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一、國內氫燃料電池產業：具備產業基礎，整裝待發
核心觀點：氫燃料電池的底層技術決定了它是高能量密度、高能量轉換率、環保無汙染的能量來源，是理想汽車動力來源。目前國產氫燃料電池零部件、電堆已基本具備產業基礎， 重要系統配件主要依賴進口，正待政策春風起，以揚帆遠航。
（一）氫燃料：理想汽車動力來源
1、氫燃料電池工作原理決定了其是理想的汽車動力來源
氫燃料電池與蓄電池電極反應物質貯存於電池內部不同，與內燃機相似，是將源源不斷輸入的燃料中的化學能轉換為電能。電池的負極供給燃料（氫氣），正極供給氧化劑（氧氣、空氣），氫在負極上的催化劑的作用下失去電子，成為氫離子，進入電解液中，而電子則沿外部 電路移向正極，在正極催化劑作用下與氧氣結合生成水。
燃料電池技術原理與蓄電池、內燃機有差別，因而兼具兩者的 「燃料屬性」、「環保屬性」 和「能量屬性」，適應於重載、長裡程、寒冷的運輸場景。
「燃料屬性」：是指燃料電池可以向內燃機一樣只需為燃料電池添加氫燃料即可維持電池 的持續使用，加氫時間 3-5 分鐘，續航裡程輕鬆超 500 公裡，從而解決了純電動汽車壽命周期 需要更換 3~4 次蓄電池的難題和裡程焦慮難題。「環保屬性」：氫燃料電池汽車不排放二氧化 碳和任何 PM2.5 汙染物，只生成水，被業內稱為「終極環保車」。「能量屬性」：從全生命周期 能源效率看，氫和甲烷燃料電池汽車遠超過純電動汽車。氫氣的能量密度高達 140.4MJ/kg， 遠高於鋰電池的 0.72 MJ/kg 和汽油的 43.1MJ/kg。理論上不受卡諾循環的限制，具有極高的能 量轉換效率(理論 80%以上，目前實際中可達到 50-60%)。傳統內燃機的能量轉換效率為 30%-40%。能源效率處於材料基礎科學層面，決定趨勢，而對於成本層面，燃料電池堆技術和儲氫站等成本因素隨技術的迭代不斷降低而具有產業化的條件。由於燃料電池的燃料屬性、能量屬性，氫燃料車特別適用於重載、長距離運輸場景，且由於氫燃料電池在放電過程中產生約70-80 度的溫度、電池容量與效率不受低溫損害（鋰電池在低溫場景下電容容量衰減極快）， 因此特別適用於寒冷地帶。
技術路線上，質子交換膜燃料電池 PEMFC 主導運輸領域（汽車等），在固定領域則主 要包括多種技術均有使用，主要有四種技術路線——熔融碳酸鹽燃料電池 MCPC、固體氧化 物燃料電池 SOFC、磷酸燃料電池 PAFC 和質子交換膜燃料電池 PEMFC。按照電解質的不同 可將其分為五種類型，分別為質子交換膜燃料電池（PEMFC）、鹼性燃料電池（AFC）、磷 酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）。不同電解質類型決定了其電池使用的燃料、氧化劑、催化劑、反應溫度、所需壓力、極板材料不同，因此有不同的應用領域。固定領域包括主要應用於發電站、樓宇、工程等領域的大型首要電源、備用電源或熱電聯產(CHP)，用於家庭住宅和商業的微型熱電聯產(CHP)，以及遠程或基本應用例如電訊塔的首要或備用電源。相較於固定領域，運輸領域對氧化劑、反應溫度、所需壓力等發生條件的要求更嚴苛，因此，質子交換膜燃料電池 PEMFC 憑藉對氧化劑的低要求、 操作溫度低、啟動快等優勢，主導運輸領域。
2、PEMFC 單體電池及電堆介紹
從電池構造來看，PEMFC 單體電池（又稱電堆單元）類似一個由膜電極裝置、雙極板、 密封墊片組成的三明治結構。膜電極 MEA 是最重要、最昂貴的部件，由質子交換膜、塗覆的鉑基催化劑以及導電多孔透氣擴散層（多採用碳纖維紙或碳纖維布）組成，形成燃料電池的陽極和陰極。由於氫原子需要在水分子的作用下，才能在陽極失去電子。使用傳統均質質子交換膜的膜電極需要加裝一個加溼器，溼潤輸入的氫氣；使用部分複合型質子交換膜的膜電極在膜的表面含有無機吸溼材料，製成了自增溼膜，不需要額外加裝加溼器。雙極板是燃料電池的重要部件，其功能是提供氣體流道，防止電池氣室中的氫氣與氧氣串通，並在串聯的陰陽兩極之 間建立電流通路。
PEMFC 燃料電池為了獲得更高的電壓和功率，通常將多個 PEMFC 電池單體串聯，形成 PEMFC 燃料電池電堆。額定工作條件下，一節單電池工作電壓僅為 0.7 V 左右，一般需串聯增加電池體電壓和功率。電堆是單體電池串聯在一起的電池包，生產過程為在單體電池之間 嵌入密封件，經前、後端板壓緊後用螺杆緊固拴牢。
3、PEMFC 燃料電池系統配件介紹
燃料電池電堆裝載在汽車上，還需要供氧系統、供氫系統進行輔助。
典型供氧系統核心部件為空氣壓縮機。空氣壓縮機通過對空氣進行增壓，可以提高燃料 電池的功率密度和效率，減少燃料電池系統的尺寸。
