有色金屬行業(yè)新材料系列之一：燃料電池快速發(fā)展中的機遇

1、目錄索引 HYPERLINK l _TOC_250009 一、益策持燃電池迎速長期4 HYPERLINK l _TOC_250008 1、國能燃電展歷與望4 HYPERLINK l _TOC_250007 2、貼策續(xù)持料電或快增期6 HYPERLINK l _TOC_250006 二、極和化需或受快增長7 HYPERLINK l _TOC_250005 1、料池作理7 HYPERLINK l _TOC_250004 2、低本發(fā)燃池的鍵8 HYPERLINK l _TOC_250003 3、極和化是電池關，求量望快增長9 HYPERLINK l _TOC_250002 三、關司10 HYPERL

2、INK l _TOC_250001 1、泰技10 HYPERLINK l _TOC_250000 四、險示圖表索引圖1皮國產(chǎn)業(yè)展線圖 5圖 2：合燃電作原理7圖 3：2006年來燃池成持下降8圖 4：產(chǎn)1000套電池組各件本比9圖 5：產(chǎn)50萬燃池模時組成占比9圖 6：2010年國能燃料池鉑金含歷史算未技目標10圖 7：泰技業(yè)業(yè)收（元及比圖 8：泰技業(yè)利潤億）同比表1國造02燃料池車展劃 4表 2：國能車政策程6表 3：料池種對比紹8一、受益政策支持，燃料電池或迎快速增長期1、中國氫能與燃料電池發(fā)展歷程與展望2001年，國家“863”計劃電動汽車重大專項提出純電動汽車、混合動力電動汽車、氫能燃

3、料汽車發(fā)展戰(zhàn)略。2014年9月，據(jù)中國新能源網(wǎng)，科技部啟動“十三五”電動汽車科技規(guī)劃制 定，強調了發(fā)展燃料電池汽車的重要性，并計劃在關鍵基礎器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎設施與示范三個方面加大研發(fā)和投入力度，攻克薄金屬雙極板表面改性技術、車用燃料電池耐久性技術、推進加氫站建設和燃料電池汽車示范運行等多項工作。2015年5月，國務院印發(fā)中國制造2025，表示繼續(xù)支持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展，掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術等。表 1：中國制造2025燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃年份發(fā)布單位目標具體內(nèi)容2020-2025裝備工業(yè)司關鍵材料、零部件逐步國產(chǎn)化到 2020 年，實現(xiàn)燃料電池關鍵材料批量化生產(chǎn)

4、的質量控制和保證能力；到 2025 年，實現(xiàn)高品質關鍵材料、零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化和批量供應。2020-2025裝備工業(yè)司燃料電池堆和整車性能逐步提升到 2020 年，燃料電池堆壽命達到 5000 小時，功率密度超過 2.5 千瓦/升，整15 500 3 低于-30；到 2025 年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力，實現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場化推廣。2020-2025裝備工業(yè)司燃料電池汽車運行規(guī)模進一步擴大到 2020 年，生產(chǎn) 1000 輛燃料電池汽車并進行示范運行；到 2025 年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。數(shù)據(jù)

5、來源：工信部、2016年8月，“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃支出開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術。2016年11（2016）（”）（2016-2020）（2020-2030）（2030-2050）三個 2020年， 100150203010002001000020501000圖 1：藍皮書中國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖數(shù)據(jù)來源：中國標準化研究院、2017年1月，科學技術部發(fā)布國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要，強調開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術。2017年2月，國家發(fā)展改革委公布戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)重點產(chǎn)品和服務指導目錄2016版，其中包括燃料電池系統(tǒng)及其核心零部件等。2017年4月，工信部、國家發(fā)改委和科技部印發(fā)

