原標(biāo)題：特斯拉引爆新能源市場，燃料電池迎來新機遇 | 睿獸分析 來源：創(chuàng)業(yè)邦

出品：創(chuàng)業(yè)邦研究中心

作者：王搏

當(dāng)前，馬斯克和Model3純電動汽車正處于輿論的風(fēng)口，特斯拉中國工廠的投產(chǎn)和補貼后29.905萬元的售價讓本就吸引眼球的新能源汽車市場再次火熱。特斯拉的股價也持續(xù)創(chuàng)出新高，首次超過1000億美元，成為市值僅次于豐田的全球第二大汽車公司。輿論認(rèn)為Model3就如同手機中的iPhone4，將徹底改變汽車行業(yè)，開啟智能化汽車時代。

而在另一方面，同為新能源汽車的燃料電池汽車，依靠技術(shù)的進步成本逐步下降，讓其商業(yè)化前景成為可能。日本作為在此領(lǐng)域的領(lǐng)先者在不斷做出創(chuàng)新，其他國家也制定了雄心勃勃的氫能源計劃。我們本篇就要帶您認(rèn)識燃料電池及其在新能源汽車的應(yīng)用，并探討其商業(yè)化前景和投資機會。

Part.1

燃料電池的原理和特性

18世紀(jì)初，英國人哈姆戴維首次描述了燃料電池的概念，1839年，英國的科學(xué)家威廉·格羅夫真正制作出了第一塊燃料電池。20世紀(jì)50年代，英國劍橋大學(xué)教授培根在實驗室用高壓氫試制成功燃料電池。20世紀(jì)70年代，美國成功地將燃料電池應(yīng)用于航天飛船輔助電源上，成為第一個實現(xiàn)氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用的國家。

20世紀(jì)90年代，各國相繼開展燃料電池在新能源汽車上的應(yīng)用研究，然而因成本問題，氫能源技術(shù)的商業(yè)化進展緩慢。直到2014年日本燃料電池技術(shù)的突破，推出第一代氫燃料電池汽車Mirai，其續(xù)航里程接近500公里，加氫只需3-5分鐘，價格在補貼前約46萬元人民幣。氫燃料電池作為真正的清潔能源再次被各國重視起來，各國都相繼出臺了氫能源規(guī)劃。日前，豐田的第二代Mirai已正式推出，續(xù)航里程增加至644km，預(yù)計年底上市。

第二代豐田Mirai（來源：豐田官網(wǎng)）

氫能源燃料電池與鋰電池作為儲能裝置不同，氫燃料電池是氫氣與氧氣（空氣）通過非燃燒的電化學(xué)反應(yīng)直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和熱能的裝置，其反應(yīng)產(chǎn)物只有水，具有能量轉(zhuǎn)化效率高、清潔無污染等優(yōu)點。容易混淆的是，燃料電池是發(fā)電裝置而非儲能裝置，燃料電池沒有儲能功能，本質(zhì)上是一臺發(fā)電機。

根據(jù)電解質(zhì)的不同，燃料電池一般分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)等五大類。其中，質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）運行溫度低于120℃，啟動時間短，結(jié)構(gòu)簡單，適用于汽車等交通工具，出貨數(shù)量與出貨規(guī)模絕對領(lǐng)先，是目前應(yīng)用前景最廣闊的燃料電池技術(shù)，不過因為需要使用鉑（Pt）作為催化劑，存在成本較高的缺點。

質(zhì)子交換膜燃料電池結(jié)構(gòu)單元主要由膜電極組件和雙極板構(gòu)成，其中膜電極組件是由質(zhì)子交換膜、催化劑與氣體擴散層組合而成的，為反應(yīng)發(fā)生場所；雙極板是帶流道的金屬或石墨薄板，其主要作用是通過流場給膜電極組件輸送反應(yīng)氣體，同時收集和傳導(dǎo)電流并排出反應(yīng)產(chǎn)生的水和熱。

氫能具有儲量豐富、清潔高效（質(zhì)量能量密度極高）、安全環(huán)保等特點，其零碳排放且唯一的產(chǎn)物是水，是優(yōu)質(zhì)的二次能源。相比純電動汽車而言，氫燃料電池汽車在載重、加氫時間和續(xù)航方面優(yōu)勢明顯。但氫能源燃料電池汽車比純電動鋰電池汽車系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，技術(shù)成熟度不足，其面臨的成本、儲存、運輸?shù)葐栴}也同樣明顯。