典型的氫氣供應系統包括高壓儲氫瓶、加溼器（部分催化劑不需要）、循環裝置(循環泵 或引射器)、減壓閥、壓力調節閥、穩壓罐、傳感器、各種電磁閥及管路等。
儲氫瓶有三種技術路徑：（1）高壓儲氫（通過提高氫氣壓力以減小體積，氫氣為氣態）； （2）低溫液化儲氫（氫氣為液態）；（3）液體或固體儲氫（利用液體或者固體對氫氣的物理吸附或化學反應等作用，將氫儲存於固體材料中，主要包括苯、合金儲氫、納米儲氫）。目前車載儲氫瓶廣泛應用高壓儲氫，比如日本豐田的 FCHV-BUS2，FCHV-4、FCHV-adv、Mirai就採用高壓儲氫罐；有機液體儲氫、固體儲氫在不斷嘗試中，低溫液化成本太高且附屬系統龐 大，不適合做車載容器。
氫氣循環泵是為了防止與氧氣發生化學反應的氫氣排出，在氫燃料電池內部的氧氣與氫氣發生化學反應後，需要通過氫氣循環泵將多餘的氫氣回收。目前，氫氣循環泵的轉動軸與電機驅動端接觸，並通過密封件密封，通過電機的驅動端驅動氫氣循環泵工作。技術難點在於由於氫氣密封、水汽腐蝕和衝擊問題，國外也僅有幾家能夠提供解決方案。
是否需要加溼器取決於膜電極的種類。傳統膜電極需要在水分子的參與下，才能使得氫 原子在陽極上失去電子。而部分新型複合膜電極不需要額外加溼，就能使化學反應發生。
（二）國內現狀：距離國外有差距
目前我國在 PEMFC 燃料電池電堆及核心零部件的技術水平、成本控制水平均距離國外有 差距，系統重要配件幾乎依賴進口。
1、核心零部件、單體電池及電堆：我國能生產，但水平有差距
我國具備核心零部件的產業基礎，但距離國外高端水平有差距。目前催化劑的差距正在縮 小，質子交換膜、碳紙、膜電極、雙極板等差距還較大，是下一步技術攻關的發力點。
在電堆方面，目前國內最新的技術指標與國外差距小，但尚待驗證。由於卡補貼現象嚴重，目前已裝車電池功率、功率密度、工況壽命等核心指標距離國外水平有差距。最新技術水 平至少需要經過 2-3 年的驗證，才能確定穩定性方面與國外的差距。
2、重要系統配件幾乎依賴進口
重要系統配件幾乎依賴進口，是技術攻關的核心領域。目前，在氫燃料電池的發動機裡，燃料電池電堆的成本佔比由50%左右上升至60%-70%，重要系統配件由50%左右下降至約30%。 主要變動原因為氫氣循環泵和儲氫瓶成本的大幅下降。
（三）燃料電池單體及電堆生產設備
將氫燃料電池的製造分為四步：第一步，製造膜電極；第二步，製造雙極板；第三步，將膜電極和雙極板連接在一起；第四步，檢測製造好的電池的性能及安全性。圍繞這三個生產工序，有十類生產設備：高速攪拌機、催化劑噴塗機、乾燥機、壓合機、雙極板塗層鍍膜設備、 切割設備、膜電極及電堆密封的點膠機、電堆檢測設備、焊接機。
二、以動力鋰電池產業化為鑑：以政策驅動為開端
核心觀點：中央+地方層面積極出臺政策，借鑑動力鋰電產業化路徑，我們判斷投資時點 上，目前的氫燃料電池對標 2009 年的動力鋰電。動力鋰電由 2009 年「千城千輛」政策起步， 經過 10 年的補貼實現產業化。燃料電池有望複製動力鋰電的商業化路徑。
（一）動力鋰電：政策驅動為開端，產品驅動力逐漸提升
自 2009 年起，動力鋰電新能源汽車在十年的政策扶持下，逐漸實現了產業化，從 2009 年的全國產銷約 5000 輛左右，逐步增長到 2018 年的生產 127 萬輛、銷售 126 萬輛。我們認為， 氫燃料電池的政策在 4 個方面可對標動力鋰電：
（1）推廣措施——均由中央+地方兩級財政補貼為政策主要措施，早期關注先發優勢， 後期關注產品力優勢。
（2）推廣領域——均為先商後乘，早期關注商用車領域，後期關注乘用車領域。
（3）推廣地域——均從部分城市重點投入到全國範圍推廣，早期關注車企的地域優勢。
（4）推廣標準——國家標準、補貼標準會遵循越來越嚴格的路徑，後期關注產品力優勢。
不同之處在於配套設施方面，氫能源汽車是配套先行。動力鋰電新能源汽車所需的充電站、換電站等配套設施起步晚，在 2010-2011 年僅是設立了標準，並沒有鼓勵政策，2014 年起才 逐漸加大了力度。而氫燃料電池車所需的加氫站等配套設施在 2018-2019 年就有不少城市出臺 鼓勵政策。
1、2009-2012 年：補貼引領的產業導入期，以公共用車為主，尤其是公交車等商用車
2009-2012 年是動力鋰電新能源汽車的產業導入期，財政部、科技部、工信部、發改委四 部委於2009年1月推出的「十城千輛節能與新能源汽車示範推廣應用工程」開啟了覆蓋25個城 市的公共用車方面的試點，財政部、科技部、工信部、發改委四部委於 2010 年 5 月引發的《關 於開展私人購買新能源汽車補貼試點的通知》開啟了覆蓋 6 個城市的私人購車領域的試點。
公共用車領域，「十城千輛」政策的預期是通過提供財政補貼，計劃用 3 年左右的時間，每 年發展 10 個城市，每個城市推出 1000 輛新能源汽車開展示範運營，力爭到 2012 年帶動全國 新能源汽車運營規模佔到汽車市場份額的 10%。
