燃料电池汽车行业：特殊场景下跑通商业化是第一步

来源：南京证券股份有限公司　2023-08-08 14:06:37

(资料图片仅供参考)

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。

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