還有個問題值得探討，燃料電池與純電動作為兩種不同的新能源路線，二者是否存在對立關(guān)系？我們認(rèn)為，兩者之間的關(guān)系是互補而不是競爭。

（1）典型的燃料電池汽車，必然是混合動力車，一般都要配備一套完整的電池+電機系統(tǒng)?？梢钥吹剑谪S田Mirai燃料電池汽車中也必須配備驅(qū)動電池和電機系統(tǒng)。

豐田Mirai燃料電池系統(tǒng)（來源：豐田官網(wǎng)）

（2）應(yīng)用場景各有所長：燃料電池適用于長途場景（續(xù)航能力強）、固定線路場景（對加氫站依賴低）的中重載貨車或客車等商用車，或者是大型乘用車，純電動更適用于中短途乘用車。同時，燃料電池也可以作為純電動車增程用途。因此兩者并不存在直接的競爭關(guān)系。

Part.2

燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游材料、中游燃料電池系統(tǒng)和下游應(yīng)用三個環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)成如下圖所示。

（1）上游原料端：氫氣和氧氣是燃料電池的動力來源，其中氧氣比較容易獲得，主要是氫氣的制取、儲運及基礎(chǔ)設(shè)施加氫站的建設(shè)。

目前，在上游，目前主流的制氫路線中（煤焦化氣化制氫、油氣制氫、氯堿制氫和清潔能源棄電制氫），考慮產(chǎn)量較高、產(chǎn)地距需求地較近、成本較低等因素，煤炭制氫和氯堿制氫是最佳選擇。

在氫氣儲運環(huán)節(jié)，目前存儲主流是壓縮和液化兩種方案，運輸主要是采用管束車、槽車等交通運輸工具。在產(chǎn)業(yè)投資前期，采用壓縮氫氣的方案投入較小，是主流的存儲方案，隨著下游產(chǎn)業(yè)規(guī)模擴大后，液化方案可以逐步實施，其更加適合長途運輸。

在加氫站環(huán)節(jié)，目前，我國建成并投入運營的加氫站有45座，其中2019年投入運營的有16座，加氫站建設(shè)腳步逐漸加快。日本和德國在2018年底在運營的加氫站共有100座和60座，我國在整體數(shù)量和人均數(shù)量上都差距較大。

2019年3月26日四部委發(fā)布《關(guān)于進一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》，提出地方補貼需支持加氫基礎(chǔ)設(shè)施。加氫站規(guī)劃方面提出要在2020年建成100座，2025年建成300座，2030年建成1500座。

（2）中游燃料電池系統(tǒng)：主要包括燃料電池電堆、空壓機、水泵、氫泵、儲氫器、加濕器以及部分裝配件，其中電堆是最核心的部分，在燃料電池中成本占比高達60%以上。

電堆又包括雙極板、電解質(zhì)、催化劑、氣體擴散層等。電堆中除了鉑催化劑外，其他主要材料包括石墨、聚合物膜、鋼等，且近年來單位功率鉑載量隨著技術(shù)突破不斷下降，因此長期來看未來燃料電池汽車成本有望接近純電動車。

（3）下游應(yīng)用：分為固定式（UPS、家用）、交通運輸（新能源汽車）和特殊領(lǐng)域（軍事、航天）等，其中交通運輸（新能源汽車）是最主要的應(yīng)用方向。

Part.3

燃料電池商業(yè)化進展

日本在燃料電池產(chǎn)業(yè)占據(jù)領(lǐng)先地位，以豐田汽車、本田汽車為代表的日本領(lǐng)先車企早在上世紀(jì)90年代就開始研發(fā)燃料電池汽車，2014年豐田推出的Mirai和2016年本田推出的Clarity都是技術(shù)水平較為先進的燃料電池汽車。政府的大力支持和長期的技術(shù)積累保證了日本氫能及燃料電池的技術(shù)水平與市場推廣情況均位于世界領(lǐng)先水平。

