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  • 2022-04-29 14:00:34 发布

电力设备新能源行业燃料电池行系列深度报告之三:庖丁解牛,氢能导入加速,降本空间几何

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'证券研究报告行业深度报告目录1燃料电池产业政策驱动效应显著51.1交通领域氢能成长性最强51.2燃料乘用车开始逐步推广,丰田技术领先51.3补贴政策推进燃料电池行业发展61.4燃料电池汽车进入快速发展时期62我国燃料电池产业发展潜力巨大72.1加氢站建设是促进燃料电池大规模应用的关键72.2当前保有量相对较少,未来发展中国最具成长空间83短期看规模化推动燃料电池成本下降103.1电堆成本占比较高,核心部件有待突破103.2规模化效应将有助于显著降低成本103.3催化剂和双极板规模化降本难113.4压缩机等部件降本空间比较大113.5氢气环节具有较大降幅空间124各个环节成本测算和横向对比134.1铂用量仍有下降空间134.2氯碱制氢产能最大,成本较低134.3加氢站投资额相对较高154.4运营环节尚无成本优势174.5全生命周期成本对比测算185投资建议196风险提示19第31页共31页 请参阅最后一页重要声明图表目录图表1.燃料电池在各应用领域容量(单位:MW)5图表2.全球燃料电池需求增速(%)5图表3.全球燃料电池乘用车详细数据5图表4.国家燃料电池发展蓝皮书6图表5.燃料电池汽车购置国家补贴(万元)6图表6.加氢站建设补贴(万元)6图表7.中国燃料电池汽车销量预测7图表8.世界各国目前加氢站数量7图表9.世界各国加氢站建设规划7图表10.国内加氢站布局情况8图表11.世界各国燃料电池车保有量(辆)8图表12.世界各国保有量规划(万辆)8图表13.中国燃料电池汽车销量9图表14.2016~2018年目录燃料电池汽车9图表15.中国燃料电池企业行业氢气量需求测算9图表16.氢燃料电池成本结构10图表17.燃料电堆成本结构10图表18.燃料电池成本与产量关系(美元/kW)10图表19.国内燃料系统成本和保有量关系10图表20.2018年国鸿国内市占率11图表21.电堆降本空间达到60%(元/kw)11图表22.燃料电池不同规模电堆成本占比11图表23.燃料电池不同规模电堆成本占比(美元/kw)12图表24.日本加氢站氢气成本拆分12图表25.中国加氢站氢气成本拆分12图表26.铂金(99.5%)价格走势(元/克)13图表27.MaraiVS国内铂用量对比(g/kw)13图表28.全球制氢来源分布13图表29.中国氢气产能分布(万吨/年)13图表30.电解水制氢成本14图表31.不同途径的制氢成本14图表32.国内氯碱产能分布14图表33.氯碱产能对应氢气理论产量14图表34.加氢站建设成本拆分15图表35.交通能源站建设成本15图表36.充电站项目回收期测算15图表37.加氢站项目回收测算16图表38.充电站利用率和盈利情况测算16图表39.加氢站利用率和盈利情况测算17图表40.初期购置成本(万元)18图表41.百公里运营成本(元/百公里)18第31页共31页 图表42.40元/kg全成本对比18图表43.20元/kg全成本对比18图表44.各个环节降本空间测算(元/kw)19第31页共31页 请参阅最后一页重要声明图表45.未来电堆价格预测(元/kw)19图表46.公司估值19第31页共31页 请参阅最后一页重要声明1燃料电池产业政策驱动效应显著1.1交通领域氢能成长性最强燃料电池在交通领域具有最强增长潜力。从全球来看,燃料电池主要运用于固定式电源、交通运输和便携式电源三大类领域。既适用于集中发电,建造大、中型电站和区域性分散电站,也可用作各种规格的分散电源。交通运输领域包括为乘用车、巴士/客车、叉车以及其他以燃料电池作为动力的车辆,目前来看,随着国家氢能产业的推进和技术的成熟,交通领域应用的商业化进程正在加速,且交通运输领域成长性最强。2018年,全球燃料电池约为803.1MW,2011-2018年间复合增长率达32.95%。图表1.燃料电池在各应用领域容量(单位:MW)图表2.