來源：金融界上市公司研究院

作者：王漢星

談及新能源汽車的動力系統(tǒng)，人們往往會第一時間想到鋰電池，而事實上在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)與鋰電池爭奪汽車動力市場的同時，燃料電池的競爭力也不容忽視。本周以濰柴動力為代表的氫燃料概念上市公司走強(qiáng)，將市場的目光再次引向“氫鋰路線之爭”，氫燃料電池作為新能源汽車的另一選項，其發(fā)展現(xiàn)狀、瓶頸、以及未來究竟如何？

燃料電池尚處發(fā)展初期 成本問題制約產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程

通常所說的燃料電池指的是氫燃料電池，因其最具代表性。與鋰電池作為儲能裝置不同，氫燃料電池是一種非燃燒過程的能量轉(zhuǎn)換裝置，通過電化學(xué)反應(yīng)將陽極的氫氣和陰極的氧氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。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(kuò)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。

簡單來說，氫燃料電池的工作原理可以近似認(rèn)為是電解水的逆過程。從應(yīng)用上來看，氫燃料電池主要用在長距離、大型交通工具領(lǐng)域，目前在商業(yè)化程度以及成本管控方面還不及純電動汽車產(chǎn)業(yè)那樣成熟。但從節(jié)能環(huán)保角度來看，氫燃料電池的反應(yīng)殘留為電、熱和水，因此在理論上，氫能源是非常理想的清潔能源。

制圖：金融界上市公司研究院

從上圖可以很清晰地看出，目前我國的燃料電池汽車還處在發(fā)展的初級階段，銷量在新能源汽車中占比極小，根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)顯示，2019年我國燃料電池汽車銷量也僅有2737輛，與動輒100多萬的新能源汽車銷量相比差距明顯。

那么市場為什么看好氫燃料電池的發(fā)展前景？其主要原因有二，首先，由高碳向低碳、由低密度向高密度的發(fā)展路徑是目前國際能源轉(zhuǎn)型的主流趨勢。氫能源本身無毒無害、反應(yīng)殘留物為水、且熱量密度高的特性使其成為“碳中和”主旋律之下最為理想的清潔能源之一。其次，從國內(nèi)的角度來看，我國具有全球最大規(guī)模的氫資源，根據(jù)民生證券研報數(shù)據(jù)顯示，全球主要人工制氫原料的96％以上都來源于傳統(tǒng)化石資源的熱化學(xué)重整，僅有4％左右來源于電解水。從地域分布上看，亞太地區(qū)的氫氣產(chǎn)能最大，而我國是目前氫氣產(chǎn)能最大的國家，也是氫氣生產(chǎn)分布最廣的國家。目前國際制氫年產(chǎn)量6300萬噸左右，我國每年產(chǎn)氫約2200萬噸，占世界氫產(chǎn)量的三分之一，是世界第一產(chǎn)氫大國。

綜上所述，氫燃料電池在我國有著優(yōu)質(zhì)的發(fā)展土壤，但仍然蘊(yùn)含著一些產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸，其中最為顯著的是購置成本高、基礎(chǔ)設(shè)施缺乏以及使用成本較高等問題。這里應(yīng)注意到，成本問題是研究新能源成長空間時被反復(fù)提到的關(guān)鍵點，成本降不下來，對傳統(tǒng)能源替代的基礎(chǔ)就不復(fù)存在。電解水產(chǎn)生氫氣的原理看似十分簡單，但實驗室級別的制氫與工業(yè)級別的量產(chǎn)有著本質(zhì)的區(qū)別，工業(yè)的蒸汽重整（Steam Reforming）制氫法需要大量的熱量消耗，效率偏低。與此同時，制氫的過程也會對環(huán)境產(chǎn)生一定的污染，加之氫氣在儲存、遠(yuǎn)距離運(yùn)輸上的成本需求，導(dǎo)致氫能源的使用成本遠(yuǎn)高于電能。因此，當(dāng)前氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)化還需要一定的研發(fā)周期。