私人購車領域，私人購車試點政策的預期是通過中央+地方兩級補貼，鼓勵私人購買新能 源汽車。中央對滿足支持條件的新能源汽車，按 3000 元/千瓦時給予補助，插電式混合動力乘 用車最高補助 5 萬元/輛；純電動乘用車最高補助 6 萬元/輛。地方根據各地情況，推出配套鼓 勵政策。
兩個政策的效果都不太理想，公共服務領域推廣車輛的數量、比例均不達預期，私人購車領域推廣數量少。數量上看，截止 2012 年底，全國 25 個試點城市共示範推廣各類節能與 新能源汽車 2.74 萬輛，其中，公共服務領域 2.3 萬輛，私人領域 0.44 萬輛；建成充(換)電站 174 個、充電樁 8107 個。比例上看，根據中國汽車工業協會數據，2012 年全國汽車銷量超過 1900 萬，新能源汽車佔 12 年銷售比例不足 1.5%。
在公共用車、私人購車領域，各個地方實施的力度不一，且本地有新能源客車企業的城市出現了比較強的保護主義，且當地的地方補貼比較豐厚，而全國各地的企業蜂擁至本地沒有新能源客車企業的城市搶奪市場。公交車領域，地方保護主義主要體現在採購傾斜。截止2011 年底，北京近 1000 輛參與運營的混合動力公交車中，90%來自福田汽車；重慶市採購的 10 輛混合動力轎車全部來自長安集團；長春與大連首批採購的混合動力公交來自中國一汽集 團。在本地偏好下，即便本地車企產能不足，需要等待很久，也不妨礙拿到訂單。2010 年 7 月，長沙向比亞迪採購了首批 1000 輛 K9 純電動大巴，每輛約 200 萬元，但由於位於長沙的 比亞迪分廠產能有限，直到 2013 年 5 月才首次交付使用。
2、2013-2016 年：補貼驅動的快速成長期，公共用車、私人購車快速增長
2013 年 9 月，財政部、科技部、工信部、發改委四部委印發《關於繼續開展新能源汽車 推廣應用工作的通知》，在全國範圍內，公共用車領域+私人用車領域推廣新能源汽車，繼續實行兩級補貼、直接規定推廣數量、強行打破地域歧視、實施公共採購傾斜。詳細是：繼續實行中央+地方兩級補貼；在 2013-2015 年，特大型城市或重點區域新能源汽車累計推廣量不 低於 10000 輛，其他城市或區域累計推廣量不低於 5000 輛；外地品牌數量不得低於 30%，不得設置或變相設置障礙限制採購外地品牌車輛；政府機關、公共機構等領域車輛採購要向新能 源汽車傾斜，新增或更新的公交、公務、物流、環衛車輛中新能源汽車比例不低於 30%。
雖然中央大力推廣，但在 2013-2014 年間，公共用車、私人購車領域的推廣效果並不好，且有產業基礎的地區其保護主義未完全消散，其餘地方積極性不高，消費者對新能源汽車的認可尚未建立。此階段的地方保護主義在公共用車領域體現在採購傾斜（比前期程度輕），在私人購車領域體現在部分省市單獨出臺新能源車補貼目錄。為在私人購車領域推廣新能源汽車，中央推出了補貼目錄，只有購買該目錄的新能源汽車才能獲得中央補貼。部分地區（如北京、上海）在中央的目錄之外，單獨推出了省級、市級的新能源補貼目錄，與中央的名單有出入，一般會優先通過本地車企的車型。以上海為例，14 年起，上海經信委陸續出臺上海市 新能源補貼目錄，其中本地品牌車型上海通用賽歐SPRINGO電動車、上汽榮威E50最先獲批。大部分地方積極性不高。中央政策出臺一年後的 2014 年 9 月，工信部出具《示範城市（群） 新能源汽車推廣情況表》，顯示：在 39 個示範城市（群）中，僅合肥市、浙江省、上海分列 完成進度的前三甲，分別完成 70%、52%、40%，其餘城市完成度較低，且有 5 個城市完成度 為 0%；截止到 2014 年 12 月，6 個城市（群）未出臺配套政策。
2015 年起，中央進一步加大推廣力度，免除新能源汽車購置稅、車船稅，降低公交車成品油漲價補貼，各地也開始加速政策的落地，公共用車領域、私人用車領域新能源汽車銷量均 快速增長。
2016 年，公共用車領域，尤其是客車領域出現了騙補醜聞，根源在於前期中央+地方兩級補貼豐厚，新能源客車成本下降速度較快，同時補貼並未及時調整，導致補貼倒掛等現象發生。補貼高是由於在 2009-2012 年的新能源客車售價高，混合動力公交車的售價大多在 80 萬 以上，純電動基本在 100 萬以上。而同期傳統能源公交車的價格在 30-50 萬（根據南京、杭州 等地 2009 年公告的公交集團採購中標結果算出）。為了鼓勵公交車採購新能源汽車，財政提供了豐厚的補貼。補貼倒掛指中央和地方的兩級補貼加起來超過車輛成本，因此，整車廠只要製造出產品，順利賣出去，就能有盈利空間。整車廠自產自購、關聯方銷售、銷售後閒置等層出不窮。補貼倒掛以 6-8 米的的純電動輕型客車最為典型，2015 年，一輛 6-8 米的純電動輕型 客車成本價約為 30-40 萬，可享受中央補貼 30 萬，部分地區配套補貼 30 萬，只要完成銷售過 程即可賺 20-30 萬。