全球燃料电池需求增速(%)1000800CAGR=32.95%600562.6400307.2435.720041.328.137.2113.6222.3239.808217.6124.9186.9147.8183.620920112012201320142015201620172018便携式固定式交通领域250.00%200.00%150.00%100.00%50.00%0.00%-50.00%20112012201320142015201620172018交通领域增速燃料电池总需求增速资料来源:国际能源署、资料来源:国际能源署、1.2燃料乘用车开始逐步推广,丰田技术领先凭借零污染、高效率、加氢快、续驶里程长的特点,燃料乘用车现在正处在商业化转化中。以丰田为代表的车企开始逐步扩大燃料电池汽车的产量,并取得了实质性的进展,2018年丰田mairi销量为575辆。从性能方面来看,丰田Mirai其续航里程为650km,最高车速可达175km/h,功率密度达到了3.1kw/L。在同类车型中处于领先地位。图表3.全球燃料电池乘用车详细数据丰田Mirai现代IX35通用Equinox日产Xtrial奔驰F-call车辆照片车重1850kg2290kg1800kg1860kg1718kg最高车速175km/h160km/h160km/h150km/h170km/h百公里加速时间9.6s12.5s12s14s11.3sFCE功率114kw100kw92kw90kw100kwFCE体积/重量37L/56kg60L130kg34L/43kg不详FCE功率密度1.65kw/L0.7kw/kg2.5kw/L不详第31页共31页 3.1kw/L;2kw/kgFCE低温性能零下30℃零下30℃零下30℃零下30℃零下25℃FCE铂用量20g40g30g40gN/A第31页共31页 请参阅最后一页重要声明FCE耐久性>5000h5000h5500hN/A>2000h氢系统参数122.4L.5kg144L.5.6kg4.2kgN/AN/A电机参数113kw,335Nm100kw,300Nm94kw,320Nm90kw,280Nm100kw,290Nm电池参数1.6kwh镍氢电池24kw锂离子电池1.8kwh.35kw镍氢电池N/AN/A续驶里程650km594km320km500km616km资料来源:公司官网,1.1补贴政策推进燃料电池行业发展政策历来是推动新兴产业发展的指挥棒,中国政府于2016年11月公布《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》,明确了我国氢能产业基础设施在近期(2016-2020年)、中期(2020-2030年)和远期图表4.国家燃料电池发展蓝皮书图表5.燃料电池汽车购置国家补贴(万元)图表6.加氢站建设补贴(万元)201720182019地方补贴安徽六安/400400佛山南海/800800资料来源:工信部,广证恒生资料来源:第一电动网,广证恒生(2030-2050年)三个阶段的产业目标和装备制造任务,建立完善有利于氢能产业发展的支撑体系。201720182019过渡期乘用车202016货车303024客车505040政策推动燃料电池汽车发展和氢站基础建设。2019年过渡期内,客车、货车、乘用车单车补贴分别为40、24、16万元,在锂电车辆快速退坡的背景下,燃料电池国家依然给予充足的补贴。部分地方政府也对对加氢站建设实施高额补贴,例如佛山南海对区内单个新建成的加氢站最高补贴高达800万元。1.2燃料电池汽车进入快速发展时期2019年有望正式实施“十城千辆”计划,即通过提供财政补贴,计划用3年左右的时间,每年发展10个城市,每个城市推出1000辆新能源汽车开展示范运行。在短期内,政策补贴将是燃料电池产业快速发展的推动力。我们预计2020年电动汽车的补贴退出后,氢燃料电池汽车的补贴至少还将维持3至5年。燃料电池“十城千辆计划”同锂电在2009年“十城千辆计划”类似,相关利好政策将连续出台以支持氢燃料电池的发展,因此我们预计中国燃料电池汽车将进入快速发展时期。第31页共31页 图表7.中国燃料电池汽车销量预测第31页共31页12000产生萌芽期产业导入期产业快速发展期第31页共31页10000100008000第31页共31页60004000十城千辆计划快速导入5000第31页共31页第31页共31页2000000006291012471619第31页共31页请参阅最后一页重要声明201120122013201420152016201720182019E2020E2025E2030E资料来源:国际能源署,1我国燃料电池产业发展潜力巨大1.1加氢站建设是促进燃料电池大规模应用的关键美洲和亚洲地区是目前全球加氢站的主要推手。