燃料电池产业链系列报告之十：全球主要燃料电池市场分析：各国积极布局，中日韩领跑.pdf

- 1 - 敬请参阅最后一页特别声明 市场数据 (人民币） 市场优化平均市盈率 18.90 国金燃料电池指数 4212.02 沪深 300 指数 3633.53 上证指数 2774.75 深证成指 8795.18 中小板综指 8291.92 1.基础设施先行，加氢站和氢气产业链率先受益 2.重载领域 FCV成本优势明显 燃料电池物流车经济性分析 3.产业核心环节、国产化初见成效 燃料电池电堆行业分析 4.成本下降路径：国产化、规模经济和技术进步 -PEMFC 5燃料电池车用氢安全性分析 -氢气安全吗？ 6.燃料电池的氢气来源分析 -负荷中心附近的氯碱副产氢是最优选择 7.氢气储存运输问题分析 -气氢拖车能够解决目前需求、其他方向潜力大 8.燃料电池系列研究之加氢站 -中期看用户绑定，长期看低成本氢获取能力 9.看好优势区域的一体化副产氢气供应商 氢气基础设施产业分析 张帅 分 析 师 SAC 执 业 编 号 ：S1130511030009 (8621)61038279 zhangshuai gjzq 彭聪 分 析 师 SAC 执 业 编 号 ：S1130518070001 pengcong gjzq 刘妍雪 联系人 liuyanxue gjzq 各国积极布局 ，中日韩领跑 全球主要燃料电池市场分析 基本结论 随着燃料电池产业的推进和以氢为核心的储能的发展，氢气作为沟通交通、发电和储能三大领域的关键能源气体，重要性不断上升，未来地位有望与石化资源比肩，我们预计 2030 年市场价值超万亿 。 全球主要国家均对氢燃料电池的发展投入大量资源，以期在未来新时代的能源竞争中占据领先位置。从目前的情况看，日本、韩国和中国对燃料电池的整体投入最高，以丰田、现代为代表的燃料电池乘用车和固定式热电联供系统以及氢能大巴、物流车 的生产均处于全球领先；美国近两年在制造方面增速不如东亚国家，但加州作为燃料电池乘用车的最大单一市场仍然是整个产业里举足轻重的市场；欧洲的燃料电池研发起步很早，近年来奔驰等传统车厂以及博世等一级供应商均已经开始进入燃料电池领域。本文将简单分析全球六个主要市场的情况：中国、日本、韩国、美国、德国、欧洲其他地区。 中国： 政府 对氢能产业高度重视， 政府工作报告提出推动加氢设施建设 。 中国燃料电池产业链技术快速提升，到 2019 年中国电堆产业链国产化程度达 50%，系统关键零部件国产化程度达 70%。中国燃料电池发展初期以商用 车为主，目前 燃料电池车保有量超 4500 辆， 加氢站超20 座 。 规划 2030 年燃料电池车 100 万辆，加氢站 1000 座。 日本 ：政府将氢能上升为国家战略。产业链成熟，技术、商业化领先，丰田 Mirai 产量超万台， Ene-farm 热电联产系统数量超过 30 万套，加氢站超过 100 座 。 规划 2030 年燃料电池车 81 万辆，加氢站 900 座 ，热电联产系统 530 万台。 韩国 ：政府支持力度大、补贴高 ， 产业链 较为 完善 。 2018 年韩国运营燃料电池汽车达到 889 辆，加氢站 14 座，发电站装机量达到307MW。 规划 2040 年燃料电池车 290 万辆， 加氢站 1200 座，发电站装机量达 15GW。 美国 ：研发较早，小布什时期政府投入较高， 此后支持力度有所下降 ，燃料电池车生产较少 。应用集中在加州， 加州 也 是 全球燃料电池车推广最为成熟的地区，加氢站建设 40 座，乘用车保有量超 6500 辆 。 规划2030 年燃料电池车 100 万辆，加氢站 1000 座。 德国 ： 商业化应用处于探索期，乘用车约有 500 辆、列车和热电联产均有推广 ； 重视基础设施建设，在运营加氢站数量达 71 座 。 产业链生态完备，车企巨头奔驰、宝马持续发力燃料电池汽车研发及产业化 。 欧洲其他地区： 成立燃料电池联盟共同推进燃料电池，远期规划宏大，计划 2050 年实现 4500 万辆燃料电池车， 2040 年加氢站达 15000座。 