2016 年，因嚴查騙補現象，工信部僅在 1-3 月和 11-12 月推出《新能源汽車補貼目錄》， 年中出現了 7 個月的停頓（自 2009 年「十城千輛」工程起，2009-2015 年幾乎每個月推出一個《目 錄》，春節當月除外）。2016 年 10 月起，財政部、工信部陸續通報 11 家騙補車企的處罰情況，涉及車型幾乎全為客車，其中蘇州吉姆西偽造生產合同資料、虛報車輛，情節最為嚴重， 被取消整車生產資質。
3、2017-2019 年：補貼退坡、雙積分政策的後補貼時代，私人購車領域快速增長
2017 年起，我國新能源汽車進入後補貼時代，具體表現在設置地方補貼上限、補貼逐漸退坡、補貼要求的技術標準細化、清算時考核累計行駛裡程數以消滅騙補空間、雙積分政策 託底產量。
2017 年，地方配套中央補貼的比例不得超過 50%，地方補貼大幅降低，同時進一步明確 了 2019-2020 年補貼退坡的安排。我國新能源汽車扶持政策以續航裡程數或電池容量（乘用車 領域）、車長（商用車領域）為主要標準，2017 年後增加百公裡耗電量要求、動力電池能量 密度、快充倍率等要求，並且對非個人用戶購買的新能源汽車考核累計行駛裡程須達到 3 萬公 裡。為騙補而生產的車一般不會上路正常使用，裡程數很難達到 3 萬公裡，從而堵上了政策漏 洞。
2017 年 6 月，工信部發布《乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分並行管理辦法 （徵求意見稿）》（「汽車雙積分政策」）,同年 9 月正式出臺，在 2019 年再度修改。主要思路是生產及銷售傳統燃油車將產生負積分，生產及銷售達標的新能源汽車（含混動）將產生數量不等的正積分，正負相抵消後積分餘額為正，則合格；若為負，車企推出的新產品將無法獲得產品認證書，無法生產。正積分除自行生產、銷售新能源汽車外，還可通過上年結轉本單位正 積分、購買其他車企多餘的正積分得來。
4、2020 年以後：無補貼下，靠產品力取勝的完全市場競爭期
2020 年後，動力鋰電新能源汽車將在無直接財政補貼的情況下與燃油車爭奪私人購車領 域的市場份額。2019 年 3 月，財政部、工信部、科技部和發展改革委發布《關於進一步完善 新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》，明確地方補貼在 2019 年 6 月後全部取消，中央 補貼在 2020 年後全部取消，原則上不再對除燃料電池汽車、新能源公交車以外的新能源汽車 進行補貼，轉為用於支持充電（加氫）基礎設施建設。
（二）對標鋰電：氫能政策布局正在提速
通過梳理我國動力鋰電新能源汽車發展的脈絡和現在產業鏈的狀況，我們判斷，目前氫能正處於產業導入期，時間點上可對標動力鋰電的 2009 年，關鍵行業驅動力為財政補貼等產業 扶持政策。
中央層面，2019 年 3 月，氫能被首次寫入政府工作報告，2019 年 10 月國家能源委員會 會議定下大力發展氫燃料電池的政策基調。我們預計，財政部將於 2019 年 Q4 出臺 2020 年後 燃料電池的中央補貼標準。
地方層面，2019 年超過 17 個省份 28 個城市發布了氫能相關的地方政策，全國各地對氫能產業的規劃布局正在提速。目前我國的氫燃料電池政策投入最大的城市為浙江省（寧波市）、 廣東省（廣州市、深圳市、佛山市）、江蘇省（鎮江市、張家港市）、上海市、重慶市。
三、上遊：車載高壓儲氫是目前主要發展方向
1、車載高壓儲氫是主流
車輛的氫氣來源有兩條技術路線，一條是車載儲氫技術路線，具體包括高壓儲氫、液氫儲氫、金屬氫化物儲氫、漿液儲氫四種技術實現方式；另一條是隨車制氫技術路線，具體包括汽 油重整制氫裝置、甲醇重整制氫裝置、硼氫化鈉水解制氫三種技術實現方式。
車載高壓儲氫是主流技術方式，即車內搭載儲氫瓶作為能量儲存裝置。國際上，從主要汽車廠商的燃料電池布局來看，車載純氫儲藏系統的車輛佔據市場主導地位。韓國現代途勝2013 年 2 月，推出 ix35，成為世界上第一輛量產版氫燃料電池汽車；日本豐田 2014 年 12 月， 推出全全球第一款量產的 Mirai 氫燃料電池汽車，打開氫燃料電池商業化的大門；本田和奧迪 分別宣布將在 2016 年推出其氫燃料電池汽車 Clarity 和 Q6h-tron；福特、奔馳於 2017 年推出 其氫燃料電池汽車 Explorer 和 F-CELL；這些車型以高壓儲氫為主流搭載方式。國內比較理想的方案也是採用高壓儲氫與儲氫材料複合的儲氫新模式，即在高壓儲氫器皿中填裝質量較輕的 儲氫材料。