截至目前,美国在运的加氢站约40座,日本在运的加氢站约94座。从全球分地区看加氢站的建设情况看,前期以欧洲和美洲的建设数量较多,随着亚洲对氢能源汽车的研发推广,2016年后以日本和中国为代表的亚洲加氢站的建设数量不断增加。未来加氢站中国发展潜力最大。目前大力发展燃料电池汽车加氢站的国家主要有日本、韩国和美国,各国政府均制定了长期的发展规划。未来5-10年,全球主要国家将加快加氢站建设,预计到2020年,全球加氢站保有量将超过435座;2025年有望超过1000座。其中日本的扶持力度最大,预计建成320座;韩国和美国分别为210和200座。2030年开始普及加氢站建设,日本、韩国和美国计划分别达到900、520和300座。中国计划到2020年达到100座,2025年达到300座,2030年达到1000座。图表8.世界各国目前加氢站数量图表9.世界各国加氢站建设规划1009480604540402820201212110日本德国美国中国法国韩国英国丹麦120010001000900800600520400320210300300160200200801001000日本韩国美国中国202020252030第31页共31页 资料来源:第一电动网,资料来源:各国政府网站,我国目前加氢站数量仍相对不足。截止到2018年底我国国内运行加氢站仅有28座。氢站数量较少的第31页共31页 请参阅最后一页重要声明原因一是建设加氢站所需的核心设备基本依赖进口,加氢站建设成本与维护成本较高。二是目前燃料电池汽车量较少,加氢需求难以形成规模效应。2015年以来,随着我国燃料电池汽车产业的逐步发展以及加政策对加氢站建设的大力支持,各个地区开始规划建设加氢站。未来加氢站的普及和商业化运营将大大有助于促进燃料电池电动汽车的普及。图表10.国内加氢站布局情况城市名称城市名称北京永丰加氢站中山沙朗加氢站上海上海神力加氢站常熟丰田加氢站上海安亭加氢站云浮云浮加氢站上海电驱加氢站云浮新兴加油加氢站上海世博会加氢站十堰东风特汽十堰加氢站广州广州亚运会加氢站南通南通百应加氢站深圳深圳大运会加氢站成都邯郸区加氢站郑州宇通加氢站张家口张家口临时加氢站大连同新加氢站武汉武汉氢雄加氢站佛山三水加氢站武汉中极加氢站瑞晖佛山加氢站聊城聊城中通加氢站佛罗路加氢站如皋神华如皋加氢站禅城区加氢站新宾抚顺新宾沐与康加氢站资料来源:第一电动网,1.1当前保有量相对较少,未来发展中国最具成长空间当前燃料电池汽车保有量相对较少。截至2018年底,从保有量来看,日本大约有2700辆、韩国2000辆、美国6500辆,中国3500辆。长远规划来看,全球燃料电池汽车发展正在全面提速。根据各个国家出台的规划文件,到2030年,日本、韩国、美国、中国分别规划燃料电池汽车保有量80、63、20、100万辆。图表11.世界各国燃料电池车保有量(辆)图表12.世界各国保有量规划(万辆)700015010050080204日本63150.9韩国202020252015美国2030100110中国6000500040003000200010000日本韩国美国中国资料来源:各国政府网站、资料来源:各国政府网站、第31页共31页 国乘用车尚处于验证阶段,商用车将成为突破口。过去5年间,中国燃料电池汽车在政策的补贴下产销经历了快速发展。但是目前中国燃料电池乘用车仅有概念车,尚未量产。中国燃料电池商用车经过多年研发已进入商业化阶段,多家车企推出了燃料电池商用车产品。从国家推广目录角度来看,2017年《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中仅有3款专用车、19款客车入榜,而2018年增至26款专用车、60款客车,专用车、客车车型数分别是2017年的8.67、3.16倍。2018年中国燃料电池汽车产销均完成1527辆,第31页共31页 请参阅最后一页重要声明包括1418辆燃料电池客车以及109辆燃料电池货车。国内商用车销量为437.1万辆,燃料电池汽车渗透率仅0.03%,未来发展空间可观。图表13.中国燃料电池汽车销量图表14.2016~2018年目录燃料电池汽车200010080604020042016乘用车客车3192017专用车266020181527150012721000629500610020142015201620172018资料来源:中汽协、资料来源:工信部、1.1中国燃料电池汽车未来市场规模广阔2016年10月,中国标准化研究院资源与环境分院和中国电器工业协会发布的《中国氢能产业基础设施发展蓝皮书(2016)》首次提出了我国氢能产业的发展路线图。