韓國在燃料電池產(chǎn)業(yè)也初具規(guī)模，韓國現(xiàn)代2013年就推出了ix35，是全球最早的商業(yè)化燃料電池乘用車；2018年，韓國現(xiàn)代推出NEXO，性能較為領(lǐng)先。2018年，韓國氫燃料電池車?yán)塾嫯a(chǎn)量不足2000輛，政府計劃到2022年將累計產(chǎn)量提升至8.1萬輛，并使得主要零部件的國產(chǎn)化率達到100%。

國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)起步較晚，北京奧運會有20多輛燃料電池轎車和2輛客車在運行，到上海世博會將近200輛各類燃料電池汽車示范運行，將于2022年舉辦的北京冬奧會，規(guī)劃將使用2000輛以上燃料電池汽車。

受益于此，我國燃料電池汽車銷量于2016年開始快速起步，最近3年燃料電池汽車銷量年復(fù)合增長率達到55.81%，2019年燃料電池汽車銷量達到2737輛，同比增長79.2%，表明我國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)從政府主導(dǎo)的技術(shù)探索、示范運營階段發(fā)展至商業(yè)化導(dǎo)入期階段。

在我國燃料電池產(chǎn)業(yè)，高校和科研院所是重要的參與者。在北方，主要有清華大學(xué)和中科院大連化學(xué)物理研究所（簡稱“中科院大化所”），集中于燃料電池電堆等部件的研發(fā)。在南方，同濟大學(xué)主要集中在燃料電池客車領(lǐng)域的研發(fā)。

此后，三所院校紛紛與企業(yè)合作，在相關(guān)研究領(lǐng)域進行產(chǎn)業(yè)落地，落地企業(yè)分別為2004年成立的北京億華通科技股份有限公司，專注于氫燃料電池動力系統(tǒng)的研發(fā)；2001年成立的新源動力股份有限公司，主攻電堆的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化；2001年成立的上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司。此后，這三家公司均成為我國燃料電池產(chǎn)業(yè)的重要力量。

此外，我們還對國內(nèi)外燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈其他相關(guān)環(huán)節(jié)進行了梳理，如下表所示。

Part.4

科創(chuàng)板燃料電池企業(yè)億華通

億華通已經(jīng)申報登陸科創(chuàng)板上市，通過其招股書，我們可以一窺燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展和企業(yè)盈利狀況，有助于更好的了解產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。

主營業(yè)務(wù)

億華通是一家專注于氫燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的高新技術(shù)企業(yè)，主要產(chǎn)品為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)和燃料電池電堆，公司致力于成為國際領(lǐng)先的氫燃料電池發(fā)動機供應(yīng)商，率先實現(xiàn)了發(fā)動機系統(tǒng)及燃料電池電堆的批量國產(chǎn)化，產(chǎn)品目前主要應(yīng)用于客車、物流車等商用車型。

公司與國內(nèi)知名的商用車企業(yè)宇通客車、北汽福田、中通客車、蘇州金龍以及申龍客車等建立了深入的合作關(guān)系，搭載億華通發(fā)動機系統(tǒng)的燃料電池客車先后在北京、張家口、上海、鄭州、蘇州等地上線運營。

2018年度，億華通共計實現(xiàn)燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)銷售303套，實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入36,833.69萬元，在國內(nèi)率先開啟了氫燃料電池發(fā)動機批量商業(yè)化的進程。

（1）燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)

公司發(fā)動機產(chǎn)品主要有30KW和60KW系列，如下表所示：

（2）燃料電池電堆

目前搭載億華通發(fā)動機系統(tǒng)的燃料電池車輛已在北京、張家口、上海、鄭州等地投入運營。其中，張家口公交公司于2018年7月引進的74輛燃料電池公交車歷經(jīng)了2018年整個冬季低溫環(huán)境，至今累計運營里程已經(jīng)超過300萬公里，示范運營和推廣效果良好。