2、國內加氫站建設數量上或加速，單站規模上或增加
車載高壓儲氫需要加氫站作為配套設施。加氫站相當於燃油車的加油站，儲氫瓶相當於 燃油車的油箱，填充的氫氣相當於燃油車的汽油等燃料。
國內以外供高壓氣氫站為主。（1）根據氫氣來源，加氫站可分為外供氫加氫站和內製氫加氫站。因氫氣按照危化品管理，制氫站只能在化工園區內，故目前國內尚未有站內製氫加氫站。外供氫加氫站內無制氫裝置，氫氣通過運氫車或者管道由制氫廠運輸至加氫站，由壓縮機壓縮並輸送入高壓儲氫瓶內存儲，最終通過氫氣加氣機加注到燃料電池汽車中使用。內製氫加氫站內建有制氫系統，氫氣來源包括電解水制氫、天然氣重整制氫等，製備好的氫氣一般需經純化、乾燥後再進行壓縮、存儲及加注等步驟。電解水制氫和天然氣重整制氫技術由於設備便於安裝、自動化程度較高，且天然氣重整技術可依託天然氣基礎設施建設發展，因而在站內製氫加氫站中應用最多，歐洲內製氫加氫站主要採用這兩種制氫方式。（2）根據氫氣存儲方 式的不同，可分為高壓氣氫站和液氫站。全球約 30%的加氫站為液氫儲運加氫站，主要分布 在美國和日本，我國目前全部為高壓氣氫站，主要為 35Mpa。相比氣氫儲運，液氫儲運加氫站佔地面積更小，存儲量更大，但是建設難度也相對更大，適合大規模加氫需求。高壓氫氣站按壓力分，有 35Mpa 和 70Mpa 兩種。70Mpa 壓縮密度高，等量氫氣經 70Mpa 壓縮後的體積 比 35Mpa 小，但造價昂貴，運營費用高。
我國目前最便宜的制氫來源是煤炭重整制氫，工業副產氫來源充足，氫源不是限制燃料電池的因素。我們判斷，在未來較長一段時間內，以煤炭重整制氫、工業副產氫源為主。目 前工業上制氫有三種較為成熟的技術路線：
（1）以煤炭、天然氣等化石能源重整制氫。以煤為原料制氫是目前成本最低的制氫方式，煤佔制氫總成本的約 50%，每小時產能為 54 萬方合成器的裝置在原料煤（600 大卡，含碳量 80%以上）價格 600 元/噸的情況下，製取氫氣成本約 8.85 元/kg。以天然氣為原料制氫是國外 主流的制氫方式，天然氣佔制氫總成本的 70%以上。
（2）以焦爐煤氣、氯鹼尾氣、丙烷脫氫為代表的工業副產氣制氫。目前工業副產氫氣的 提純成本在 0.3-0.6 元/公斤，考慮副產氣體成本後，綜合制氫成本約 10-16 元/公斤。目前僅燒 鹼副產的氫氣就足夠 1500+個日加氫規模為 500kg 的加氫站使用（截止 2019H1，國內加氫站 約 25 個左右），氫氣來源充足。我國是全球最大的焦炭生產國，每噸焦炭可產生焦爐煤氣約 350-450立方米，焦爐煤氣中氫氣含量約為 54%-59%。我國燒鹼年產量基本穩定在 3000 萬-3500 萬噸之間，副產氫氣 75-87.5 萬噸，其中約 60%的氫氣被配套聚氯乙烯和鹽酸利用，剩餘約 28 萬-34 萬噸。甲醇及合成氨工業、丙烷脫氫（PDH）項目的合成氣含氫量在 60%-95%之間。我 國甲醇產能 8351 萬噸/年，甲醇馳放氣有上百億立方，其中氫氣數十億立方米。我國合成氨產 能約 1.5 億噸/年，每噸合成氨將產生 150-250 立方米的馳放氣，可回收氫氣約 100 萬噸/年。 截止 2018 年底，我國已建和在建的 PDH 項目 17 個，副產含氫約 37 萬噸/年。
（3）電解水制氫。目前電解水制氫技術主要有鹼性水電解槽（AE）、質子交換膜水電解 槽（PEM）和固體氧化物水電解槽（SOE），其中鹼性水電解槽技術最為成熟，生產成本在電 解水路線下最低，國內單臺最大產氣量為 1000m /h；質子交換膜電解槽流程簡單，能效較高， 國內單臺最大產氣量為 50 m /h，但催化劑昂貴，成本高；固體氧化物水電解槽採用水蒸氣電解，高溫下工作，能效最高，但尚在實驗室階段。電解水法的主要成本在於電價，因其單位能耗較高（4-5 千瓦時/立方氫氣），一般認為當電價低於 0.3 元/千瓦時時，電解水法的成本接 近煤炭或天然氣重整制氫。
油氫混合站是未來加氫站發展的方向，目前中石油、中石化已經開始進行相關的研究和試驗工作。油氫混合站是指在現有的加油站、加氣站的基礎上，加入加氫功能設施，使站內有加油、加氣、加氫等多種功能，可以減少前期投入的成本、減少新增場地需求、縮短建設時間等問題。根據《加氫站技術規範（國標 GB50516-2010）》，加氫站可以單站建設，但需要重新選址、投入成本高，也可以與加油站、加氣站一同建設，但需符合相關國家標準和規定。中石油、中石化已經開始積極探索油氫混合站的可行性。2019 年 7 月 1 日，國內首座油氫合 建站——中國石化佛山樟坑油氫合建站正式建成，日供氫能力為 500 千克。