对我国中长期加氢站和燃料电池车辆发展目标进行了规划。其中2025年以前燃料电池汽车以商用车为主,2025年以后乘用车得到发展。按照客车、物流车、乘用车百公里耗氢量7kg、3kg、1kg进行测算得到2030年氢气需求为153万吨。图表15.中国燃料电池企业行业氢气量需求测算车型时间20182020E2025E2030E客车保有量(万辆)0.200.508.0025.00日行驶里程(km)200.00200.00200.00200.00年行驶里程(km)73000.0073000.0073000.0073000.00百公里耗氢量(kg)7.007.007.007.00氢气用量(万吨)1.022.5640.88127.75物流车保有量(万辆)0.140.502.0015.00日行驶里程(km)150.00150.00150.00150.00年行驶里程(km)54750.0054750.0054750.0054750.00百公里耗氢量(kg)3.003.003.003.00氢气用量(万吨)0.230.823.2924.64乘用车保有量(万辆)60.00日行驶里程(km)50.0050.0050.0050.00年行驶里程(km)18250.0018250.0018250.0018250.00百公里耗氢量(kg)1.001.001.001.00氢气用量(万吨)10.95第31页共31页 氢气用量总计(万吨)2.254.3845.17153.39资料来源:METI、第31页共31页 请参阅最后一页重要声明1短期看规模化推动燃料电池成本下降1.1电堆成本占比较高,核心部件有待突破成本高企仍是目前大规模推广的主要障碍。目前燃料电池的成本远远高于锂离子电池及一般的燃油车,其主要由燃料电池堆、空气供给系统、冷却系统、及氢气检测供给系统等成分构成,其中占比最大的是电堆,占比高达30%,电堆中占比最大的是催化剂,占整个电堆成本的36%。氢燃料电池产业链环节,上游膜电极及其组分催化剂和质子交换膜国内仅能少量生产,气体扩散层则由国外完全垄断。膜电极占据燃料电池系统成本31%,是价值量最高的原材料。此外,膜电极是决定燃料电池系统寿命、性能的关键部件。因此,上游材料是燃料电池产业链的核心环节。图表16.氢燃料电池成本结构图表17.燃料电堆成本结构3%23%30%7%3%14%5%7%5%3%燃料电堆储氢系统空气供给氢气供给增湿换热控制系统电池系统电驱动系统车身16%23%13%12%36%双极板质子交换膜催化剂气体扩散层膜电极骨架资料来源:WindEurope,BP,资料来源:WindEurope,BP,1.2规模化效应将有助于显著降低成本燃料电池成本结构中除少量的氢气供给和车身材料外,各种系统和燃料电堆构成了燃料电池80%以上的成本。从全球燃料电池的发展来看,产量的增长形成规模化效应,系统成本和电堆成本平摊至每一单位时将显著下降。根据DOE数据显示,当电堆产量达到50万套的情况下,电堆成本有望降低到19美元/kw,系统成本有望降低到45美元/k图表18.燃料电池成本与产量关系(美元/kW)图表19.国内燃料系统成本和保有量关系2001501005001781180.179391系统成本(美元/kw)电堆成本(美元/kw)64545030252225104519501400012000120001000080006000600040002000200006000.37110100资料来源:DOE,节能和新能源汽车路线图,资料来源:节能和新能源汽车路线图,第31页共31页 以广东国鸿为例,其于2016年5月签署引进加拿大巴拉德9SSL电堆生产线技术,并在国内建设年生产2万台电堆(30万kW)和5000套系统的生产线,生产线于2017年7月1日正式投产。9SSL系列燃料电池电堆是为交通领域设计的液冷式电堆产品,能够满足车用车载动态特性要求。它具有良好的单电池均第31页共31页 一性,工作寿命超过2万h,最长寿命超过2.5万h。巴拉德9SSL系列电堆产品自2009年生产至今已累计生产电堆超过10,000台,部署量达到320MW,产品的成熟性已经过充分的市场验证。2018年出货1100多套,市占率约70%。2018年广东国鸿电堆成本为6000元/kw,电堆降本空间较大,未来两年预计可降低60%,至2400元/kw。图表20.2018年国鸿国内市占率图表21.