機械設備行業：邁入燃料電池技術快速發展的十年-220217（35頁）.pdf

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1、 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 1 證券研究報告 機械設備機械設備 邁入燃料電池技術快速發展的十年邁入燃料電池技術快速發展的十年 華泰研究華泰研究 機械設備機械設備 增持增持 ( (維持維持) ) 行業行業走勢圖走勢圖 資料來源：Wind，華泰研究 2022 年 2 月 17 日中國內地 專題研究專題研究 示范城市示范城市及補貼政策落地及補貼政策落地，燃料電池產業發展進入快車道燃料電池產業發展進入快車道 根據中國氫能源及燃料電池產業白皮書（2020） 預測，2030 年中國氫氣需求量 3715 萬噸，在終端能源消費中占比約為 5%，氫能在交通領域/發電等領域的應

2、用有望快速發展。據國內各地方政府規劃，我們預計 25 年氫燃料電池汽車保有量達 10 萬，30 年保有量達 100 萬輛，2022-2025 年CAGR=83.1%，2026-2030 年 CAGR=48.5%。政策補貼向重載長續航氫能車偏移，氫能重卡 21 年銷量 779 輛，同比增長 42 倍，若氫燃料電池車全面替代重卡、環衛、公交、大巴，每年潛在市場空間可達 180.8 萬輛。 2030 年目標可期：燃料電池核心關鍵技術年目標可期：燃料電池核心關鍵技術自主可控自主可控，實現大規模推廣應用實現大規模推廣應用 節能與新能源汽車技術路線圖 2.0發展目標：到 2025 年，基本掌握關鍵技術，實

3、現 PEMFC 電動汽車規?；茝V應用，并建設 1100kW 級PEMFC 分布式發電示范項目；2030 年完全掌握核心關鍵技術，建立完備的產業鏈，實現大規模推廣應用。目前，我國 PEMFC 技術路線已然成熟，部分技術方向已經具備了與發達國家“比肩”的條件，已經初步實現了 PEMFC 全產業鏈的國產化，已經基本具備產業化基礎，即將進入規?；痉哆\營的階段。 降本空間：降本空間：全生命周期降本全生命周期降本 46%可與電可與電動動車平價車平價 我們以 18 噸燃料電池重卡、燃油重卡、電動重卡為例進行全生命周期經濟性分析，不考慮補貼，在全生命周期內，燃料電池重卡降本 46%可與電動車平價，降本 3

4、6%可與柴油車平價。相對于柴油車和電動車，補貼前氫能車的購置成本分別高 80%和 35%；補貼后氫能車的每公里燃料成本低于柴油車，高出電動車 80%。按照節能與新能源汽車技術路線圖 2.0的降本目標，2025 年可以實現。2030 年，氫能車全生命周期成本將低于 2021年的同類型燃油車和電動車。 降本路徑：降本路徑：電堆核心部件和材料的自主可控電堆核心部件和材料的自主可控 降低電堆成本是燃料電池汽車商業化的關鍵，未來技術方向包括：1. 膜電極：初步達到產業化標準，核心材料的國產化尤為關鍵：1）催化劑：膜電極關鍵材料，鉑載量減少是降低電堆成本的關鍵；2）質子交換膜：全氟磺酸膜是主流，國內已經具

5、備量產能力；3）氣體擴散層：目前全部依賴進口，國內企業在技術層面已經可以對標國際先進產品，規?；a可期；2. 雙極板：石墨雙極板技術較為成熟，基本已實現國產化，但耐久性和工程化有待驗證；3. 空壓機：已實現全功率段國產化，目前國產化率接近100%；4. 氫氣循環泵：20 年后我國氫循環系統市場逐步實現國產替代。 競爭格局：競爭格局：國內外廠商積極擴產能，打好示范期突圍賽國內外廠商積極擴產能，打好示范期突圍賽 2019 年至 2021 年期間燃料電池電堆的 TOP3 集中度從 84%降低到 58%，尤其是 21 年隨著政策落地，豐田、現代等國外領先企業、國內大型國有企業國電投氫能、民營領先企業

6、億華通、國鴻氫能、上海重塑等都積極跑步入局，進行產能建設和上車示范。我們認為示范期內市場競爭有望進一步加劇，有利于技術的進步和產業發展，系統產品朝著更大功率和更高功率密度發展，具備多場景示范經驗、研發投入能力強，產品性能不斷完善提升的企業有望勝出。 風險提示：產業政策不及預期；未來經濟增速不達預期；原材料價格大幅波動； 國際貿易摩擦加劇限制產業發展。 (19)(13)(7)(1)5Feb-21Jun-21Oct-21Feb-22(%)機械設備滬深300 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 2 機械設備機械設備 正文目錄正文目錄 “十四五十四五”構建構建“大氫能大氫能”

