燃料电池行业分析报告Word格式.docx

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1、燃料电池工作原理8

2、降低成本是发展燃料电池的关键10

3、双极板和催化剂是燃料电池的关键，需求总量有望快速增长12

三、相关公司：

安泰科技13

四、主要风险15

氢能源首入政府工作报告，或迎政策支持快速发展期。

2019年3月15日，国务院新闻办举行吹风会，就《政府工作报告》的83处修订进行了解读，其中包括“推动充电、加氢等设施建设”，这是氢能源被首次写入《政府工作报告》；

同时，在2019年各省政府工作报告中，部分省份亦提及建设氢能等新能源设施。

2019年1月，山西省政府工作报告强调加快发展氢能等清洁能源和新能源，加快布局氢能产业。

2019年1月，山东省政府工作报告提出在氢能源等领域加强前瞻性技术布局。

氢能源作为高效清洁能源，从国家能源安全及多元化角度出发，或将迎来政策支持下的快速发展期。

双极板和催化剂需求或受益快速增长。

从美国能源局对燃料电池成本的测算以及对未来成本指标的预计情况来看，2017年成本45美元/千瓦时，较2006年下降64%，并预计到2020年实现40美元/千瓦时，最终实现30美元/千瓦时的终极目标，成本的快速下降将是燃料电池发展的关键。

从成本占比来看，双极板和催化剂在燃料电池中的占比均较高，也是燃料电池的核心部件和原料。

据美国能源局数据，如果氢燃料电池产量从1000套/年增加至50万套/年，气体扩散层和膜材料等成本占比将明显下降，而催化剂成本占比从26%增加至41%，双极板成本占比从18%增加至28%。

而随着技术的进步和产业化应用的推广，其单位电池的双极板和催化剂用量或有所下降，但随着燃料电池需求的快速增长，双极板和催化剂的需求总量有望快速增长。

关注燃料电池快速发展过程中双极板和催化剂的投资机会。

能源的安全、高效、清洁一直是新能源发展不断追求的目标，随着技术的不断进步，氢能源的利用或将在政策的支持下步入产业化的快速发展期，作为氢燃料电池的核心部件和原料，双极板和催化剂的需求或将快速增长。

一、受益政策支持，燃料电池或迎快速增长期

1、中国氢能与燃料电池发展历程与展望

2001年，国家“863”计划电动汽车重大专项提出纯电动汽车、混合动力电动汽车、氢能燃料汽车发展战略。

2014年9月，据中国新能源网，科技部启动“十三五”电动汽车科技规划制定，强调了发展燃料电池汽车的重要性，并计划在关键基础器件、燃料电池系统、基础设施与示范三个方面加大研发和投入力度，攻克薄金属双极板表面改性技术、车用燃料电池耐久性技术、推进加氢站建设和燃料电池汽车示范运行等多项工作。

2015年5月，国务院印发《中国制造2025》，表示继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术等。

2016年8月，《“十三五”国家科技创新规划》支出开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。

2016年11月，据中国标准化研究院资源与环境分院，《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书（2016）》（以下简称“《蓝皮书》”）明确了我国氢能产业基础设施在近期（2016-2020年）、中期（2020-2030年）和远期（2030-2050年）三个阶段的发展目标和首要任务，首次提出了发展路线图。

据《蓝皮书》，到2020年，我国加氢站达100座，燃料电池车辆达1万辆，氢能轨道交通车辆达50列，行业总产值达3000亿元；

到2030年，加氢站数量达1000座，燃料电池数量达200万辆，行业总产值达10000亿元；

到2050年，燃料电池数量达1000万辆，并在全国范围内建成与燃料电池车保有量相匹配的氢能供给和利用基础设施网络，行业总产值达40000亿元。

2017年1月，科学技术部发布《国家创新驱动发展战略纲要》，强调开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。

2017年2月，国家发展改革委公布《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录》2016版，其中包括燃料电池系统及其核心零部件等。

2017年4月，工信部、国家发改委和科技部印发《汽车产业中长期发展规划》，《规划》表示要加强燃料电池汽车的研发，逐步扩大燃料电池汽车试点示范范围，并支持燃料电池全产业链技术攻关。

2017年6月，国家发展改革委宣布“能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）”，其中包括氢能与燃料电池的技术创新：

研究基于可再生能源及先进核能的制氢技术、新一代煤催化气化制氢和甲烷重整/部分氧化制氢技术、分布式制氢技术、氢气纯化技术，开发氢气储运的关键材料及技术设备，实现大规模、低成本氢气的制取、存储、运输、应用一体化，以及加氢站现场储氢、制氢模式的标准化和推广应用；

研究氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池（PEMFC）技术、甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池（MFC）技术，解决新能源动力电源的重大需求，并实现PEMFC电动汽车及MFC增程式电动汽车的示范运行和推广应用；

研究燃料电池分布式发电技术，实现示范应用并推广。

2019年3月15日，国务院新闻办举行吹风会，就《政府工作报告》的83处修订进行了解读，其中包括“推动充电、加氢等设施建设”，这是氢能源被首次写入《政府工作报告》。