目前國內加氫站數量少，加氫規模不大，商業化加氫站稀缺，分布集中。截止 2018 年底， 我國共運營 23 座加氫站，佔全球的比例為 6.23%。加氫規模在 500kg/日以上的有 9 座，佔比 39% ; 建站手續齊備的商業化加氫站 6 座，佔比 26%。乘用車方面，國外商用的豐田 Mirai（2014 版）加滿氫氣需要 5kg，單次續航在 500 公裡左右；國內燃料客車配備的氫燃料電池加滿氫氣 需要 15kg-30kg 之間，每公裡需要消耗 6-9kg 氫氣。日加氫規模 500kg 的加氫站一天只能供應 100 輛乘用車，或 30 輛客車。我們預計，隨著氫燃料電池車數量的增多，加氫站的數量會增 加，同時單站加氫規模也會增加。
目前主要的攔路虎是加氫站前期建設成本高，其中設備成本約佔 70%。根據《中國氫能 源及燃料電池產業白皮書》的測算，國內建設一座日加氫能力 500 公斤、加注壓力為 35Mpa 的加氫站至少需要 1200 萬，相當於傳統加油站的 3 倍。按中石化 2019 年 4 月向厚普股份採購 的加氫設備合同來看，單套加氫站設備約 1100 萬元。主要設備為加氫機、儲氫罐，目前設備的國產率不高，其中加氫機相當於加氫站的大腦，負責實現所有加注功能、壓縮機的動作、儲氫罐的開關。加氫機的關鍵技術是控制氫氣加注到氣瓶過程中發熱的程度，主要關注流速、劑量。商業化運營的加氫站還需要考慮設備維護、運營、人工、稅收等費用，折合加注成本在13-18 元/公斤。但受規模效應（氫氣加注量的增加）、油氫合建等建設方式、設備的國產化等 影響，單位加注成本有下降的空間。
四、下遊：客車、物流車領域有望優先受益
（一）客車、物流車優先受益
動力鋰電汽車在客車、物流車領域一直做的不好，根本原因在於鋰電池的能量密度比較低，且鋰電池在低溫環境下容量衰減很快（手機在北方的冬天掉電極快也是出於這個原因）。在物流車這樣的商用領域，下遊客戶以電商、快遞、運輸公司等市場化公司為主，重載、跨省 跨市運營、夜間運營是常態，動力鋰電池在這一部分的市場份額一直不高。
燃料電池汽車在動力方面可對標柴油車，所具備的的三個屬性：燃料、能量、環保屬性，它同時解決了內燃機燃油帶來的的汙染排放問題和電動汽車的裡程焦慮和壽命問題，尤其適用 於高負載、長距離、寒冷的運輸場景中。在這些應用場景中，氫燃料電池具備先天的優勢。
同時，結合我國動力鋰電新能源汽車的發展軌跡看，對於一個處於產業引導初期的事物而言，降低成本走向商業化，取得消費者的價值認同，才是其擁有生命力的根本。儲氫站、燃料電池堆及成本是目前橫亙在其產業化前面的三座大山。隨著技術的迭代，目前的燃料電池系統 和儲氫站等高昂的成本問題，有望得以降低。
目前，我國已有少量客車、物流車進入商用階段。自 2017 年起，一共有 195 輛車輛進入 《新能源車推廣目錄》，其中客車佔 143 款，運輸車（物流車）43 款，冷藏車+保溫車共計佔 7 款。客車領域競爭較為激烈，北汽福田、佛山飛馳、金龍客車、上海申龍、宇通客車、中通 客車均推出超過 15 款的客車；運輸車、冷藏車、保溫車領域，東風汽車、中通客車兩家公司 推出超過 10 款的運輸車。
2018-2019 年，我國燃料汽車的銷售集中在商用車的客車領域，銷量在千輛等級。根據中 國汽車工業協會的數據，2018 年，我國出售了 1362 輛燃料電池車，截止到 2019 年 9 月，當 年出售了 1228 輛，均為客車、物流車，沒有乘用車。根據採購中標情況推算，目前氫燃料電 池客車的單價在約 150-300 萬左右，按 1500 輛年銷量推算，目前燃料電池車市場規模在 20-50 億元之間。
（二）乘用車：國際上有量產經驗，國內有嘗試，需待技術積累成 熟
需等待技術積累到一定的水平後，燃料電池才會逐步滲透到乘用車領域。理論上講，乘用車的動力系統比商用車更難造，因為商用車動力系統可佔據空間更大，對電池各項特徵有比 較高的容錯性，售後方面也容易集中處理，乘用車則對各方面性能的要求都更高。
國際上有推出量產燃料電池乘用車的經驗。國際車企已推出了幾款成熟量產的燃料電池車，其中豐田於 2014 年推出的 Mirai 銷量超過 1 萬輛，且 Mirai 於 2019 年推出第二代產品。 韓國現代途勝 2013 年 2 月，推出 ix35，成為世界上第一輛量產版氫燃料電池汽車；日本豐田 2014 年 12 月，推出全球第一款量產的 Mirai 氫燃料電池汽車，打開氫燃料電池商業化的大門； 本田和奧迪分別宣布將在 2016 年推出其氫燃料電池汽車 Clarity 和 Q6h-tron；福特、奔馳分別 宣布將於 2017 年推出其氫燃料電池汽車 Explorer 和 F-CELL，通用擬於 2020 年前推出雪佛蘭 EquinoX 和凱迪拉克 Provoq。
目前國內有少數廠家推出幾款乘用車，但均未規模化生產或商用。2015 年，上汽集團推 出第四代採用榮威 950 車型平臺的燃料電池車。我們預計，隨著國內燃料電池技術的不斷成熟、 整車造價成本的降低、配套設施設備的完善，國內車企也將陸續推出燃料電池乘用車車型。