7、圖景，燃料電池先行圖景，燃料電池先行 . 3 氫能是國家能源安全，節能減排的優選方案 . 3 示范城市群探索多元應用場景，政策精準補貼. 5 氫能車進入規模示范階段，2025 年保有量有望達到 10 萬輛 . 8 降本目標：補貼前全生命周期降本降本目標：補貼前全生命周期降本 46%可與電車平價可與電車平價 . 11 長途、大功率應用場景下，燃料電池系統優勢明顯 . 11 經濟性決定因素：購置成本、氫耗及氫氣價格. 12 以 18 噸重卡車型為例降本空間測算：燃料電池車 VS 柴油車 VS 純電車 . 14 降本路徑：國產化推動規?；当韭窂剑簢a化推動規?；?. 16 目標：2025 年掌握關

8、鍵技術，2030 年完全實現關鍵技術的自主可控 . 16 電堆：初步實現產業化條件，國產化 . 19 膜電極：初步達到產業化標準，關鍵材料國產化推進帶動成本下行 . 19 膜電極關鍵材料-催化劑：低鉑/高活性鉑/非鉑 . 21 膜電極關鍵材料-質子交換膜：全氟磺酸膜是主流，國內具備量產能力 . 23 膜電極關鍵材料-氣體擴散層：技術層面已經對標國際先進產品，規?；a可期 . 24 雙極板： 石墨雙極板技術成熟，基本已實現國產化，耐久性和工程化有待驗證 . 24 系統部件：技術成熟，國產化程度相對較高 . 26 空氣壓縮機：已實現全功率段國產化，國產化率接近 100% . 26 氫氣循環泵：2

9、020 年氫循環系統市場逐步實現國產替代 . 26 增濕器：材料端技術門檻較高，國產替代任務艱巨 . 27 燃料電池制備工藝復雜，膜電極&雙極板設備價值量高 . 27 競爭格局：打好示范期的突圍賽競爭格局：打好示范期的突圍賽 . 29 多家廠商入局，市場集中度持續下降 . 29 國內外廠商積極擴產能 . 30 產品方面，提升系統功率和功率密度 . 32 產業鏈梳理 . 34 風險提示. 35 fXdYxUhUlXdWNApOqRpP8O8Q9PpNoOmOoMfQqQsQfQqRxP7NmMzQwMrQzRuOnNmR 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 3 機械設備

10、機械設備 “十四五十四五”構建構建“大氫能大氫能”圖景圖景，燃料電池先行燃料電池先行 氫能氫能是國家是國家能源安全，能源安全，節能節能減排減排的優選方案的優選方案 氫能將成為能源安全的重要組成部分。氫能將成為能源安全的重要組成部分。根據中國氫能源及燃料電池產業白皮書（2020） 預測，2030 年中國氫氣需求量 3715 萬噸，在終端能源消費中占比約為 5%； 2060 年 13030 萬噸，在終端能源消費中占比約為 22%。國際能源署預測，到 2070 年全球對氫氣的需求將達到 5.2 億噸。世界能源理事會預計，到 2050 年氫能在全球終端能源消費量占比 25%。 圖表圖表1： 全球發布氫

11、能戰略和發展路線圖的國家全球發布氫能戰略和發展路線圖的國家 資料來源：中國氫能及燃料電池產業手冊（2020）、華泰研究 圖表圖表2： 我國能源結構展望我國能源結構展望 圖表圖表3： 我國氫能年產量及預測我國氫能年產量及預測 資料來源：中國氫能聯盟、華泰研究 資料來源：中國氫能聯盟、華泰研究 1%5%10%15%22%0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%20202025E2030E2040E2050E2060E化石能源水電核電風光光伏氫能33423715527696901303002,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00020202

12、030E2040E2050E2060E（萬噸）氫能年產量 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 4 機械設備機械設備 2021 年，全球主要國家共銷售氫車年，全球主要國家共銷售氫車 16,313 臺，同比增長臺，同比增長 68%，韓國占據總銷量的，韓國占據總銷量的 52%。受強勢補貼政策驅動，韓國市場延續了 2020 年的增長勢頭，全年共售出 8,498 臺氫車，約占全球總銷量的一半。美國全年氫車銷量為 3,341 臺，較 2020 年激增 2.5 倍，主要原因是 2020 年疫情導致銷量基數過低；日本全年共售出氫車 2,464 臺，同比增長 67%，主要受益于 202

