品关键指标对比 (18)
1.燃料电池汽车是新能源汽车的重要方向之一
1.1燃料电池汽车产业链
燃料电池汽车产业链上游为膜电极、双极板、各类管阀件与传感器、车载高压储氢瓶等
发动机零部件生产制造行业,产业链中游为燃料电池发动机系统及电堆集成行业,产业
链下游为燃料电池整车制造行业。
燃料电池发动机系统是燃料电池汽车动力总成的核心部件,关系着整车运行的安全性,
对燃料电池汽车是否具备成熟、可靠的性能表现具有重要影响。
相较于传统燃油车或纯电动汽车动力系统,燃料电池发动机系统结构较为复杂。燃料电
池发动机系统主要由燃料电池发动机、电压变换器、车载氢系统等构成,其中燃料电池
发动机主要部件包括电堆、发动机控制器、氢气供给系统、空气供给系统等。
图1:燃料电池发动机系统结构
数据来源:亿华通招股说明书,东莞证券研究所
燃料电池汽车核心关键部件或材料主要包括发动机、电堆和膜电极。从成本上看,燃料
电池电堆约占燃料电池发动机的55%,而膜电极约占燃料电池电堆的65%。
图2:燃料电池发动机成本构成图3:燃料电池电堆成本构成
数据来源:公开资料,东莞证券研究所  数据来源:公开资料,东莞证券研究所
1.2燃料电池发动机工作原理
与锂电池作为储能装置不同,氢燃料电池是一种非燃烧过程的能量转换装置。燃料电池电堆是发动机系统的核心部件,是阳极的氢气和阴极的氧气(空气)发生电化学反应及产生电能的场所,对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。因此,电堆被称之为燃料电池发动机系统的心脏,是燃料电池发动机的动力来源。
鉴于单个燃料电池单元输出功率较小,实践中通常通过将多个燃料电池单元以串联方式
层叠组合构成电堆来提高整体输出功率。因此,电堆是由双极板与膜电极交替叠合,各
单体之间嵌入密封件,经前、后端板压紧后用螺杆拴牢,构成的复合组件。
其中膜电极是燃料电池发生电化学反应的场所,由质子交换膜、催化剂与气体扩散层组合而成,是燃料电池电堆的核心部件,对电堆的性能、寿命和成本具有关键影响;双极板是燃料电池电堆的核心结构件,通常为正反均带有气体流道的金属或石墨薄板,其主要作用是通过流场给膜电极组件输送反应气体,同时收集和传导电流并排出反应产生的水和热,其性能优劣直接影响电堆的体积、输出功率和寿命。
图4:燃料电池电堆内部结构示意图
数据来源:亿华通招股说明书,东莞证券研究所