公司主營業(yè)務(wù)收入主要由發(fā)動機系統(tǒng)、零部件、系統(tǒng)軟件等構(gòu)成，具體收入占比如下表所示：

財務(wù)分析

根據(jù)招股書顯示，億華通2016年至2018年實現(xiàn)營業(yè)收入分別為1.38億元、2.01億元和3.68億元，增速分別為153%、45.7%和83.1%；實現(xiàn)扣除非經(jīng)常性損益的凈利潤分別為1576.30萬元、513.52萬元、1818.12萬元，增速分別為45.5%、-68.8%和260%。從數(shù)據(jù)來看公司營收增速較快而利潤卻波動較大。

造成凈利潤波動較大的原因主要是費用增長過快。2016年至2018年，公司銷售費用為550.73萬元、988.09萬元、2661.93萬元，2018年增幅為169.4%，遠(yuǎn)超過同期營業(yè)收入83.1%的增速。管理費用為4023.74萬元、4009.萬元、8132.02萬元，2018年也增長一倍。

從現(xiàn)金流方面看，2016年至2018年，億華通的經(jīng)營活動現(xiàn)金流量凈額和投資現(xiàn)金流量凈額都為負(fù)，而籌資活動現(xiàn)金流凈額為正，顯示企業(yè)經(jīng)營造血能力欠缺，需要通過外部融資維持經(jīng)營。

公司經(jīng)營活動現(xiàn)金流較差主要因為應(yīng)收賬款較多，數(shù)據(jù)顯示，2016年末至2018年末，公司應(yīng)收賬款分別為1.02億元、2.88億元、4.19億元，分別占當(dāng)期營業(yè)收入的73.8%、142.9%、113.6%。

公司稱，應(yīng)收賬款占比較高是由公司所處的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的特點所決定的，公司主要客戶受補貼結(jié)算周期影響導(dǎo)致回款速度較慢。雖然有行業(yè)因素，但是后期我們?nèi)孕枰P(guān)注應(yīng)收賬款能否好轉(zhuǎn)。

公司融資信息如下表所示：

Part.5

值得關(guān)注的未上市企業(yè)

燃料電池產(chǎn)業(yè)目前還處于商業(yè)化導(dǎo)入階段，隨著技術(shù)的進步，配套的完善，其商業(yè)化前景可期。我們認(rèn)為其最主要的應(yīng)用燃料電池汽車將作為純電動汽車的重要補充，尤其在商用車領(lǐng)域占據(jù)重要地位。

整個產(chǎn)業(yè)鏈中我們認(rèn)為較有前景的依次為燃料電池商用車企、加氫站、質(zhì)子交換膜和燃料電池電堆。據(jù)此，我們挖掘了值得關(guān)注的未上市企業(yè)。

新源動力

新源動力是中國第一家致力于燃料電池產(chǎn)業(yè)化的股份制企業(yè)，集燃料電池科研開發(fā)、成果轉(zhuǎn)化、系統(tǒng)集成、標(biāo)準(zhǔn)制定、人才培養(yǎng)，產(chǎn)業(yè)化實踐于一體。新源動力自成立以來，即承擔(dān)國家科技部“863”計劃重大專項——車用燃料電池發(fā)動機研制課題。

公司在燃料電池發(fā)動機技術(shù)領(lǐng)域取得了多項成果，包括質(zhì)子交換膜燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)關(guān)鍵材料、關(guān)鍵部件、整堆系統(tǒng)各個層面的多項創(chuàng)新成果，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)近400件，已初步完成氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)化布局和15000kW/年的產(chǎn)能建設(shè)。

上海燃料電池

上海燃料電池汽車動力系統(tǒng)有限公司成立于2001年，2018年8月31日持有公司51%股權(quán)的猛獅科技以6000萬元轉(zhuǎn)讓其所持股份給長城控股。公司在國家863計劃項目的支持下，通過與同濟大學(xué)合作，先后完成了我國第一代至第四代燃料電池轎車動力平臺研發(fā)。

公司在燃料電池汽車動力系統(tǒng)平臺集成與匹配、動力系統(tǒng)總成控制、車載電流變與驅(qū)動控制、燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)集成、車載供氫系統(tǒng)集成、車載信息技術(shù)與遠(yuǎn)程監(jiān)控、示范運行考核與技術(shù)保障等方面形成了自有核心技術(shù)。