“新舊”能源應(yīng)是互補(bǔ)關(guān)系 燃料電池國產(chǎn)替代空間較大

在A股燃料電池板塊中，我們選取傳統(tǒng)重卡龍頭濰柴動力與新晉科創(chuàng)板的億華通兩家較有代表性的氫燃料電池概念上市公司來看國內(nèi)相關(guān)廠商的競爭格局。濰柴動力在本周三A+H股大漲，股價創(chuàng)下歷史新高，該股的大幅上漲也是帶動氫燃料電池話題熱度的主要原因之一。

濰柴動力雖是重卡領(lǐng)域的龍頭，但在燃料電池領(lǐng)域的布局上也走在國內(nèi)上市公司前列。2016 年，濰柴動力戰(zhàn)略投資國內(nèi)氫燃料電池領(lǐng)先企業(yè)弗爾賽；2017年與博世簽署戰(zhàn)略合作框架協(xié)議，共同合作開發(fā)生產(chǎn)氫燃料電池及相關(guān)部件；2019年12月完成對德國ARADEX的戰(zhàn)略收購；2020年3月31日，濰柴動力2萬臺氫燃料電池發(fā)動機(jī)工廠正式投產(chǎn)。截至2020 年上半年，已在濟(jì)南、濰坊、聊城三地推廣220輛氫燃料電池公交車。

2020年12月，濰柴動力曾發(fā)布A股股票定增預(yù)案，預(yù)案顯示擬募集資金不超過130億元人民幣，募投項目中包含氫燃料電池及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化項目、固態(tài)氧化物燃料電池及關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)化項目、以及燃料電池動力總成核心零部件研發(fā)及制造能力建設(shè)項目，總投入金額超過37億元。

濰柴動力董事長譚旭光曾表示：發(fā)展新能源車并不是要完全取代柴油車，而是應(yīng)用在適合采用新能源車輛的工況中。比如城市公交、港口牽引車等，推廣新能源車輛，使其與柴油車搭配工作，能夠兼顧經(jīng)濟(jì)效益與社會環(huán)保。并預(yù)測未來20-30年，氫將成為能源結(jié)構(gòu)的重要組成部分，但市占率不會超過10％。

億華通主要從事氫燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，2019年度，億華通共計實現(xiàn)燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)銷售498套，實現(xiàn)主營業(yè)務(wù)收入5.49億元，在國內(nèi)率先開啟了氫燃料電池發(fā)動機(jī)批量商業(yè)化的進(jìn)程。2020年8月10日，億華通在上交所科創(chuàng)板掛牌上市，上市首日漲幅超過140％，被譽(yù)為氫燃料電池第一股。

2017年、2018年及2019年，全國燃料電池汽車銷量分別為1275、1527、2737輛，億華通分別銷售燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)192、303、498套，產(chǎn)品終端用戶包括北京公共交通控股（集團(tuán)）有限公司、張家口市公共交通集團(tuán)有限公司、鄭州市公共交通總公司、張家港市港城公共交通有限公司、上海奉賢巴士公共交通有限公司等多家公交公司及整車運(yùn)營廠商。截至 2019年末，根據(jù)現(xiàn)行有效的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》，目前被納入目錄的燃料電池商用車型共185款，配套億華通燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)的商用車車型共計37款，占比為 20.00％，位居行業(yè)第一位且大幅領(lǐng)先。

制圖：金融界上市公司研究院 數(shù)據(jù)來源：億華通招股說明書

此外，億華通對于國內(nèi)燃料電池的發(fā)展現(xiàn)狀在招股書中表示，日本、美國等國家在氫能與燃料電池領(lǐng)域歷經(jīng)數(shù)十年的發(fā)展，技術(shù)發(fā)展階段與產(chǎn)業(yè)化程度整體領(lǐng)先我國。億華通產(chǎn)品現(xiàn)階段技術(shù)水平與氫能發(fā)達(dá)國家還存在一定的差距。氫燃料電池發(fā)動機(jī)系統(tǒng)國內(nèi)市場供應(yīng)鏈基礎(chǔ)較為薄弱，尚未形成較為成熟的零部件供應(yīng)體系。當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)仍需要攻克基礎(chǔ)材料、核心技術(shù)和關(guān)鍵部件難關(guān)，尤其是膜電極等關(guān)鍵部件的產(chǎn)業(yè)化。