从全球主要市场的情况看，燃料电池产业初步解决了商业模式和成本下降路径的问题，随着车辆规模的提升，很快将实现规模化的商业运营，并在大巴、中重卡、固定式发电等领域得到迅速的发展，可以与传统汽车进行竞争。基于此我们继续看好板块内产业链布局清晰的美锦能源、嘉化能源、雪人股份、大洋电机、雄韬股份 。 风险提示 ： 政策风险、技术风险、基础设施建设不及预期 风险 。 2564338141975014583066467463180903181203190303190603190903国金行业 沪深 300 2019年 09月 04日 燃料电池产业链系列报告之十 行业深度 报告 证券研究报告 新兴产业 中心 燃料电池产业链系列报告之十 - 2 - 敬请参阅最后一页特别声明 内容目录 一、综述：氢成为沟通交通、发电、储能三大领域的核心 .6 二、各国氢能加速发展，远期规模超十万亿 .7 1.能源安全 +环保 +技术进步促进氢能加速发展 .7 2.燃料电池出货量稳步增 长，燃料电池车发展迅猛 .9 3.各国积极推广氢能源，远期市场规模超 2.5 万亿美元 . 11 三、中国拥抱氢能产业，当前阶段如同 2011-2012 年锂电池 .13 1.国家政策循序渐进，地方政府积极推动 .13 2.发展路径明确，示范运营打通商业模式 .16 3.产业链雏形初显，传统巨头 纷纷加入氢能领域 .18 4.中国燃料电池相关企业 .19 四、日本：技术领先、政府支持、乘用车为主的商业模式或待商榷 .21 1.氢能上升为国家战略，推广路线清晰 .21 2.乘用车与 CHP 商用化全球领先 .22 3.日本燃料电池产业链成熟，车企形成自给供应链体系 .24 4.日本燃料电池相关企业 .25 五、韩国：激进的燃料电池新玩家 .30 1.政府支持力度大、补贴高 .30 2.大力发展汽车与发电，规划雄心勃勃 .30 3.韩国燃料电池产业链完善，巨头纷纷入局 .32 4.韩国燃料电池相关企业 .32 六、美国：研发早、生产少、应用集中在加州 .35 1.长期保持研发，政党体制增添不确定性 .35 2.加州燃料电池汽车全球保有量最高，运营车辆远期规划达到 100 万辆 .36 3.美国燃料电池产业链齐全 .37 4.美国燃料电池相关企业 .38 七、德国：稳步推进，商业应用与基础设施齐发展 .41 1.政府与产业资本合 力推动，产业进入商业化探索期 .41 2.热电联产、汽车与列车应用全面开花，加氢站远期建设 1000 座 .41 3.德国燃料电池产业链完备，企业积累深厚 .42 4.德国燃料电池相关企业 .43 八、欧洲（不含德国）：远期规划宏大，推广效果显著 .45 1.联盟合作发展 氢能，启动多个示范运营项目 .45 2.现状注重基础设施，规划大规模部署氢能与燃料电池 .46 3.欧洲燃料电池产业链一应俱全，细分领域实力不俗 .47 4.欧洲燃料电池相关企业 .47 风险提示 .49 燃料电池产业链系列报告之十 - 3 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表目录 图表 1： 氢成为沟通交通、发电、储能三大领域的核心 .6 图表 2：日、韩能源自给率低，发展氢能源动力十足 .7 图表 3：中国原油对外 依存度逐年攀升 .7 图表 4：各国 CO2 排放量（百万吨） .7 图表 5：燃料电池乘用车参数 .8 图表 6：美国燃料电池公共汽车运行时间（截止到 2019 年 1 月） .8 图表 7：燃料电池出货量（按件计）用途结构 .9 图表 8：燃料电池出货量（按功 率计）用途结构 .9 图表 9：燃料电池出货量（按件计）类型结构 .9 图表 10：燃料电池出货量（按功率计）类型结构 .9 图表 11：不同类型燃料电池对比 .10 图表 12：燃料电池出货量（按件计）区域结构 .10 图表 13：燃料电池出货量 （按功率计）区域结构 .10 图表 14：各国燃料电池车保有量 . 11 图表 15：各国加氢站数量 . 11 图表 16：各国积极发展氢能源 . 11 图表 17： 2050 年全球氢能源消费占 总能源需求的 18%，市场规模超 2.5 万亿美元 . 