13、0 年底新一代豐田 Mirai 的上市。德國共售出氫車 424 臺，同比增長 38%。中國全年氫車銷量為 1,586 臺，同比增長 35%。全球主要國家氫車保有量為 49,562 臺，同比增長 49%。 圖表圖表4： 2014-2021 全球主要國家氫車銷量全球主要國家氫車銷量 圖表圖表5： 2014-2021 全球主要國家氫車保有量全球主要國家氫車保有量 資料來源：中國汽車工業協會，韓國國土交通部，次時代自動車振興中心，日本自動車販賣協會聯合會，德國聯邦交通局，香橙會研究院、華泰研究 資料來源：中國汽車工業協會，韓國國土交通部，次時代自動車振興中心，日本自動車販賣協會聯合會，德國聯邦交通局，

14、香橙會研究院、華泰研究 相同里程下相同里程下一輛重卡的二氧化碳排放量約為一輛乘用車的十倍，一輛重卡的二氧化碳排放量約為一輛乘用車的十倍，氫能物流車氫能物流車/乘用車乘用車/重卡重卡預計單車年碳減排量達預計單車年碳減排量達 9.8t/2.1t/187.6t，提高重卡的新能源轉化率是商用車發展的重頭戲提高重卡的新能源轉化率是商用車發展的重頭戲。重卡作為物流運輸的主力生產工具，單車運營里程長、運營次數多、柴油消耗總量高，成為氮氧化物、一氧化碳和顆粒物等污染物的主要排放來源，造成嚴重的環境污染。根據商用汽車的統計，2021 年我國重卡保有量約有 850 萬輛，重卡的污染排放量占到商用車總排放量的近 6

15、 成。根據歐洲化學工業理事會測量和管理貨運運營中二氧化碳排放的指南測算，重型卡車的平均二氧化碳排放量為 62g/tkm，以一輛重型卡車載重 40t 計算，每公里二氧化碳排放量約 2.5kg。美國環保局數據顯示，一輛典型的乘用車二氧化碳排放量約為 0.25kg/km，相同里程下重卡的二氧化碳排放量約為乘用車的十倍。根據 TrendBank 的數據，氫能物流車/乘用車/重卡預計單車年碳減排量達 9.8t/2.1t/187.6t。 圖表圖表6： 一輛重卡一輛重卡的的二氧化碳排放量相當于十輛乘用車二氧化碳排放量相當于十輛乘用車 圖表圖表7： 氫能物流車氫能物流車/乘用車乘用車/重卡預計單車年碳減排量重

16、卡預計單車年碳減排量 9.8t/2.1t/187.6t 資料來源： TrendBank、華泰研究 資料來源：歐洲化學工業理事會測量和管理貨運運營中二氧化碳排放的指南、美國環保局、華泰研究 02,0004,0006,0008,00010,00012,00014,00016,00018,00001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,0008,0009,00020142015201620172018201920202021（輛）日本美國中國韓國德國合計（右軸）010,00020,00030,00040,00050,00060,00005,00010,00015,00020,

17、00025,00020142015201620172018201920202021（輛）日本美國中國韓國德國合計（右軸） 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 5 機械設備機械設備 示范城市群探索示范城市群探索多元應用多元應用場景，政策精準補貼場景，政策精準補貼 “3+2”示范城市”示范城市群群格局形成格局形成，探索多元應用場景，探索多元應用場景，交通領域是氫能產業應用的先導部分交通領域是氫能產業應用的先導部分。2021 年 9 月，我國首批三個燃料電池汽車示范城市群落地，分別由北京市、上海市和廣東省佛山市牽頭。2021 年 12 月 28 日，河南、河北兩大燃料電池汽

18、車示范城市群正式啟動。全國“3+2”燃料電池汽車示范格局形成，合計共 47 座城市。國家發改委能源研究所環境中心主任熊華文提出：“交通領域是氫能產業應用的先導部分，十四五期間，氫能將探索走多元化的應用之路，在工業、建筑等領域進行探索，構建“大氫能”圖景。 圖表圖表8： 第一批三大城市去年定位及示范目標第一批三大城市去年定位及示范目標 城市群名稱城市群名稱 成員組成成員組成 內部定位內部定位 示范目標示范目標 京津冀城市群 北京市：大興區、海淀區、昌平區等六區 “一核、兩鏈、四區” 打造引領全球的氫能產業高地，立足全球視野、國際標準，堅持政府引導、市場化運作，依托北京清華工業開發研究院產業資源優

19、勢，構建“3+N”氫能產業生態體系； 天津市：濱海新區 一核：北京為核心區 河北?。罕６ㄊ?、唐山市 兩鏈：氫能供應鏈（濱州、保定、燕山）、產業發展鏈（雄安、北京、天津、淄博） 山東?。簽I州市、淄博市等 四區：冬奧場景特色示范區（北京-張家口）、礦石鋼材重載場景特色示范區（唐山）、港口場景特色示范區（天津）、建筑材料運輸場景特色示范區（雄安） 上海城市群 上海市 “1+6”式發展 聚焦突破一批核心部件、推出一批高端產品、形成一批中國標準，打造產業規模最大、體制環境最優、整體競爭力最強的燃料電池汽車產業集群，示范車輛 10000輛。 江蘇?。禾K州市、南通市 長三角聯動、產業鏈協同 浙江?。杭闻d市