五、相關標的：雄韜股份、雪人股份、億華通、貴研鉑業、 宇通客車、厚普股份
上遊主要分為氫源、設備、關鍵零部件及系統配件；中遊為電池商；下遊為整車廠。鑑於目前處於產業前期，結合動力鋰電在產業前期的驅動力，我們用先發優勢去尋找上遊及中遊的 受益標的，從地域優勢、先發優勢去尋找下遊整車廠的受益標的。
上遊的加氫站設備厚普股份（300471.SZ）；核心零部件及系統配件建議關注貴研鉑業 （002639.SZ）、雪人股份（002639.SZ）。
中遊的電池商建議關注擁有先發優勢、布局完善的雄韜股份（002733.SZ）；技術實力領 先的億華通（A19397.SH，排隊科創板中）。
下遊整車廠建議關注在燃料電池客車布局領先的宇通客車（600066.SH）。
（一）雄韜股份：鉛酸三雄，全方位布局燃料電池
公司是國內三大鉛酸電池廠家之一，14 年開始製造鋰電池（主要為磷酸鐵鋰，用在儲能方面）。公司主營的鉛酸業務雖近年來面臨著比較大的環保壓力和需求端的抑制，但仍然有10%-15%的毛利空間，且現金流情況不錯。2018年，公司實現營收29.56億元，同比增長11.28%， 其中 22.82 億元來自鉛酸電池，佔營業收入比例為 77%，鉛酸電池分產品毛利率為 12.76%； 19.33 億元的收入來自海外，佔營業收入比例為 65%，12.68 億元的銷售來自印度、越南及東 南亞國家，6.79 億元的銷售來自歐洲；實現歸母淨利潤 0.94 億元，同比增加 159.41%；同期 收到銷售商品、提供勞務的現金為 30.80 億元，經營活動產生的現金流淨額為 2.59 億元。
公司在國內氫燃料電池方面投資早、布局全、有成果。公司在氫能產業鏈上完成制氫、膜電極、燃料電池電堆、燃料電池發動機系統、整車運營等關鍵環節的卡位布局，主要技術來源是自研、與武漢理工大學合作研發，目前比較成熟的產品為燃料電池發動機、金屬雙極板，部分燃料電池發動機型號已經具備量產條件。目前公司已有產能為 1000 套/年的燃料電池動力 系統組裝線。2018年，公司首次確認來自燃料電池業務的8400萬元收入，分產品毛利率達50%。 2019H1，公司確認來自燃料電池的 1200 萬收入。
公司正在進行非公開增發，預計氫燃料電池產將逐步擴大、產品研發投入進一步增加。2019 年 4 月，公司公告非公開發行股票，募投項目為武漢氫燃料電池動力系統產業化基地建 設、深圳燃料電池產業園項目、深圳電池電堆開發項目，總計金額達 14.15 億元，8 月證監會 受理，10 月修訂預案，基於監管要求和審慎使用資金的目的，募集資金由 14.15 億元調減到 9.95 億元，調減幅度為 4.2 億元，其中用於補充流動資金的金額調減 2.4 億元，深圳燃料電池 產業園研發項目調減 1.8 億元。這三個項目預計建設期均為 36 個月，分兩批採購設備；預計 T+6 個月完成建築裝修工程；T+1 下半年完成第一批設備購置、安裝、調試，同時招聘培訓工 人；T+2 第一批設備開始投產；T+3 上半年第一批設備購置、安裝、調試；T+4 整個項目達產。 截止 2019Q3，公司非公開增發如果順利實行，那麼未來 4 年雄韜在氫燃料方面的投入資金有 保證、產能擴張有保證。
公司氫燃料電池業務拿下國家電投氫能小組 50 億元大訂單。目前 2019 年 10 月，全資子公司雄韜氫雄與國家電投氫能小組籤署氫能源項目戰略合作框架協議。雙方將在氫能源產業上遊領域氫氣的制、儲、運環節和下遊領域燃料電池電動汽車、氫動力船舶等開展全方位合作。另外，雄韜氫雄作為籤約方之一，與國家電投氫能工作組等五方合作，籤約宜興清潔能源（氫能）產業園項目，總投資 50 億元，主要包括 40MW 分散式風電項目、規劃建設加氫站和公交 和物流運輸示範項目。
（二）雪人股份：發展燃料電池氣體循環配件
公司是製冷設備領域的領軍企業，主要業務為：（1）傳統製冷設備，應用在混領土冷卻、 商超、冷鏈物流等領域；（2）壓縮機及系統業務，應用在工業冷凍、商業冷藏、冰雪運動領 域；（3）油氣服務業務，主要由公司全資公司佳運油氣承擔；（4）新能源業務，主要包括空 氣壓縮機、氫氣循環泵、氫燃料電池發動機等。2018 年，公司實現營收 13.03 億元，過去五年 複合增長率為 16%；實現歸母淨利潤 0.15 億元。2019H1 公司實現營業收入 6.77 億元，同比 增長 22.10%；實現歸母淨利潤 0.12 億元，同比增長 9.36%。