电堆降本空间达到60%(元/kw)700060006000500040003000240020001000国鸿其他020182020E资料来源:公司官网,资料来源:公司官网,1.1催化剂和双极板规模化降本难燃料电池成本高的原因一方面是因为技术难度高,另一方面是量比较少,随着燃料电池量的增加,成本逐步降低。膜电极成本高昂的重要原因是其催化剂贵金属Pt。燃料电池零部件的成本主要来源于原材料与加工费用,美国StrategicAnalysis公司发布的报告显示,在目前技术水平下,除催化剂和双极板之外,其他零部件都具有较强的规模效应,加工成本主导的部件(如质子交换膜、气体扩散层)的成本可通过规模化生产来降低,随着燃料电池产量规模的扩大在燃料电池成本构成中占比不断缩小。但材料成本占主导的催化剂难以通过规模化量产实现大幅度降本。图表22.燃料电池不同规模电堆成本占比第31页共31页350300250双极板膜组件催化剂1000套/年10%10%18%14%32%双极板膜组件催化剂5000套/年6%7%5%22%11%250002000015000第31页共31页200150100500气体扩散装置膜电极组16%气体扩散装置膜电极组49%1000050000第31页共31页 请参阅最后一页重要声明1102030405060资料来源:DOE,1.1压缩机等部件降本空间比较大根据DOE数据显示,电池组及压缩机、加湿器及其他配件构成的整体燃料电池系统而言,以压缩机第31页共31页 行业深度报告为主的其他组件同样尚有成本压缩空间。降到30美元/kW的成本下降预期路径中,电池组和其他组件成本基本各占一半。最后,在量产假设下的充分摊薄成本构成中,材料以外的成本约占1/4。图表23.燃料电池不同规模电堆成本占比(美元/kw)60第31页共31页502403016%2013%1037%723%12%1双极板膜催化剂气体扩散流道框架和垫衬5.751.252第31页共31页0初始水平双极板膜组件其他组件压缩机加湿器其他未来目标其他加湿器压缩机其他组件膜组件双极板资料来源:EVCIPA、1.1氢气环节具有较大降幅空间未来燃料电池作为新能源主力,对氢能需求会与日俱增。氢能的产业链主要包括制氢、加工、储存、运氢、加注等环节,由于氢的密度极低,因此在各个环节的成本均比较高。比较日本和我国的加氢站氢气售价价格组成可以发现,影响日本氢气售价的最主要的两个因素是氢气成本(约占38%)和加氢站固定成本(约占26%),而影响我国氢气售价最主要的因素是氢气成本(约占65%)。我国氢气生产可以通过产业链各个环节缩减成本。短期内,由于高额补贴存在,选择合适的氢源,并降低氢气运输与储藏的成本,是最适当的选择;长期中,随着行业的发展和补贴额度的下降,通过提高关键设备的国产化率水平来降低加氢站的建设成本则是未来加氢站降本的明智之选。图表24.日本加氢站氢气成本拆分图表25.中国加氢站氢气成本拆分26%4%15%10%38%19%3%15%8%其他固定成本压缩机压缩器加氢站可变成本加氢站维护氢气生产运输可变成本氢气生产固定成本氢气原材料10%3%2%17%4%70%6%50%8%其他固定成本压缩机压缩器加氢站可变成本加氢站维护氢气生产运输可变成本氢气生产固定成本氢气原材料资料来源:METI,天然气化工,资料来源:METI,天然气化工,第31页共31页 请参阅最后一页重要声明证券研究报告第12页共20页第31页共31页 请参阅最后一页重要声明1各个环节成本测算和横向对比1.1铂用量仍有下降空间目前铂金的价格在逐步下降,领先的工业化水平下每100kW燃料电池催化剂消耗Pt在30g左右(略高于DOE测算的理论水平)。以国内燃料电池汽车水平为例,按功率100kW计,单车Pt的需求量为30g,合单车催化剂成本超过6000元人民币。燃油车的尾气清洁催化剂同样对Pt存在需求,目前的水平大约在5-10g/辆。丰田Marai0.175g/kw和国内0.3g/kw的水平对比来看,铂用量仍有一定的下降空间。图表26.铂金(99.5%)价格走势(元/克)图表27.MaraiVS国内铂用量对比(g/kw)500.000.350.30.250.20.150.10.0500.175丰田0.3中国400.00300.00200.00100.000.00资料来源:IRENA,公司公告,资料来源:IRENA,公司公告,1.2氯碱制氢产能最大,成本较低目前工业制氢主要有四种方法,一是采用化石燃料制取氢气(天然气为主),天然气裂解制氢是在一定压力、高温及催化剂的作用下,天然气和水蒸气发生反应,终生成氢气和二氧化碳等,在从生成物中提取产品氢气。