20、“中長途+中重載”應用場景聚焦的燃料電池汽車城市群示范新模式 山東省:淄博市 - 寧夏區:寧東能源化工基地 - 內蒙區:鄂爾多斯市 - 廣州城市群 廣東?。悍鹕绞?，廣州市、深圳市、珠海市、東莞市、中山市、陽江市、云浮市 以佛山、廣州、深圳、淄博、六安和包頭六大燃料電池技術創新和產業高地為引擎 通過技術創新促進氫燃料電池汽車制造成本不斷下降，用氫成本不高于每公斤 35 元。加快建設加氫基礎設施，建立安全穩定的氫氣供應保障體系，實現示范期內建設超 200 座加氫站目標，示范車輛 10000 輛。 福建?。焊Ｖ菔?聯動東莞、中山、云浮等關鍵材料、技術及裝備研發制造基地 山東?。鹤筒┦?依托珠海、陽江

21、、福州、包頭等氫源供應基地，推動示范應用 安徽?。毫彩?全面實現示范城市群跨越式發展。 內蒙區：包頭市 資料來源：香橙會研究院、華泰研究 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 6 機械設備機械設備 圖表圖表9： 各省十四五各省十四五各地方政府氫能規劃目標各地方政府氫能規劃目標 省市省市 規劃年份規劃年份 產業規模產業規模 企業數量企業數量 推廣推廣/應用燃料電池車應用燃料電池車（輛）（輛） 加氫站累計數量（座）加氫站累計數量（座） 北京 2023 500 億元（京津冀） 5-8 家龍頭企業 3,000 37 2025 1,000 億元（京津冀） 10-15 家龍頭企業

22、 10,000 72 山東 2022 200 億元 100 家相關企業 30,000 30 2025 1,000 億元 10 家知名企業 10,000 100 2030 3,000 億元 一批知名企業 50,000 200 河北 2022 150 億元 / 2,500 20 2025 500 億元 10-15 家領先企業 10,000 50 2030 2,000 億元 5-10 家龍頭企業 50,000 100 河南 2023 / 30 家相關企業 3,000 50 2025 1,000 億 元 （ 燃 料 電 池 汽車） 5,000 80 重慶 2022 / 6 家相關企業 800 10 2

23、025 / 15 家相關企業 1,500 15 天津 2022 150 億元 2-3 家龍頭企業 1,000 10 四川 2025 初具規模 25 家領先企業 6,000 60 （成都市） 2023 500 億元 100 家相關企業 2,000 30 浙江 2022 100 億元 / 1,000 30 （寧波市） 2022 / / 600-800 10-15 2025 / / 1,500 20-25 上海 2023 1,000 億 元 （ 燃 料 電 池 汽車） / 近 10,000 30 2025 / / 10,000+ 70 江蘇 2021 500 億元 1-2 家龍頭企業 / 2021

24、年 20 座/2025 年 50座 （蘇州市） 2025 500 億元 / 10,000 40 （張家港市） 2020 100 億元 2-3 家一流企業 200 10 內蒙古 2023 400 億元 3-5 家龍頭企業 3830 60 2025 1000 億元（燃料電池汽車） 10-15 家龍頭企業 10000 90 廣東 2022 200 億元 / 3000 30 （廣州市） 2025 600 億元 100 家相關企業 1-2 家龍頭企業 / 50 2030 2000 億元 / / 100 （佛山市） 2025 300 億元 100 家相關企業 / / 2030 1000 億元 / / 57

25、 山東 2022 200 億元 / 3000 30 2025 1000 億元 / 10000 100 2030 3000 億元 / 50000 200 湖北（武漢市） 2025 1000 億元 3-5 家領軍企業 2000-3000 30-100 資料來源：各政府部門公告、華泰研究 國補國補補貼采取“以獎代補”補貼采取“以獎代補”方式方式精準補貼精準補貼，按照示范城市群任務目標完成情況給予獎勵。，按照示范城市群任務目標完成情況給予獎勵。示范城市群獎勵為期 4 年，各年度獎勵比例為 20 年/21 年/22 年/23 年：1.3/1.2/1.1/0.9，可近似看作 21 年、22 年獎勵在前一年