6、汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃，規(guī)劃表示要加強燃料電池汽車的研發(fā)，逐步擴大燃料電池汽車試點示范范圍， 并支持燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈技術攻關。2017年（2016-2030 年）（PEMFC）/ 空氣（MFC）MFC2019年3月15日，國務院新聞辦舉行吹風會，就政府工作報告的83處修訂進行了解讀，其中包括“推動充電、加氫等設施建設”，這是氫能源被首次寫入政府工作報告。2019201912、補貼政策持續(xù)支持，燃料電池或迎快速增長期燃料電池汽車補貼額度如初。中國關于新能源車的補貼歷程幾經(jīng)改變，包括補貼額度、推薦車型目錄門檻、補貼資金撥付方式等。與其它類型的車船不同的是， 自2016年起，燃料電池的補貼額度始終未

7、改變，這在一定程度上表示國家對于燃料電池新能源車的支持和重視。表 2：中國新能源車補貼政策歷程年份發(fā)布單位政策政策內(nèi)容2009.01財政部科技部節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法燃料電池類公共服務用乘用車和輕型商用車給予 25 萬元/輛的補貼；燃料電池類十米以上城市公交客車給予 60 萬元/輛的補貼。2011.12國家稅務總局中華人民共和國車船稅法宣傳提綱對燃料電池乘用車不征收車船稅。2014.08國家稅務總局關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告2014 9 1 2017 12 31 日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。2014.11財政部關于新能源汽車充電設施建設獎勵的通知對符

8、合國家技術標準且日加氫能力不少于 200 公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵 400 萬元。2015.04財政部關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知燃料電池乘用車給予 20 萬元/輛的補助；燃料電池輕型客車、貨車給予 30 萬元/輛的補助；燃料電池大中型客車、中重型貨車給予 50 萬元/輛的補助。2016.12裝備工業(yè)司關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知（1）提高推薦車型目錄門檻并動態(tài)調整。（2）設置中央和地方補貼上限，其中地方財政補貼（地方各級財政補貼總和50%20192020 年中央及地方補貼標準和上限，在現(xiàn)行標準基礎上退坡20%，燃料電池汽車補貼

9、標準不變。（3）改進補貼資金撥付方式。2017.12國家稅務總局關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告2018 1 1 2020 12 31 日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。2018.12裝備工業(yè)司四部委關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知2018212日起實施，20182122018年611日為過渡期。過渡期期間上牌的新能源乘用車、新能2016年關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼0.7倍補貼，新能源貨車和專用車按0.4 倍補貼，燃料電池汽車補貼標準不變。數(shù)據(jù)來源：工信部、財政部、科技部、國家稅務總局、二、雙極板和催化劑需求或受益快速增長1、燃料電池工作原理燃料電池主要有正極、負

10、極、電解質三部分組成，原理是氧化還原反應，實現(xiàn)從化學能向電能的轉化，以氫燃料電池為例，其反應的本質就是氫氣和氧氣發(fā)生反應生產(chǎn)水，反應過程中產(chǎn)生電能。負極（陽極）是燃料反應端，燃料物質（氫氣/甲醇/煤氣等）在催化劑作用下產(chǎn)生氫質子、電子以及其他副產(chǎn)物，氫質子穿過電解質達到正極，與正極上的物質發(fā)生反應。正極（陰極）是空氣反應端。氧氣在催化劑作用下與通過電解質達到正極的氫質子、通過外電路從負極達到正極的電子結合生成水或者其他產(chǎn)物。圖 2：聚合物燃料電池工作原理數(shù)據(jù)來源：美國能源局、燃料電池主要分為：堿性燃料電池（AFC）、質子交換膜燃料電池（PEMFC）、熔巖碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃

11、料電池（SOFC）、磷酸燃料電池（PAFC），其中目前集中研發(fā)和預計可投入產(chǎn)業(yè)化的主要是質子交換膜燃料電池（PEMFC）。表 3：燃料電池各種類型對比介紹電池類型電解質工作溫度電效率優(yōu)點挑戰(zhàn)聚合物電解質膜（PEM）全氟磺酸120氫氣 60； 再制燃料40%固體電解質可減少腐蝕和電解質管理問題、低溫、快速啟動和負載跟蹤昂貴的催化劑、對燃料雜質敏感堿性（AFC）將氫氧化鉀水溶液浸泡在多孔基質或堿性聚合物膜中10060更廣泛的穩(wěn)定材料允許更低成本的組件、快速啟動敏感到 CO 2 在燃料和空氣、電解質管理（水性、電解質電導率（聚合物）磷酸（PAFC）磷酸浸泡在多孔基質中或吸收在聚合物膜中150-200