11 图表 18：从发展路径来看，预计交通、建筑 CHP 领域率先爆发 .12 图表 19：燃料电池顶层规划循序渐进 .13 图表 20： 2017-2019 燃料电池补贴政策 .14 图表 21：地方政府积极推动 .14 图表 22：商用车带动产业起步，乘用车奠定 未来 .16 图表 23：中国燃料电池汽车产销量 .17 图表 24：燃料电池汽车运营现状 .17 图表 25：电堆产业链 .18 图表 26：系统产业链 .19 图表 27：日本政府推进氢能相关政策一览 .21 图表 28：燃料电池车推广数量、价格、性能现状与计划 .22 图表 29：燃料电池公交车、叉车现状与计划 .22 图表 30：家用燃料电池工作原理 .23 图表 31：家用燃料电池使用量逐年增长 .23 图表 32：家用燃料电池价格稳步下降 .23 图表 33：日本家用燃料电池推广现状与计划 .23 图表 34：加氢站成本下降路线 .24 图表 35：日本燃料电池产业链 .24 图表 36:丰田燃料电池汽车发展历程 .25 燃料电池产业链系列报告之十 - 4 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 37： Mirai 参数 .25 图表 38： Mirai 销量（截止到 2019 年 6 月） .25 图表 39:本田氢能应用发展历程 .26 图表 40：本田 clarity 参数 .27 图表 41：本田 clarity .27 图表 42： SHS 70MPa 参数 .27 图表 43： SHS 70MPa .27 图表 44：松下家用燃料电池能源效率可达 97% .28 图表 45：松下第六代 家用燃料电池 .28 图表 46：东芝燃料电池能源效率可达 96% .28 图表 47：松下第六代家用燃料电池 .28 图表 48：爱信精机家用燃料电池能源效率可达 87% .29 图表 49：爱信精机家用燃料电池 .29 图表 50：韩国政府推进氢能相关政策一 览 .30 图表 51：燃料电池车补贴超过售价一半 .30 图表 52：韩国燃料电池车规划 .31 图表 53： 韩国加氢站数量与规划 .31 图表 54：韩国燃料电池（发电用）规划 .32 图表 55：韩国燃料电池产业链 .32 图表 56：现代 NEXO 参数 .33 图表 57：现代 NEXO .33 图表 58：斗山燃料电池营收与订单 .33 图表 59：斗山主要燃料电池产品 .33 图表 60： Doosan 斗山集团燃料电池业务历史沿革 .34 图表 61：美国燃料电池政策一览 .35 图表 62： DOE 对氢能和燃料电池项目投资额 .36 图表 63：美国燃料电池乘用车销售情况 .36 图表 64：美国加氢站分布 .36 图表 65： 加州燃料电池车、加氢站规划 .37 图表 66：美国燃料电池产业链 .37 图表 67： Bloom Energy 燃料电池 .38 图表 68： Bloom Energy 燃料电池 .38 图表 69：相较于传统发电，燃料电池稳定性更高、碳排放更低、成本更低 .38 图表 70： SureSource 1500 发电厂 .39 图表 71： SureSource3000 发电厂 .39 图表 72： Plug Power 燃料电池叉车（ GenDrive） .39 图表 73： Plug Power 燃料电池叉车客户 .39 图表 74： Gore 质子交换膜 .40 图表 75：德国燃料电池政策一览 .41 燃料电池产业链系列报告之十 - 5 - 敬请参阅最后一页特别声明 图表 76：德国对燃料电池 CHP 补贴 .41 图表 77：德国加氢站规划 .42 图表 78：德国燃料电池产业链 .42 图表 79： GLC F-CELL .43 图表 80： SFC 燃料电池 .43 图表 81： Linde 气氢拖车 .44 图表 82： Linde 加氢站 .44 图表 83： H2 MOBILITY 加氢站 .44 图表 84： H2 MOBILITY 加氢站规划 .44 图表 85：欧洲燃料电池政策一览 .45 图表 86：欧洲燃料电池车规划 .46 图表 87：欧洲现有加氢站分布 .46 图表 88： 2025 年规划中的加氢站 .46 图表 89： Ene-field 示范项目 .47 图表 90：示范项目降低成本 .47 图表 91：欧洲燃料电池产业链 .47 图表 92： PowerCell S2 .48 图表 93： PowerCell S3 .48 图表 94：无人机用燃料电池 .48 图表 95： FCM 800 系列产品 .48 图表 96： AP 气氢拖车 .49 图表 97： AP 加氢站 .49 图表 98： Alstom燃料电池列车 .49 图表 99： Alstom燃料电池列车 .49 燃料电池产业链系列报告之十 - 6 - 敬请参阅最后一页特别声明 一、 综述： 氢成为沟通交通、发电、储能三大领域的核心 随着燃料电池产业的推进和以氢为核心的储能的发展 ， 氢气作为沟通交通、发电和储能三大领域的关键能源气体，重要性不断上升，未来地位有望与石化资源比肩，我们预计 2030 年 市场价值超万亿。 氢燃料电池汽车无污染、 高效率、 载重高、加氢快和续航长优点，未来将全面替代内燃机 汽车。 燃料电池汽车与传统内燃机车在 加注燃料、续航、驾驶性能和耐久性方面已经相差无几 ，并且实现 真正意义上的零排放、零污染的车 ；相对于锂电池汽车，燃料电池汽车在载重、加氢时间和续航方面优势明显；燃料电池汽车在产业前期将率先在商用车领域起量，中后期伴随燃料电池研发、制造和氢制储运技术不断发展以及加氢站基础设施的快速完善，氢燃料电池交通应用将拓展至轮船和有轨列车等领域。 2018 年全球燃料电池车保有量达 1.29 万辆 ，车企巨头丰田、本田、现代、奔驰、宝马和上汽纷纷发力燃料电池汽车，推出量产或者实验车型；发动机企业潍柴动力和康明斯也通过投资并购切入燃料电池领域。 燃料电 池发电具备清洁环保、效率高和无间断发电等优点，在 固定式 发电领域 和家用热电联产 增长迅速。 世界各地已陆续安装了数十万台燃料电池发电装置，根据 E4tech 的统计，燃料电池固定式发电应用已从 2011 年的81.4MW 增加到 2018 年的 240MW，平均年复合增长率近 20%。 截止2019 年 4 月初， ENE-FARM 部署量 达 30.5 万 套 ，成为 全球最成功的燃料电池商业化项目之一 。 氢作为储能介质，未来结合光伏、风电将重塑能源格局 。 我国可再生能源发电比例 在 快速增大， 但 同时也存在发电和负荷中心在地理上的布局不均和季节性不均 难题 ， 氢储能 是储能等领域重要发展路线之一，具有规模适应性强、环境友好、终端应用灵活多样、可跨季度储存等优点，并可与天然气管网结合，是大规模消纳弃风、弃光、弃水等新能源，实现电网和气网互联互通的重要手段。 图表 1： 氢成为沟通交通、发电、储能三大领域的核心 来源：国金证券研究所 燃料电池产业链系列报告之十 - 7 - 敬请参阅最后一页特别声明 二、各国氢能加速发展，远期规模超十万亿 1.能源安全 +环保 +技术进步促进氢能加速发展 从能源储量来看：目前一次能源需求以石油、天然气、煤炭为主，占比超85%， 2017 年全球已探明石油储量可供 50.2 年产量，天然气储量可供52.6 年产量，煤炭储量可供 134 年产量，全球能源需求逐年增长的背景下，传统不可再生资源的短缺性日益凸显，各国积极发展可再生能源。 从各国能源依存度的角度来看： 1）日本、韩国能源自给率低， 2016 年日本能源自给率仅 8%，韩国能源自给率仅 18%，能源安全问题备受关注，也是其大力发展氢能源的根本原因。 2）中国能源自给率维持在 80%以上，但中国能源结构属于 “多煤少油缺气 ”，近年来，原油依存度逐年攀升，2018 年中国原油净进口量 4.6 亿吨，原油对 外依存度达 70.83%。考虑石油消费以交通为主，因此现阶段中国发展燃料电池车的需求更为紧迫。 图表 2：日、韩能源自给率低，发展氢能源动力十足 图表 3：中国原油对外依存度逐年攀升 来源： IEA，国金证券研究所 来源：海关总署，国金证券研究所 从碳排放来看， 2017 年中国碳排放达 92 亿吨 CO2，占全球碳排放的