26、基礎上退坡 10%，23 年獎勵退坡 20%。財政部分別在燃料電池汽車推廣應用和氫能供應兩個領域給予示范城市群補貼，原則上 1 積分約獎勵 10 萬元。示范期間將根據示范進展情況適度調整補貼標準和技術要求。積分上限分別為 15000 積分和 2000 積分，即補貼金額上限為 15 億元和 2 億元。為推進產業合理布局，示范區以外的地方原則上不宜再對燃料電池汽車推廣給予購置補貼。 示范城市群中上海補貼政策已經落地，其余示范城市群政策有望逐步落地。示范城市群中上海補貼政策已經落地，其余示范城市群政策有望逐步落地。上海的補貼力度較大：1）與國補進行 1：1 配套，每 1 積分國補+地補共 20 萬元

27、的獎勵，由統籌資金安排 15 萬元，燃料電池系統生產企業所在區安排 5 萬元；2）補貼范圍涵蓋了制儲運加用全產業鏈各個環節，將整車企業運營納入補貼，將核心零部件從國補的 8 大擴展到 9 大，增加了儲氫瓶閥；對加氫站建設和氫氣零售價給予補貼。 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 7 機械設備機械設備 圖表圖表10： 燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系燃料電池汽車城市群示范目標和積分評價體系 領域領域 關鍵指標關鍵指標 城市群示范目標城市群示范目標 燃料電池汽車推廣應用 推廣應用車輛數量 1.示范期間，車輛推廣規模應超過 1000 輛。電堆、膜電極、雙極板、質子交

28、換膜、催化劑、碳紙、空氣壓縮機、氫氣循環系統等領域取得突破并實現產業化。 推廣應用車輛技術 2.燃料電池系統的額定功率不小于 50kW，且與驅動電機的額定功率比值不低于 50%。 3.燃料電池啟動溫度不高于-30。 4.乘用車燃料電池堆額定功率密度不低于 3.0kW/L，系統額定功率密度不低于 400W/kg；商用車燃料電池堆額定功率密度不低于 2.5kW/L，系統額定功率密度不低于 300W/kg。 推廣應用車輛運營 5.燃料電池汽車純氫續駛里程不低于 300 公里。對最大設計總質量 31 噸（含）以上的貨運車輛，以及礦山、機場等場內運輸車輛，經認定后可放寬至不低于 200 公里。 6.燃料

29、電池乘用車生產企業應提供不低于 8 年或 12 萬公里(以先到者為準，下同)的質保，商用車生產企業應提供不低于5 年或 20 萬公里的質保。 7.平均單車累計用氫運行里程超過 3 萬公里。 8.鼓勵探索 70MPa 等燃料電池汽車示范運行。 氫能供應 氫能供應及經濟性 1.車用氫氣年產量超過 5000 噸。鼓勵清潔低碳氫氣制取，每公斤氫氣的二氧化碳排放量小于 15 公斤。 2.車用氫氣品質滿足質子交換膜燃料電池汽車用燃料氫氣（GB/T37244-2018）要求。 3.車用氫能價格顯著下降，加氫站氫氣零售價格不高于 35 元/公斤。 資料來源： 燃料電池汽車示范城市群申報指南 、華泰研究 圖表圖

30、表11： 燃料電燃料電池汽車城市群積分評價體系池汽車城市群積分評價體系 領域領域 國補獎勵辦法國補獎勵辦法 上海城市群獎勵積分標準上海城市群獎勵積分標準 補貼上限（分）補貼上限（分） 燃料電池系統和零部件 1.2020 年度 1.3 分/輛（標準車，下同），2021 年度 1.2 分/輛，2022 年度 1.1 分/輛，2023 年度 0.9 分/輛。 燃料電池系統的額定功率大于 80kW 的貨運車輛，最大設計總質量 12-25（含）噸按1.1 倍計算，25-31（含）噸按 1.3 倍計算，31 噸以上按 1.5 倍計算。 1.整車購置獎勵。2025 年前，燃料電池汽車在本市開展示范應用，符合

31、本市有關要求，并取得國家綜合評定積分的，本市按照每 1積分 20 萬元標準獎勵相關車輛生產廠商。 15,000 2.關鍵零部件產品通過第三方機構的綜合測試，每款產品在示范城市群應用不低于 500臺套，產品實車運行驗證超過 2 萬公里，技術水平和可靠性經專家委員會評審通過，給予額外加分。其中： 電堆、雙極板獎勵積分標準 0.20 分/輛；膜電極、空氣壓縮機、質子交換膜獎勵積分標準 0.25 分/輛； 催化劑、碳紙、氫氣循環系統獎勵積分標準 0.30 分/輛。 每款關鍵零部件產品最多額外獎勵 1500 分。 在全國范圍內，根據關鍵零部件產品技術、質量和安全水平等因素進行綜合評價，每類關鍵零部件最多