二是从化工副产物中提取氢气(焦炉气为主),焦炉气制氢技术是采用变压吸附的工艺,从炼焦行业副产的焦炉气中提取纯氢。三是采用来自生物的甲醇甲烷制取氢气,甲醇裂解制氢是甲醇和水混合,在高温变成蒸汽的情形下由催化剂催化生成氢气和二氧化碳等,然后从生成物中提取产品氢气。四是利用太阳能、风能等自然能量进行水的电解。从全球制氢来源来看,天然气制氢采用最多,醇类制氢次之,分别达到了全球产氢量的48%和30%。从国内产能来看,氯碱制氢产能最大,达到76万吨/年。图表28.全球制氢来源分布图表29.中国氢气产能分布(万吨/年)18%4%48%807670第31页共31页 30%天然气醇类煤电解60402531200资料来源:中国氢能源网、资料来源:中国氢能源网、第31页共31页 请参阅最后一页重要声明氯碱制氢具备经济性和环保性。从经济性角度,制氢的成本很大程度上取决于原料的成本,目前煤气化制氢成本最低,电解水成本最高。根据上海国际能源创新中心的数据,目前煤气化制氢的成本最低,其次是天然气制氢,为2.00美元每千克,甲醇裂解3.99美元每千克,成本最高的是水电解,达到5.20美元每千克。相对于石油售价,煤气化和天然气重整已有利润空间,而电解水制氢成本仍居高不下。图表30.电解水制氢成本电价1kgH2制备成本1kgH2压缩后成本1kgH2运输后成本1kgH2站内加压后成本0.419.822.7723.7624.80.524.7528.462529.730.90.629.734.15535.6437.10.734.6539.847541.5843.30.839.645.5447.5249.50.944.5551.232553.4655.7149.556.92559.461.91.154.4562.617565.3468.11.259.468.3171.2874.31.364.3574.002577.2280.41.469.379.69583.1686.61.574.2585.387589.192.8资料来源:公司公告,中电联,2015年,我国氯碱厂产能为3961万吨,产量为3028.1万吨。根据氯碱平衡表,烧碱与氢气的产量配比为40:1,理论上将产生氢气75.7万吨,即85亿Nm3氢气,理论上可以供243万辆乘用车使用。但考虑氯碱厂区域分布、运输距离、期间损耗及不同车型的耗氢量,几十万辆的规模问题不大。图表31.不同途径的制氢成本图表32.国内氯碱产能分布40353028362520151314151050第31页共31页 资料来源:美国能源部、资料来源:中国氢能源网、氯碱制氢可以满足短期氢能需求。按照相对乐观的2025年15万的保有量,其中客车10万辆,货车5万辆来计算,2025年氢能需求为65万吨,小于氯碱制氢产能76万吨的水准。图表33.氯碱产能对应氢气理论产量(单位:万吨)20112012201320142015产能34123736385039103961产量24662699285431803010对应氢气理论产量61.767.571.479.575.9第31页共31页 请参阅最后一页重要声明资料来源:氢气协会,1.1加氢站投资额相对较高造成我国加氢站数量少的最大阻碍是加氢站建设的高昂成本。加氢站的主要设备:包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等,其中压缩机占总成本较高(约30%)。加氢站的关键设备及零部件在我国还没本土化、自主化和批量化生产,也是加氢站建设成本高昂的重要原因之一。除了建设成本之外,土地成本也是制约加氢站发展的重要因素。建设加氢站需要申请,而且只有申请商业用地才能在建成后公开运营。目前设备制造的发展方向主要是加速氢气压缩机的国产化进程,从而降低加氢站的建设成本,促进氢能产业链的发展。横向对比来看,加氢站的建设成本较高,单个加氢站达到1500万元,目前远高于加油站、充电站、甲醇站等能图表34.加氢站建设成本拆分图表35.交通能源站建设成本7%13%13%压缩机其他各种配管11%30%15%11%土建施工费自动售货机设备设置费预冷机160015001400120010008006004003002002001200加氢站加油站充电站甲醇站资料来源:美国能源部、资料来源:中国氢能源网、按照日加氢300kg测算,加氢站预计4-5年可收回成本。一个安装了10个60KW充电桩的充电站初始投资额为97万,政策补贴金额为30万,以每年53万度的充电需求量测算,动态投资回报周期为5.31年。