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1、 行業(yè)現(xiàn)狀
煤炭仍然是中國目前能源結(jié)構(gòu)中的主要能源。目前，我國年二氧化碳排放量約為120億噸，預(yù)計2030年碳達峰時可控制在130億噸，在碳中和的背景下，未來將逐步采用更多更清潔的能源體系替代煤炭，降低煤炭使用比例。到2050年，中國計劃使氫能占終端能源系統(tǒng)的10%。近一半的氫能將用于交通運輸領(lǐng)域。除燃料電池車外，還將包括船舶、軌道交通和無人機。此外，在冶金、化工、建筑等行業(yè)使用氫能也能顯著減少碳排放。
1.1為什么選擇氫能：理論證明
技術(shù)觀點
燃料價值高：氫的熱值（142kj/g）是石油的3倍，煤碳的4.5倍。氫燃料電池的概念效率可以達到90%之上。目前，其轉(zhuǎn)換效率約為50-60%，高于成熟燃料汽車發(fā)動機的25-35%。因此，氫燃料電池動力系統(tǒng)更適合作為客車、卡車和各種重型機械等重型車輛的動力源。大部分能量被轉(zhuǎn)換成電能而不是熱能。
對于環(huán)境能真正做到零污染，接觸氧氣后，催化劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，只有水和電，沒有其他廢氣和污染物。
作為一種燃料電池，它比鋰電池有很多優(yōu)點，其應(yīng)用前景比鋰電池更廣闊。具體優(yōu)點包括加氫速度快（使用場景與加油相同）、適合低溫環(huán)境（可在零下30度連續(xù)工作，可作為高空無人機長期穩(wěn)定的動力源）、無廢電池。
商業(yè)視角
行業(yè)成本快速下降：根據(jù)德勤分析數(shù)據(jù)，2019年中國氫燃料電池客車總成本（TCO、采購成本和運營成本）為178美元/100公里，預(yù)計到2029年TCO將降至55美元/100公里，小于純電動客車和燃料客運車的成本費用。目前，行業(yè)生產(chǎn)成本中最關(guān)鍵的燃料電池系統(tǒng)也從2019年的12000元/kW下降到上半年的5000-6000元/kW。
其產(chǎn)業(yè)鏈比鋰等儲能電池更長。氫能可以廣泛應(yīng)用于其他工業(yè)領(lǐng)域，具有較大的理論經(jīng)濟價值和眾多的應(yīng)用場景。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴大和多元化經(jīng)營，成本有望進一步降低。
1.2產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃與政策支持
在國資委監(jiān)管的央企中，氫能業(yè)務(wù)的至少有26家。目前，全國已有23個省份出臺了氫能規(guī)劃，26個地方出臺了市、區(qū)氫能規(guī)劃。未來10年，經(jīng)濟總產(chǎn)值將超過10萬億元。
《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》：明確2025年燃料電池汽車保有量高達十萬輛，加氫站500座；到2030年，完成價格實惠、加氫站1000座、燃料電池汽車100萬輛的發(fā)展目標(biāo)。
在補貼政策方面，國家主要采取獎勵而非補貼的形式，可以減少補貼欺詐的動機，使投資更加理性。主要形式是燃料電池汽車的采購、運行過程中的氫氣成本和加氫站的投資。
1.3行業(yè)應(yīng)用
近年來，燃料電池將主要應(yīng)用于交通運輸領(lǐng)域，但在儲能、分布式發(fā)電、集中供電和供熱等方面有著廣泛的應(yīng)用。一些高質(zhì)量的示范項目場景包括港口一體化項目，具有以下優(yōu)勢：一是港口物流車輛密集，可以替代高污染、高排放的作業(yè)車輛。其次，港口交通便利，適合建設(shè)加氫站，甚至增設(shè)管網(wǎng)系統(tǒng)，具有較高的經(jīng)濟效益。第三，港口通常有大型鋼鐵廠和熱電聯(lián)產(chǎn)焦化企業(yè)，副產(chǎn)氫氣來源有保障。
1.4技術(shù)分析
目前，日本在技術(shù)上走在世界前列。氫能領(lǐng)域?qū)＠夹g(shù)中，日本占56%，中國居美國后面排第三位。其中，排名前20位的中國企業(yè)主要是能源企業(yè)，如中石化、萬華化學(xué)、中石油、國能集團等，在制氫技術(shù)上取得了一定成就，但也有不少企業(yè)如一汽、濰柴等較早涉足燃料電池領(lǐng)域。