32、給予 5 款產品加分。 2.關鍵零部件獎勵。相關企業生產的電堆、膜電極、雙極板、質子交換膜、催化劑、碳紙、空氣壓縮機、氫氣循環系統、儲氫瓶閥等關鍵零部件，用于國內示范城市群車輛應用，參照國家綜合評定獎勵積分，每 1 積分獎勵 3 萬元。 氫能供應 按照車用氫氣實際加注量給予積分獎勵： 1.2020 年度 7 分/百噸，2021 年度 6 分/百噸，2022 年度 4 分/百噸，2023 年度 3 分/百噸。 2.成本達標，獎勵 1 分/百噸。 3.清潔氫（每公斤氫氣的二氧化碳排放量小于 5 公斤）獎勵 3 分/百噸。 4.運輸半徑200km，獎勵 1 分/百噸。 3.車輛運營獎勵。2025 年

33、前，對每個年度內行駛里程超過 2 萬公里的燃料電池貨車、商業通勤客車給予運營獎勵，每輛車自取得營運額度起累計最多獎勵 3 個年度。其中，中型卡車（設計總質量 1231 噸）每車每年獎勵不超過 0.5 萬元，重型卡車（設計總質量超過 31 噸）每車每年獎勵不超過 2 萬元，通勤客車每車每年獎勵不超過 1 萬元。 2,000 資料來源： 燃料電池汽車示范城市群申報指南 、華泰研究 補貼政策補貼政策鼓勵鼓勵續航里程高、功率大的續航里程高、功率大的商用車商用車型型，以以上海地區上海地區 31 噸以上重卡車型為例，國噸以上重卡車型為例，國補補+地補超過地補超過 100 萬，補貼后車輛購置成本與燃油車持平

34、萬，補貼后車輛購置成本與燃油車持平。根據最新積分獎勵政策，針對功率大于 75kW 的燃料電池車，給予更高的積分和補貼支持。納入獎勵車輛的純氫續駛里程應不低于 300km，對于 31 噸以上的重型貨車以及礦山、機場等場內運輸車輛，續駛里程可放寬至 200km。這有利于諸如礦用卡車、機場擺渡車等場內運輸車型應用。車型上，輕中型貨車（12 噸）和中小型客車（4080801001301800408012016020020172018201920202021E2025E最大額定功率（kW） 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 13 機械設備機械設備 2017 年年發布的發布的節

35、能與新能源汽車技術路線圖提出的節能與新能源汽車技術路線圖提出的降本要求更高降本要求更高： 1） 燃料電池系統燃料電池系統：商用車燃料電池系統成本 2020/2025/2030 年分別為 5000/2000/600元/kW，以 2020 年為基數，2025/2030 年分別下降 60%/88%；乘用車燃料電池系統成本 2020/2025/2030 年分別為 1500 /800 /200 元/kW，以 2020 年為基數，2025/2030 年分別下降 46%/86.7%； 2） 儲氫系統成本儲氫系統成本：2020/2025/2030 年分別為 3000/2000/1800 元/kg，以 2020

36、 年為基數，2025/2030 年分別下降 33%/40%。 圖表圖表29： 商用車燃料電池系統降本商用車燃料電池系統降本目標目標 圖表圖表30： 乘用車燃料電池系統降本乘用車燃料電池系統降本目標目標 資料來源：中國氫能產業發展報告 2020、華泰研究 資料來源：中國氫能產業發展報告 2020、華泰研究 圖表圖表31： 不同車型燃料電池系統功率發展目標不同車型燃料電池系統功率發展目標 圖表圖表32： 不同車型燃料電池系統百公里氫耗目標不同車型燃料電池系統百公里氫耗目標 資料來源：中國氫能產業發展報告 2020、華泰研究 資料來源：中國氫能產業發展報告 2020、華泰研究 10,000 3,50

37、0 1,000 500 02,0004,0006,0008,00010,00012,0002020202520352050商用車燃料電池系統價格（元/KW)3,500 1,700 455 350 05001,0001,5002,0002,5003,0003,5004,0002020202520352050乘用車燃料電池系統價格（元/KW)305080100601001502001001502503000501001502002503003502020年2025年2035年2050年(kW)物流車客車重卡024681012142020年2025年2035年2050年(kg/100km)物流車客車

38、重卡 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 14 機械設備機械設備 以以 18 噸重卡車型為例降本空間測算：噸重卡車型為例降本空間測算：燃料電池燃料電池車車 VS 柴油柴油車車 VS 純電純電車車 基于中國、美國和日本的成本預測數據，根據車用燃料電池系統動力匹配的特點，分析燃料電池與純電動卡車（18t）的成本差異。根據上海捷氫 2021 年 9 月發表的論文基于 TCO 分析氫氣價格對燃料電池重卡經濟性的影響 ，我們選取載重 18t 的一汽解放 J6L42廂式運輸車，車輛使用場景為車隊營運重卡，該運輸車需要滿足日均 500km 以上的長途運輸需求，使用時間為 5 年完成