2、补贴政策持续支持，燃料电池或迎快速增长期

燃料电池汽车补贴额度如初。

中国关于新能源车的补贴历程几经改变，包括补贴额度、推荐车型目录门槛、补贴资金拨付方式等。

与其它类型的车船不同的是，自2016年起，燃料电池的补贴额度始终未改变，这在一定程度上表示国家对于燃料电池新能源车的支持和重视。

二、双极板和催化剂需求或受益快速增长

1、燃料电池工作原理

燃料电池主要有正极、负极、电解质三部分组成，原理是氧化还原反应，实现从化学能向电能的转化，以氢燃料电池为例，其反应的本质就是氢气和氧气发生反应生产水，反应过程中产生电能。

负极（阳极）是燃料反应端，燃料物质（氢气/甲醇/煤气等）在催化剂作用下产生氢质子、电子以及其他副产物，氢质子穿过电解质达到正极，与正极上的物质发生反应。

正极（阴极）是空气反应端。

氧气在催化剂作用下与通过电解质达到正极的氢质子、通过外电路从负极达到正极的电子结合生成水或者其他产物。

燃料电池主要分为：

碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、熔岩碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC），其中目前集中研发和预计可投入产业化的主要是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。

2、降低成本是发展燃料电池的关键

质子交换膜燃料电池，也称为聚合物电解质膜燃料电池，能够提供高功率密度，并且与其他燃料电池相比具有重量轻和体积小的优点。

质子交换膜燃料电池使用固体聚合物作为电解质和使用含铂或铂合金催化剂的多孔碳电极。

它们只需要氢气、空气中的氧气和水来运行，通常用储存罐提供的纯氢作为燃料。

质子交换膜燃料电池能够在相对较低的温度下运行，温度约为80°

C。

低温操作使其能够快速启动（较少的预热时间）并减少系统组件的磨损，从而提高耐用性。

然而，它需要使用贵金属催化剂（通常为铂）来分离氢的电子和质子，从而增加系统成本。

铂催化剂对一氧化碳中毒也极其敏感，如果氢源自烃燃料，则必须使用另外的反应器来减少燃料气体中的一氧化碳，该反应器也增加了成本。

3、双极板和催化剂是燃料电池的关键，需求总量有望快速增长

双极板又称集流板，是燃料电池重要部件之一。

双极板的功能是提供气体流道，防止电池气室中的氢气与氧气串通，并在串联的阴阳两级之间建立电流通路。

每个双极板MEA在典型工作条件下的电压低于1V，但大多数应用需要更高的电压。

因此，多个双极板MEA通常通过将它们堆叠在彼此之上而串联连接，以提供可用的输出电压。

堆叠中的每个单元夹在两个双极板之间，以将其与相邻单元隔开。

这些板可以由金属、碳或复合材料制成，提供电池之间的电传导，以及为电池组提供物理强度。

板的表面通常包含“流场”，其是一组加工或冲压到板中的通道，以允许气体在MEA上流动，每个板内的附加通道可用于循环液体冷却剂。

催化剂包括需要使用在阳极层和阴极层，常规催化剂层包括分散在高表面积碳载体上的纳米尺寸的铂颗粒，该负载型铂催化剂与离子导电聚合物（离聚物）混合并夹在膜和GDL之间。

在阳极侧，铂催化剂使氢分子能够分裂成质子和电子，在阴极侧，铂催化剂通过与阳极产生的质子反应产生水而使氧还原，混合到催化剂层中的离聚物允许质子穿过这些层。

从成本占比来看，双极板和催化剂在燃料电池中的占比均较高，因此，随着技术的进步和产业化应用的推广，其单位电池的用量或有所下降，但随着燃料电池需求的快速增长，双极板和催化剂的需求总量有望快速增长。

安泰科技

安泰科技成立于1998年12月，由中国钢研科技集团有限公司（原国家级大型科研院所钢铁研究总院）和清华紫光（集团）总公司等公司联合发起。

2000年5月29日，安泰科技于深圳证券交易所上市。

安泰科技以先进金属材料为主业，深耕特种粉末冶金材料及制品、先进功能材料及器件、高品质特钢及焊接材料和环保与高端科技服务业。

2018年，公司共实现营业收入50.54亿元，其中特种粉末冶金材料及制品、先进功能材料及器件、高品质特钢及焊接材料和环保与高端科技服务业分别实现营业收入20.05、14.08、11.99和4.42亿元，毛利率分别为24.06%、8.99%、12.99%和28.46%。

近年来，安泰科技主动切入新能源汽车、氢能等国家重点工程，积极参与国家氢能联盟。

2016年，安泰科技控股子公司安泰环境工程技术有限公司（以下简称“安泰环境”）与黄河集团共同出资1.5亿元成立合资公司内蒙古安泰万河清洁能源有限公司，由合资公司（安泰环境持股比例为51%）投资4.76亿元建设和运营“安泰环境乌海煤焦油清洁利用示范工程项目”，该项目将建设10万吨/年蒽油加氢装置及配套系统：

轻质煤焦油（石脑油组分）2.18万吨/年、轻质煤焦油（柴油组分）7.42万吨/年。

该项目主要为实现传统煤炭产品向清洁燃料的转换，截至2018年底，该项目工艺路线和方案已确定，外部手续除施工证外已办理完结。

2018年，公司开展新能源汽车充能基础平台、可再生能源与氢能技术等业务布局，实现新产品营业收入13.68亿元（包括3D打印技术等），贡献率28.04%。

四、主要风险

燃料电池技术进步缓慢；

加氢站等配套设施建设进度滞后；

相关补贴政策出现波动；

燃料电池汽车购买和普及力度不及预期等。