公司在燃料電池方面布局的產品主要為空氣壓縮機和氫氣循環泵。公司持有瑞典 OPCON AB 公司17%的股權，位列第二大股東，並通過併購基金持有 OPCON核心資產 SRM和 OES100%股權。空氣循環系統是為燃料電池堆的核心零部件，根據電池輸出功率的大小及時調整供氣量與供氣壓力，對燃料電池的能量轉化效率起著重大影響作用。目前主流路線主要使用美國 HoneyWell 公司和瑞典 OPCON AB 公司分別提供的渦輪和雙螺杆空氣循環系統。
2019 年 10 月，公司與廈門金龍合作開發生產的 8.5 米燃料電池城市客車入選了國家工信部《道路機動車輛生產企業及產品公告》新產品目錄。目前公司已為金龍、金旅等整車企業配套氫燃料電池發動機,向宇通客車、東風汽車等 21 家企業提供能匹配於氫燃料汽車的核心部件 空氣壓縮機。
（三）億華通：國內電池電堆技術領先
公司技術基因強大，產品布局全面，各項技術指標領先全國，與國際水平差距小，目前市佔率超過 50%，第三大股東是宇通客車全資子公司。公司於 2012 年成立，15 年掛牌新三板。公司是為了滿足高校科技成果轉化需要，在科技部、北京市政府、清華大學的支持下誕生。公司產品在技術方面領先於國內同行。公司主營產品為燃料電池單體及電堆、燃料電池發動機、系統配件、壓縮氣態氫系統、整車控制器等。2018 年公司產品覆蓋 30KW~100KW，公司產品 最少加氫時間 3 分鐘，可實現 500 公裡續航，最低啟動溫度為-30℃，最低存儲溫度為-40℃。 公司第三大股東為西藏康瑞盈實投資有限公司，持股比例比例為 5.29%，為宇通客車的全資子 公司。2018 年，公司實現營收 3.68 億元；實現歸母淨利潤 0.24 億元。
（四）貴研鉑業：對標田中貴金屬，燃料電池催化劑標的
公司是國內唯一在貴金屬材料領域擁有核心技術體系，全產業鏈布局的純正標的。公司主業包括貴金屬新材料製造、貴金屬資源再生、貴金屬商務貿易三大核心業務板塊，具體包括貴金屬合金材料、化學品、電子漿料、汽車催化劑、工業催化劑、金銀及鉑族金屬二次資源循環利用、貴金屬商務貿易和分析檢測，生產各類產品涵蓋 300 多個品種、4,000 餘種規格，產品已廣泛應用於汽車、電子信息、國防工業、新能源、石油、化學化工、生物醫藥、建材、環境 保護等行業。
公司所屬貴金屬行業在全球屬於稀缺資源，尤其是鉑族金屬在我國屬於極度匱乏的資源，發達國家把貴金屬二次資源循環利用作為一個重要的產業關鍵環節加以布局和支持，隨著我國成為貴金屬工業應用的第一大國。2018 年，公司實現營收 170.74 億元，過去五年複合增長率 為 19%；實現歸母淨利潤 1.57 億元，過去 5 年複合增長率為 13%。2019H1 公司實現營業收入 104.54 億元，同比增長 20.10%；實現歸母淨利潤 1.12 億元，同比增長 47.77%。
公司在質子交換膜燃料電池催化劑方面已經有五年的研發積累，主要通過產學研合作的方式，跟上海汽車集團合作，共同推動該項技術，雖然目前尚處於研究階段，但是上市公司裡目 前最有機會和最有能力掌握該項技術並進行產業化推廣。
（五）宇通客車：發力燃料電池客車
公司為國內新能源客車領軍者，市佔率約 30%以上。最早在 2009 年推出第一代燃料電池 客車，在燃料電池客車領域研發已經有近十年的積累。截止 2019 年 10 月，在 195 款進入《新 能源汽車推廣目錄》的燃料客車中，公司佔據了 19 款。
（六）厚普股份：從加氣站設備到加氫站設備
公司專業從事天然氣加氣站設備及信息化集成監管系統的公司，主要產品為 CNG 加氣站 設備、LNG 加氣站成套設備和專項設備、CNG/LNG 信息化集成監管系統，也提供零配件及後 續維修服務。截止 2018 年底，CNG 加氣站市場佔有率超過 50%。2019 年前三季度，公司實 現營業收入 3.05 億元，同比增長 17.87%；實現歸母淨利潤 0.03 億元，同比增長 102.11%。
公司通過與國內外相關機構的合作構建起氫能業務的框架。2017 年起，公司與武漢地質 資源環境工業技術研究院籤訂戰略合作協議，共同推進加氫站關鍵設備國產化。2018年11月，厚普股份子公司四川厚普卓越氫能科技有限公司與法國液化空氣集團籤署合作協議，共同在成都設立一家從事加氫站開發、生產及銷售的公司。法國液化空氣集團是全球最大的工業氣體供 應商，目前在全球運營超過 100 多座加氫站。
公司的前期投入已有了收穫。2019 年 4 月，公司中標中石化南光(上海)實業有限公司的拓 市項目-氫麟上海項目所需的加氫設備，中標貨物為加氫設備，數量兩套，中標價格 2220 萬元。 2019 年 6 月，公司宣布由公司全資子公司安迪生自主研發且具有完全智慧財產權的加氫槍現場 通過了 10 餘項測試，正式在鄭州宇通加氫站投入應用，已在國內多個加氫站分別投入了應用， 成功實現加氫槍的國產替代。
（報告來源：民生證券）
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