39、 100 萬公里。結論如下： 1) 購置成本購置成本：燃油重卡價格約 20 萬，補貼前純電重卡約 71.6 萬，補貼后為 67.6 萬，補貼前燃料電池重卡約 96.9 萬，補貼后為 16.8 萬。補貼前氫能車的購置成本分別高過燃油重卡 80%，高于純電重卡 35%。 2) 運營成本運營成本：燃油重卡柴油費用為 1.61 元/公里，電動車電費為 0.88 元/公里，補貼前燃料電池重卡能源使用成本為 2.01 元/公里，補貼后燃料電池重卡氫氣費用為 1.58 元/公里，低于柴油重卡的運營成本。 補貼后氫能車的燃料成本低于燃油重卡，高于純電重卡 80%。 3) 全生命周期成本來看，全生命周期成本來看

40、，補貼前，燃料電池重卡全生命周期成本高出燃油重卡 36%，高出純電重卡 46%。補貼后，燃料電池汽車全生命周期的成本與低于柴油重卡，略高于純電重卡 7%。 圖表圖表33： 18t 重卡重卡 ICEV、BEV、FCV 三種車型全生命周期成本假設總表三種車型全生命周期成本假設總表 燃油車（燃油車（ICEV） 電動車（電動車（BEV） 補貼前補貼前 電動車（電動車（BEV） 補貼后補貼后 燃料電池汽車（燃料電池汽車（FCV） 補貼前補貼前 燃料電池汽車（燃料電池汽車（FCV） 補貼后補貼后 參數 總質量/t 18 18 18 18 18 整車質量/t 7.9 8.9 8.9 8.2 8.2 額定載重

41、/t 9.9 8.9 8.9 9.6 9.6 廠標續航/km - 480 480 480 480 油箱/電池容量/儲氫瓶 300L 327. 82 kWh 327. 82 kWh 17. 6 kg + 60 kWh 動力電池 17. 6 kg + 60 kWh 動力電池 購置成本 售價 18.42 71.6 71.6 96.9 96.9 購置稅 1.57 - - - - 政府補貼 - - 4 - 80.1 合計合計 20.0 71.6 67.6 96.9 16.8 使用成本 總行駛里程/萬公里 100 100 100 100 100 百公里能耗 28L 68 kWh 68 kWh 4.5 kg

42、 4.5 kg 能源價格 7.3 元/L 1. 3 元/kWh 1. 3 元/kWh 44.7 元/kg 35 元/kg 能源使用成本/（元/公里） 2.04 0.88 0.88 2.01 1.58 過橋過路費/（萬元） 70 70 70 70 70 百萬公里使用成本百萬公里使用成本/萬元萬元 274.4 160.9 160.9 271.0 228.0 維保成本 輪胎費/萬元 12 12 12 12 12 維修費/萬元 5 5 5 5 5 保養費/萬元 20 58.7 58.7 65 65 合計合計/萬元萬元 37 75.7 75.7 82 82 全生命周期總成本全生命周期總成本（萬元）（萬元

43、） 331.4 308.2 304.2 449.9 326.8 注：1、電車保養費主要構成為全生命周期 100 萬公里內，需要更換 1 次動力電池，成本為 49.17 萬。燃料電池車保養費主要為更換一次系統，成本為 55 萬；2、動力電池系統成本以 1500 元/kWh 進行計算，FCV 車型采用額定功率 110kW 的燃料電池系統，成本以 5000 元/kW 計算，35MPa 儲氫系統成本以 3000 元/kg 計算。 資料來源： 基于 TCO 分析氫氣價格對燃料電池重卡經濟性的影響上海捷氫 2021 年 9 月、華泰研究預測。 如果 2025 年和 2030 年氫燃料電池汽車性能及成本的達

44、到節能與新能源汽車技術路線圖規劃目標，則 18 噸重卡全生命周期成本 2025 年為 255.86 萬，2030 年為 179.71 萬，分別比 2021 年燃油重卡成本低 22.79%和 45%，比 2021 年純電動重卡低 5%和 31%。 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 15 機械設備機械設備 圖表圖表34： 2025 及及 2030 年年 TCO 分析中假設數據表分析中假設數據表 參數參數 2025 年年 2030 年年 燃料電池系統成本/(元/kW) 2000 600 儲氫系統成本/(元/kg) 2000 1800 質量儲氫率/% 5.5 7.5 18t