公司所研發(fā)的燃料電池汽車動力總成及動力總成控制器、集成功率控制單元、遠(yuǎn)程監(jiān)控車載模塊等產(chǎn)品分別應(yīng)用于2008年奧運會20輛燃料電池轎車、2010年上海世博會173輛各型燃料電池汽車、2011年深圳世界大學(xué)生運動會60輛燃料電池觀光車開展示范運行。2008年公司獲得國家科學(xué)技術(shù)進步獎二等獎。

上海重塑

上海重塑能源集團專注于車用燃料電池系統(tǒng)及其核心零部件產(chǎn)品開發(fā)和生產(chǎn)，同時向車企提供氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)品及燃料電池汽車動力系統(tǒng)工程服務(wù)。公司已完成兩款燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)，并分別于2017年和2018年投產(chǎn)。

公司在廣東省云浮市建成國內(nèi)首座商用車燃料電池系統(tǒng)量產(chǎn)基地，一期產(chǎn)能5000套/年，擴產(chǎn)后產(chǎn)能將達到20000套/年。2019年1月，與佛山市南海區(qū)政府簽訂投資協(xié)議，聚焦氫燃料電池汽車關(guān)鍵技術(shù)的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地項目，項目總投資21.6億元。

武漢理工新能源

武漢理工新能源有限公司成立于2006年，公司依托武漢理工大學(xué)在材料學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢，以質(zhì)子交換膜燃料電池關(guān)鍵材料和核心組件為基點，致力于燃料電池和燃料電池電動汽車的產(chǎn)業(yè)化進程，并擁有多項專利技術(shù)。

公司研發(fā)中心以湖北省燃料電池重點實驗室及材料復(fù)合新技術(shù)國家重點實驗室為依托，擁有一流水平的高素質(zhì)研發(fā)團隊、國際先進水平的研發(fā)條件及儀器。公司目前主要產(chǎn)品為質(zhì)子交換膜燃料電池CCM/MEA及燃料電池模塊的開發(fā)與應(yīng)用，武漢理工新能源有限公司的目標(biāo)是成為中國最大的專業(yè)燃料電池膜電極供應(yīng)商。

明天氫能

安徽明天氫能科技股份有限公司成立于2017年8月，是集合“氫能源研究、推廣、生產(chǎn)”為一體的高科技公司。

公司已經(jīng)建成了（部分在建）燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)和制造基地，擁有雙極板、MEA、電堆、壓縮機、氫氣循環(huán)裝置和燃料電池系統(tǒng)集成與控制等全產(chǎn)業(yè)鏈的關(guān)鍵核心技術(shù)，致力于通過先進的燃料電池技術(shù)為綠色交通、分布式發(fā)電、熱電聯(lián)供、制氫和加氫站等提供系統(tǒng)解決方案。

氫璞創(chuàng)能

北京氫璞創(chuàng)能科技有限公司成立于2010年，是一家致力于新能源技術(shù)市場化的燃料電池系統(tǒng)公司。氫璞創(chuàng)能致力于新能源技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化、市場化，并推動燃料電池技術(shù)在通信、汽車、軍工等領(lǐng)域應(yīng)用。

氫璞創(chuàng)能可實現(xiàn)甲醇、氫氣、天燃?xì)獾榷喾N燃料的燃料電池技術(shù)。核心研發(fā)團隊成員都在國外長期從事燃料電池產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、集成等工作，掌握甲醇燃料電池產(chǎn)品的核心技術(shù)和核心設(shè)計工藝，核心團隊具備產(chǎn)品的自主設(shè)計能力，并持續(xù)地提高設(shè)備的性能。

國鴻氫能

廣東國鴻氫能科技有限公司成立于2015年，公司經(jīng)營范圍包括氫燃料電池、系統(tǒng)控制設(shè)備的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等。目前的主要產(chǎn)品包括氫燃料電池電堆、系統(tǒng)模組、備用電源、應(yīng)急電源車以及一些軍用產(chǎn)品和加氫站等。

2016年，國鴻氫能與上海舜華新能源系統(tǒng)有限公司合作建設(shè)的首個商業(yè)運行加氫站啟用，為周邊地區(qū)的氫燃料電汽車運營提供加氫服務(wù)。2017年，全國約有1200多輛燃料電池汽車上牌，其中約50%的車輛使用國鴻氫能的燃料電池產(chǎn)品。

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