來源：incopat
2、 產(chǎn)業(yè)鏈分析
燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈可分為氫氣、儲存、運輸和加氫、汽車制造和運營三個環(huán)節(jié)。汽車制造的核心部件包括：燃料電池系統(tǒng)、空氣循環(huán)系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)、電控系統(tǒng)等，燃料電池以電堆為核心部件，需要四個輔助系統(tǒng)：供氫系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)和熱管理系統(tǒng)。電堆又可分為質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體交換層和雙極板。
目前，該行業(yè)的主要技術(shù)難點在于電堆制造和膜電極生產(chǎn)。單膜電極效率和疊層密封后的綜合效率是企業(yè)的主要研發(fā)方向。從成本上看，燃料電池系統(tǒng)的核心部分是燃料電池堆，占成本的近50%。在燃料電池堆中，催化劑占有非常重要的地位，成本占比達到51%。燃料電池電堆的主要催化劑是鉑，國內(nèi)消耗量遠(yuǎn)高于國外，成本較高已變成阻礙燃料電池發(fā)展壯大的巨大瓶頸。其次是雙極板，占成本的24%。
目前上游制氫和加氫站建設(shè)企業(yè)主要是傳統(tǒng)能源企業(yè)，如中石化、中石油、神華、華能集團等；整車制造的主要代表是濰柴、一汽、東風(fēng)等傳統(tǒng)重卡生產(chǎn)企業(yè)，以及汽車企業(yè)下屬的燃料電池企業(yè)，如未勢能源（長城汽車）和上海捷氫（上汽）。在電堆和燃料電池系統(tǒng)的代表性企業(yè)中，走在資本化道路前列的全產(chǎn)業(yè)鏈布局企業(yè)很多，包括北京億華通（科技創(chuàng)新板上市公司）、上海重塑、南科燃料、新源動力、國鴻氫能等。
從地域分布看，分布全國各地，主要可分為東北、京津冀、華北、華東、華南、華中六大區(qū)域，其中佛山、山東、上海、江蘇等試點集中地區(qū)。
來源：行業(yè)信息整理
3、 行業(yè)投資邏輯
氫能領(lǐng)域更符合傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展邏輯，更強調(diào)規(guī)模對降低成本的作用。在產(chǎn)業(yè)鏈的不同環(huán)節(jié)，項目的核心重點略有不同。
同時，行業(yè)內(nèi)企業(yè)必須具備自主研發(fā)能力，以本土化、規(guī)模化、低成本為核心發(fā)展方案。無論是哪個環(huán)節(jié)，產(chǎn)品能否兼顧性能、壽命和成本目標(biāo)都是顧客關(guān)注的焦點。由于氫燃料電池汽車零部件遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于電動汽車，企業(yè)需要具備一定的產(chǎn)業(yè)鏈整合和量產(chǎn)能力。在一定環(huán)節(jié)上，首先要確立地方優(yōu)勢，擴大自身生產(chǎn)經(jīng)營能力，逐步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)融合和整車制造。
目前，行業(yè)投資主要是企業(yè)發(fā)起的戰(zhàn)略投資和以新能源賽道為重點的產(chǎn)業(yè)資本。由于整個行業(yè)還處于起步階段，各個環(huán)節(jié)都有很多發(fā)展?jié)摿?。目前的投資方向主要集中在膜電極制備和燃料電池系統(tǒng)集成方面，具有一定技術(shù)實力和規(guī)模的中前期項目。但質(zhì)子交換膜Nafion、鉑催化劑、碳紙擴散膜等核心材料屬于自己的新材料和精細(xì)化工產(chǎn)業(yè)，核心技術(shù)仍掌握在日、歐、美企業(yè)手中，涉及資金較少。未來，產(chǎn)業(yè)鏈的其他環(huán)節(jié)可能還有其他突破，如生物制氫、光伏電解水制氫等。