12、40適合 CHP、增加對燃料雜質的耐受性昂貴的催化劑、啟動時間長、硫敏感性熔融碳酸鹽（MCFC）熔化的鋰，鈉和/或碳酸鉀，浸泡在多孔基質中600-70050高效率、燃料靈活性、適合CHP、混合動力/燃氣輪機循環(huán)高溫腐蝕和電池組件的破壞、啟動時間長、低功率密度固體氧化物（SOFC）氧化釔穩(wěn)定氧化鋯500-100060高效率、燃料靈活性、固體電解質、適合 CHP、混合動力/燃氣輪機循環(huán)高溫腐蝕和電池組件的破壞、啟動時間長、停機次數(shù)有限數(shù)據(jù)來源：美國能源局、2、降低成本是發(fā)展燃料電池的關鍵80C）（圖 3：2006年以來燃料電池成本持續(xù)下降數(shù)據(jù)來源：美國能源局、其他8%MEA10%催化劑26%其他8

13、%MEA10%催化劑26%膜材料17%氣體擴散層21%雙極板18%催化劑氣體擴散層雙極板膜材料MEA框其他數(shù)據(jù)來源：美國能源局、MEA6%其他10%膜材料9%MEA6%其他10%膜材料9%催化劑41%雙極板28%氣體擴散層6%催化劑氣體擴散層雙極板膜材料MEA框其他數(shù)據(jù)來源：美國能源局、3、雙極板和催化劑是燃料電池的關鍵，需求總量有望快速增長MEA1 壓。因此，多個雙極板MEA通常通過將它們堆疊在彼此之上而串聯(lián)連接，以提供可用的輸出電壓。堆疊中的每個單元夾在兩個雙極板之間，以將其與相鄰單元隔開。這些板可以由金屬、碳或復合材料制成，提供電池之間的電傳導，以及為電池組提供物理強度。板的表面通常包含

14、“流場”，其是一組加工或沖壓到板中的通道，以允許氣體在MEA上流動，每個板內(nèi)的附加通道可用于循環(huán)液體冷卻劑。催化劑包括需要使用在陽極層和陰極層，常規(guī)催化劑層包括分散在高表面積碳載體上的納米尺寸的鉑顆粒，該負載型鉑催化劑與離子導電聚合物（離聚物）混合并夾在膜和GDL之間。在陽極側，鉑催化劑使氫分子能夠分裂成質子和電子，在陰極側，鉑催化劑通過與陽極產(chǎn)生的質子反應產(chǎn)生水而使氧還原，混合到催化劑層中的離聚物允許質子穿過這些層。從成本占比來看，雙極板和催化劑在燃料電池中的占比均較高，因此，隨著技術的進步和產(chǎn)業(yè)化應用的推廣，其單位電池的用量或有所下降，但隨著燃料電池需求的快速增長，雙極板和催化劑的需求總量

15、有望快速增長。圖 6：2010年美國能源部燃料電池中鉑族金屬含量歷史測算及未來技術目標數(shù)據(jù)來源：美國能源局、三、相關公司1、安泰科技安泰科技成立于1998年12月，由中國鋼研科技集團有限公司（原國家級大型科研院所鋼鐵研究總院）和清華紫光（集團）總公司等公司聯(lián)合發(fā)起。2000年5月29日，安泰科技于深圳證券交易所上市。201850.5420.05、14.08、11.99和4.4224.06%8.99%12.99%和28.46%。圖 7：安泰科技分業(yè)務業(yè)收入（億元）及比圖 8：安泰科技分業(yè)務利潤（億元）及同比6020%1015%840610%4205%230%20%10%0201620170%20180201620170%2018環(huán)保與高端科技服務業(yè)高品質特鋼及焊接材料先進功能材料及器件特種粉末冶金材料及制品同比環(huán)保與高端科技服務業(yè)高品質特鋼及焊接材料先進功能材料及器件特種粉末冶金材料及制品同