45、 重卡百公里氫耗/kg 4 3.5 氫氣零售價 20 元/KG 10 元/KG 18t 全生命周期總成本 255.86 萬 179.71 萬 注：ICEV 車型使用的 0 號柴油取 7.3 元/L；運營重卡作為運輸工具，車輛的使用效率要求高，BEV 車型運輸過程中主要以公共充電樁進行充能，采用廣東省的平均快充價格 1.3 元/kWh 計算；根據廣東省工業電價 0.66 元測算 資料來源： 節能與新能源汽車技術路線圖 、華泰研究 需要注意的需要注意的是是：類似車型的情況下，燃料電池汽車的續駛里程主要取決于氫系統的儲氫量，純電動汽車的續駛里程主要取決于電池的容量，鋰電池應用于重型車輛時，鋰電池的自

46、重不可忽略，根據高工鋰電的數據，我們以一輛續航里程 200 公里的 30 噸純電動卡車為例，鋰離子電池容量約為 400kWh，使用 300Wh/kg 的鋰離子電池，電池自重高達 1.3 噸，如果續駛里程提高到 800-1000 公里，電池自重將高達 6 噸以上；而 30 噸的燃料電池卡車百公里氫耗約為 10kg，使用儲氫密度在 5.7%的 70MPa 儲氫系統，續駛里程為 1000 公里時燃料電池系統與儲氫系統重量的總和僅 2 噸左右。 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 16 機械設備機械設備 降本路徑：降本路徑：國產國產化推動規?；苿右幠；?目標：目標：202

47、5 年掌握關鍵技術，年掌握關鍵技術，2030 年完全年完全實現實現關鍵技術的自主可控關鍵技術的自主可控 根據節能與新能源汽車技術路線圖 2.0發展目標：到 2025 年，基本掌握關鍵技術，實現 PEMFC 電動汽車規?；茝V應用，建設 1100kW 級 PEMFC 分布式發電示范項目；到 2030 年完全掌握核心關鍵技術，建立完備的產業鏈，實現大規模推廣應用；到 2050 年實現普及應用。 圖表圖表35： 燃料電池需要攻克的重點技術燃料電池需要攻克的重點技術 資料來源：TrendBank、華泰研究 圖表圖表36： 燃料電池車及燃料電池系統構成燃料電池車及燃料電池系統構成 圖表圖表37： PEM

48、FC 單電池及電堆構成單電池及電堆構成 資料來源：我國燃料電池產業發展概述楊錚、韓紅梅（2020 年）、華泰研究 資料來源：億華通招股說明書、華泰研究 質子交換膜燃料電池（質子交換膜燃料電池（PEMFC）是現階段國內外主流應用技術）是現階段國內外主流應用技術。燃料電池通過電化學反應直接發電，不受卡諾循環限制，沒有機械傳動損失，理論發電效率遠高于內燃機。質子交換膜燃料電池憑借啟動時間短、操作溫度低、結構緊湊、功率密度高的優點成為燃料電池汽車邁入商業化進程的首選。 免責聲明和披露以及分析師聲明是報告的一部分，請務必一起閱讀。 17 機械設備機械設備 圖表圖表38： 燃料電池分類燃料電池分類質子交換

49、膜燃料電池質子交換膜燃料電池是主流應用技術是主流應用技術 低溫型低溫型 PEMFC 高溫型高溫型 PEMFC DMFC AFC SOFC MCFC PAFC 電解質 全氟磺酸樹脂 聚苯并咪唑 改性 PFSA KOH 溶液 Y2O3ZrO2 混合碳酸鹽 磷酸 催化劑 Pt Pt Pt-Ru Ni 無 非貴金屬 Pt 工作溫度/ 6090 120200 120 80230 5001 000 600700 160220 發電效率/ % 4060 4060 3560 5060 5570 5065 3545 燃料 氫 氫 甲醇 氫 氫、天然氣等 氫、天然氣等 氫 典型功率/kW 1100 1100 0.

50、08 電阻率 3 鉑用量/（g.kW-1） 0.03 厚度/mm 金屬1.2, 其他20000 20000 20000 - 10000 運行環境（C） -4090 -3095 - - - 抗反極能力（min） 200 200 - - - 資料來源：TrendBank、各公司官網、華泰研究 21 年后國內膜電極企業擴產速度加快年后國內膜電極企業擴產速度加快，雙面直接涂布技術和膜電極一體成型技術正在成雙面直接涂布技術和膜電極一體成型技術正在成為主流為主流。國外膜電極供應商已具備膜電極批量自動化生產線，單線年產能在數千平方米到萬平方米級。2019 年后鴻基創能、擎動科技、武漢理工氫電以及泰極動力國產