2021年中國雙極板市場現(xiàn)狀分析

2021年中國雙極板市場現(xiàn)狀分析一、雙極板產(chǎn)業(yè)基本概述雙極板（BipolarPlate，BP），就是燃料電池的陰極板和陽極板，其作用是傳導電子、分配反應氣并帶走生成水。功能上，雙極板材料應是電和熱的良導體、具有一定的強度以及氣體致密性等；穩(wěn)定性方面要求雙極板在燃料電池酸性（pH=2~3）、電位（E=1.1V）、濕熱（氣水兩相流，約80°C）環(huán)境下具有耐腐蝕性且對燃料申池其他部件不材料的相容無污染性；產(chǎn)品化方面要求雙極板材料要易于加工、成本低廉。1、分類狀況燃料申池常采用的雙極板材料包括石墨碳板、復合雙極板、金屬雙極板三大類，由亍車輛空間限制（尤其是乘用車），要求燃料申池具有較高的功率密度。因此相對較薄的金屬雙極板有更好的應用前景。2、基本特點雙極板主要起到起輸送和分配燃料、在電堆中隔離陽極陰極氣體的作用，分為石墨雙極板、金屬雙極板和復合材料雙極板三種。國內(nèi)金屬雙極板處于試制階段，石墨雙極板小規(guī)模使用，缺少耐久性和工程化。國外金屬雙極板技術成熟、完成實車驗證，石墨雙極板完成實車驗證。對于石墨板，目前在技術、商業(yè)化層面均已成熟且占據(jù)大量市場份額，成本難以進一步降低，行業(yè)發(fā)展，需等待上游石墨材料技術升級帶來成本降低激發(fā)需求。常用石墨雙極板厚度約2～3.7mm，經(jīng)銑床加工成具有一定形狀的導流流體槽及流體通道，其流道設計和加工工藝與電池性能密切相關。而金屬雖然整體性能較高，但目前受限于工藝難度高、加工時間長等仍處于慢發(fā)展狀況。二、雙極板發(fā)展背景2021年燃料電池市場高增長趨勢明朗。燃料電池汽車是新能源汽車的三大發(fā)展方向之一，一直備受中央和地方政策扶持。國務院在2019年《政府工作報告》明確提出支持氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，上海等部分地區(qū)紛紛出臺政策支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。自2020年9月起以來，燃料電池各項鼓勵政策接連落地，產(chǎn)業(yè)各個環(huán)節(jié)不斷齊頭并進，加之碳中和的大背景帶動燃料電池在遠距離運輸方面的應用，2021年燃料電池行業(yè)的高增長趨勢明朗，預計將帶動雙極板需求持續(xù)增長。三、雙極板產(chǎn)業(yè)鏈整體簡述1、產(chǎn)業(yè)鏈簡圖就燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈整體情況而言，作為氫能源電池應用的終端產(chǎn)品，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈整體復雜，主要包括上游的水、煤炭、天然氣和石腦油等產(chǎn)業(yè)的氫氣，中游主要為氫氣的儲存和運輸?shù)龋饕a(chǎn)品包括燃料電池動力系統(tǒng)和基本的汽車組成結構，其中燃料電池動力系統(tǒng)分為電堆和系統(tǒng)配件，電堆主要包括催化劑、質(zhì)子交換膜和雙極板等，其中雙極板主要起到運輸和傳導電子的作用，是燃料電池關鍵的組成部分。結構件主要包括空壓器、增濕器、儲氫瓶和氫循環(huán)泵等，下游終端產(chǎn)品燃料電池汽車。2、上游端雙極板主要用于燃料電池運輸和分配氫氣的作用，目前國內(nèi)整體氫氣產(chǎn)量持續(xù)增長，加之氫氣屬于可持續(xù)發(fā)展的清潔能源，整體需求持續(xù)增長，根據(jù)數(shù)據(jù)，我國氫氣產(chǎn)量自2014年開始逐年增長，截至2020年到2050萬噸，其中62%的氫氣來源于煤質(zhì)氫，要想氫能源行業(yè)整體發(fā)展，受限于氫氣產(chǎn)量整體有限，加之氫氣運輸和儲存成本太高，氫能源應用整體仍處于初步發(fā)展階段。目前我國雙極板主要以石墨板為主，整體成本相較金屬板較低，其中石墨等原材料占比僅為20%左右，雙極板主要成本為加工成本和人力成本，約占80%。隨著整體新能源汽車需求持續(xù)增長，天然石墨不足以供給需求，人造石墨出貨量逐年增長，根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年我國石墨出貨量整體達36.5萬，其中人造石墨占比84%左右。