加氢站初始投资金额为1500万,国家补贴额为400万元,以每年109500kg的加氢需求量测算,动态投资回收周期为4.23年。在前期高额的补贴政策支持下,我国加氢站建设有望逐渐显现经济效应。图表36.充电站项目回收期测算充电站项目回收期测算项目第0年第1年第2年第3年第4年第5年第6年初始投资97.00设备及安装费用45.00变压器成本30.00电缆10.00建筑费用5.00土地费5.00其他费用2.00折旧费用9.009.009.009.009.009.00度电成本0.700.700.700.700.700.70年充电量(万度)52.5652.5652.5652.5652.5652.56充电收入63.0763.0763.0763.0763.0763.07第31页共31页 充电服务费0.500.500.500.500.500.50电价0.700.700.700.700.700.70维护费用(万元)1.601.601.601.601.601.60第31页共31页 请参阅最后一页重要声明补贴金额30.000.000.000.000.000.000.00净收益(67.00)15.6815.6815.6815.6815.6815.68折现率0.070.070.070.070.070.07动态净收益(67.00)14.6513.7012.8011.9611.1810.45累计动态净收益(67.00)(52.35)(38.65)(25.85)(13.89)(2.71)7.74动态投资回收期5.31资料来源:备注:以10台充电桩为例,每台充电桩的功率为60KW,按平均年限法折旧,折旧期为10年;充电桩利用率10%;补贴金额为初始投资的大约30%。图表37.加氢站项目回收测算加氢站项目回收期测算项目第0年第1年第2年第3年第4年第5年第6年初始投资1500压缩机450土建施工费225设备设置费165其他各种配管195自动售货机195预冷机105储压机165折旧费用100100100100100100日供应氢气量(kg)300300300300300300年加氢量(kg)109500109500109500109500109500109500氢气成本(kg)(氯碱制氢)232323232323(运输+提纯)(kg)151515151515(人工+运营)成本(kg)121212121212氢气售价(kg)606060606060营收(万元)657657657657657657年利润(万元)273.75273.75273.75273.75273.75273.75补贴金额600000000净收益-900255.8411239.1039223.4615208.8426195.18182.4112折现率7%7%7%7%7%7%动态净收益-900239.10223.46208.84195.18182.41170.48累计动态净收益-900-660.90-437.43-228.59-33.41149.00319.48动态投资回收期4.23资料来源:备注:按照国补400万,国家:地方补贴的比例为1:0.5,加氢站单日加氢能力为1000kg,利用为30%,按平均年限法折旧,折旧期为15年1000kg/d的加氢站日加氢300-400kg/d基本可实现盈亏平衡。功率为60kw第31页共31页 的充电桩利用率较低时,营业收入无法覆盖营业成本。当利用率每提升1%,净利润将快速增长。当利用率超过5%时,充电站的盈利能力远远大于加氢站盈利能力。日加氢能力为1000kg的加氢站因收费价格较高,前期利用率较低时,净利润亏损相比于充电站运营较低。当加氢站利用率达到40%时,平均净利润由负转正。图表38.充电站利用率和盈利情况测算第31页共31页 请参阅最后一页重要声明装机功率KW6060606060充电桩利用率3%4%5%6%7%服务费/kwh0.50.50.50.50.5年售电量(万度)1.57682.10242.6283.15363.6792服务费收入(元)788410512131401576818396电费单价0.70.70.70.70.7电费收入1103814717183962207525754营业收入1892225229315363784344150购电成本1103814717183962207525754折旧成本(10年折旧期)90009000900090009000运营维护成本24002400240024002400税金及附加(3.5%)662883110413251545营业成本2310027000309003480038700平均净利润-4178-177163630435451资料来源:备注:以10台充电桩为例,每台充电桩的功率为60KW,按平均年限法折旧,折旧期为10年,补贴金额为初始投资的大约30%图表39.