就金屬雙極板而言，Ti、Al、Ni、不銹鋼是世界各國最常研究的金屬雙極板材料，實際上燃料電池車雙極板材料帶來的石墨與相應金屬的邊際增量較小，不會導致大的價格波動。3、下游端隨著“雙碳政策推進”，我國氫能源車產(chǎn)量銷量增長迅速。2016-2019年產(chǎn)量CAGR達到65%。2020受疫情影響略有滑坡，2021年銷量達1586輛，同比2020年增長35%左右，近五年整體呈產(chǎn)銷量上升趨勢。從2022年前兩個月氫能源汽車產(chǎn)銷量而言，根據(jù)中汽協(xié)分別達到了355輛和370輛，行業(yè)或?qū)⒂瓉肀l(fā)期。就燃料電池系統(tǒng)的成本結構而言，電堆的成本占比最高，達65%。以質(zhì)子交換膜燃料電池為例，電堆主要由催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜、氣體擴散層等構成。其中，催化劑主要原料為鉑等貴金屬，是燃料電池最大的成本來源，約占23.4%。而雙極板作為電堆關鍵，2021年成本約占15%左右。四、雙極板市場現(xiàn)狀分析就我國雙極板市場規(guī)?，F(xiàn)狀而言，隨著我國“雙碳”政策持續(xù)推進，氫能源行業(yè)需求增長，氫能源汽車產(chǎn)銷市場回暖，帶動我我國雙極板市場規(guī)模持續(xù)增長，根據(jù)數(shù)據(jù)，2020年我國雙極板市場規(guī)模已達3.1億元，同比2019年增長8.8%，預計隨著氫能源車需求增長帶動燃料電池需求，行業(yè)規(guī)模有望迎來快速增長期。2、市場結構對比石墨雙極板，金屬雙極板整體性能（功率、功率密度、重量、體積、抗振和冷啟動等）更優(yōu)秀，受限于隨著金屬雙極板抗腐蝕性技術尚未突破，導致產(chǎn)品壽命較短，隨著國內(nèi)金屬雙極板企業(yè)多年來持續(xù)研發(fā)，各項指標明顯提升，金屬板占比持續(xù)提升，根據(jù)數(shù)據(jù)顯示，2021年我國燃料電池金屬板電堆出貨量為354MW，同比2020年增長203%，占比總出貨量的47%。3、規(guī)模效應與石墨雙極板相比，金屬雙極板的一個重要挑戰(zhàn)是易被腐蝕，在金屬雙極板表面涂覆耐腐蝕材料進行保護是一種必要手段。美國能源部對雙極板涂層成本的核算是基于美國TreadStone公司的涂層技術，涂層成本主要與年生產(chǎn)率相關，在年產(chǎn)量只有1000套的低產(chǎn)量情況下，涂層成本急劇上升，由此會對金屬雙極板成本造成重大影響。五、雙極板競爭格局1、市場集中度國內(nèi)雙極板企業(yè)擴產(chǎn)趨勢明顯，目前全國總產(chǎn)能超過2000萬片。隨著行業(yè)景氣度持續(xù)提升，市場競爭持續(xù)加劇，2021我國雙極板企業(yè)數(shù)量同比2020年增長超20%，主要分為博遠新能源等新成立的公司和青島詳碳（石墨制品企業(yè)）等上下游轉型企業(yè)。除開新入局企業(yè)外，頭部企業(yè)更是持續(xù)發(fā)展技術，提前突破國家制定的2025年單組突破1.5毫米的技術要求，部分產(chǎn)能出貨突破年50萬片以上，主要分布在華東地區(qū)。2、主要企業(yè)分析除開2021年3月上海治臻投產(chǎn)的千萬片級技術雙極板外，上海弘楓年產(chǎn)能400萬片石墨雙極板是2021年出貨最大的企業(yè)，根據(jù)數(shù)據(jù)，上海弘楓2021年達200萬片左右，同比2020年增長100%，主要從事國際貿(mào)易、國內(nèi)市場僅占比20%左右，是目前國內(nèi)最大的雙極生產(chǎn)商之一，累計出貨量超500萬片。六、雙極板發(fā)展趨勢1、金屬雙極板有望持續(xù)滲透目前，隨著國內(nèi)企業(yè)多年深耕金屬雙極板行業(yè)，整體產(chǎn)品性能持續(xù)提升，使用壽命大幅度提升，已基本達到國外先進技術水平，且量產(chǎn)線逐步建立，下游客戶認可度提升，加之大企業(yè)強勢進入加速行業(yè)規(guī)模和出貨增長，同時隨著2021年3月上海治臻千萬片金屬雙極板產(chǎn)能投產(chǎn)，國內(nèi)金屬雙極片產(chǎn)能已接近石墨雙極板產(chǎn)能。預計隨著雙極板產(chǎn)業(yè)持續(xù)增長，我國金屬板滲透率有望持續(xù)提高。2、市場競爭加劇隨著氫能源汽車產(chǎn)銷增長，氫能源行業(yè)整體景氣度回升，加之政策