加氢站利用率和盈利情况测算日加氢能力(kg)10001000100010001000加氢站利用率10%20%30%40%50%日供应氢气量(kg)100200300400500年加氢量(kg)3650073000109500146000182500氢气成本(kg)(氯碱制氢)2323232323(运输+提纯)(kg)1515151515(人工+运营)成本(kg)1212121212氢气售价(kg)6060606060折旧成本(15年折旧期)100100100100100营业收入2194386578761095税金及附加(3.5%)815233138总成本2904806708611051第31页共31页 平均净利润-71-42-131544资料来源:1.1运营环节尚无成本优势期初采购成本来看,由于新能源补贴政策退坡,当前过渡期内,电动汽车、油车、燃料电池汽车三者的初期购置成本大概相当。按照电车百公里耗电30kwh,度电成本1.2元;燃料电池加氢气40元/kg;百公里消耗氢气2.5kg;油车百公里消耗柴油18L,1L价格为6.1元来测算运营成本,燃料电池汽车预计到2020年尚无优势。第31页共31页 请参阅最后一页重要声明图表40.初期购置成本(万元)图表41.百公里运营成本(元/百公里)2012015100801060540200电车燃料油车0电车燃料油车资料来源:公司公告,wind,资料来源:公司公告,wind,1.1全生命周期成本对比测算我们按照8年使用周期进行测算,考查在全生命周期内电车、燃料电池汽车和油车三者的成本。能耗成本方面,电车1.2元/度,百公里耗电30度;燃料百公里消耗氢气2.5kg,氢气价格40元/kg和20元/kg;柴油车百公里消耗柴油18L,单价6.1元/L。目前燃料电池和纯电车全生命周期运营成本相较于油车已经具备优势;当氢气价格为20元/kg的时候,电车和燃料电池汽车成本相当。图表42.40元/kg全成本对比图表43.20元/kg全成本对比100806040200购车成本17.28电车能耗成本48燃料部件更换52.8油车100806040200购车成本能耗成本17.2824电车燃料部件更换52.8油车资料来源:公司公告,wind,资料来源:公司公告,wind,膜电极具有较大降本空间。当前国内燃料电池系统成本大约为12000元/kw,电堆成本大约为7000元/kw,我们按照产量分别为1000、10000、500000万套时,对各个环节成本拆分,我们预计在规模化效应下,电堆成本相较于系统集成成本将更为快速降低,从各个环节来看,膜电极具有较大的降本空间。第31页共31页 请参阅最后一页重要声明图表44.各个环节降本空间测算(元/kw)图表45.未来电堆价格预测(元/kw)产能假设1000价差空间10000价差空间50000014000120001000080006000400020000100010000500000电堆价格电堆系统价格燃料电池系统1200055002.756电堆70003000150模电极58804964916586020质子交换膜1867159527218643催化剂14931221273148112碳纸1867160925818651模电极组件6535401146504双极板112092319711137气体循环系统集成50002000200空压机17861086700171669氢气循环泵53635518152610储氢瓶及其他2679156211162558120资料来源:测算资料来源:测算1投资建议建议关注潍柴动力(巴拉德大股东并获得国内新一代技术授权)、雄韬股份(催化剂、双极板等全产业链布局。图表46.公司估值股票当前股价EPS预期PE预期2019E2020E2021E2019E2020E2021E潍柴动力12.401.171.291.4410.599.648.64雄韬股份19.840.360.520.6854.4838.0629.13资料来源:wind,2风险提示能源补贴政策出现调整,新能源车销量不达预期;上游原材料价格出现波动,燃料电池汽车推广不及预期影响公司业绩增速。第31页共31页'

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