高端装备行业专题报告：解构燃料电池产业链海外优势显著国产加速突围

1、 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告目录 HYPERLINK l _bookmark0 目录2 HYPERLINK l _bookmark1 图表目录3 HYPERLINK l _bookmark2 产业链概况：产业化将近，上游是核心4 HYPERLINK l _bookmark3 上游：技术含量高，膜电极成为核心突破口4 HYPERLINK l _bookmark4 中游：系统集成企业起步较快4 HYPERLINK l _bookmark5 下游：以商带乘，以混动车带动燃料电池车的产业化思路5 HYPERLINK l _bookmark6 供应链配套关

2、系：海外优势显著，国内亟待突破6 HYPERLINK l _bookmark7 海外龙头供应链：美日韩供应商三分天下，短期内国产分羹难6 HYPERLINK l _bookmark8 海外乘用车企：垂直闭环或强强合作，提高供应链控制力6 HYPERLINK l _bookmark9 海外电堆厂商：掌握核心技术，内外部共同配套10 HYPERLINK l _bookmark10 国内商用车供应链：中游系统蓬勃发展，上游部件国产进程加速12 HYPERLINK l _bookmark11 下游商用车补贴推广下，中游系统厂商蓬勃发展12 HYPERLINK l _bookmark12 “剥洋葱”模式

3、下，上游关键技术突围进行时13 HYPERLINK l _bookmark13 三、国内企业突围路径：三种技术来源+两类布局模式14 HYPERLINK l _bookmark14 3.1 技术来源：自主研发 VS 技术引进14 HYPERLINK l _bookmark15 3.1.1 HYPERLINK l _bookmark16 3.1.2 HYPERLINK l _bookmark17 3.1.3 HYPERLINK l _bookmark15 纯自主研发：形成核心技术竞争力15 HYPERLINK l _bookmark16 “技术引进+自主研发”双线并行：从消化吸收到二次创新17

4、HYPERLINK l _bookmark17 引进海外技术：短期内快速形成产品优势18 HYPERLINK l _bookmark18 3.2 产业链布局模式：全产业链布局VS 深耕细分领域19 HYPERLINK l _bookmark19 四：未来看点：绑定下游优质客户或掌握核心技术的企业有望崛起20 HYPERLINK l _bookmark20 短期内，绑定下游优质客户的企业成长机会大20 HYPERLINK l _bookmark21 长期看，掌握核心技术的企业占据优势地位21 HYPERLINK l _bookmark22 五、重点关注标的简介22 HYPERLINK l _bo

5、okmark23 六、风险提示24证券研究报告第 2 页 共 26 页 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告图表目录燃料电池产业链4我国膜电极性能与外国相比仍存在差距4全球燃料电池乘用车产量5我国燃料电池商用车产销量5我国电堆的关键技术指标规划5丰田汽车 Mirai 供应链上的参控股公司6丰田 Mirai 内部结构图7丰田 Mirai 燃料电池系统核心零部件供应商7本田燃料电池车（Clarity，FCX）供应商9图表 1图表 2图表 3图表 4图表 5图表 6图表 7图表 8图表 9图表 10图表 11图表 12图表 13图表 14图表 15图表 16图表

6、 17图表 18图表 19图表 20图表 21图表 22图表 23图表 24现代燃料电池车（ix35,NEXO）供应商10欧美系燃料电池车供应商（部分）10巴拉德燃料电池电堆上游材料供应商（部分）11普拉格上游材料供应商（部分）12系统供应商应用车型数量前五名12车企应用车型数量前五名12新能源汽车推广应用推荐车型目录车企与系统供应商配套车型数量（前十）13亿华通 2018 年供应商13我国燃料电池电堆技术路线图14我国燃料电池企业的三种技术来源15我国部分纯自主研发型燃料电池企业15亿华通的两类电堆17我国引进海外技术的部分燃料电池企业18我国采取全产业链布局模式的部分燃料电池企业19宁德时

7、代绑定配套客户21图表 25 2014-2016 年我国/宁德时代动力电池销量21图表 26 2013 年起巴拉德在我国的技术授权21证券研究报告第 3 页 共 26 页 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告1.产业链概况：产业化将近，上游是核心我国燃料电池行业已处于应用示范阶段，扶持政策加码，产业化将近，产业链发展机会巨大。燃料电池产业链可分为三个环节：上游材料，中游集成与下游应用。图表1 燃料电池产业链双极板催化剂上游材料膜电极质子交换膜密封层气体扩散层燃料电池产业链储氢罐电堆中游集成燃料电池系统空压机供气系统交通运输加湿器下游应用固定式发电设备氢气循

8、环泵便携式电源资料来源：公开资料整理、广证恒生1.1 上游：技术含量高，膜电极成为核心突破口上游材料主要包括膜电极、双极板和密封层。其中，膜电极由催化剂、质子交换膜和气体扩散层三种组分构成。膜电极是燃料电池电化学反应最重要的基本单元，它的结构设计和制备工艺技术是燃料电池的关键技术，决定了电池的工作性能。当前，石墨双极板和密封层已实现国产化，但用于乘用车的金属双极板、催化剂、质子交换膜和气体扩散层仅能少量生产，几乎被国外所垄断，是上游发展的核心突破口。图表2 我国膜电极性能与外国相比仍存在差距资料来源：擎动科技、广证恒生1.2 中游：系统集成企业起步较快中游集成的燃料电池系统由两部分构成：电堆和

9、供气系统。其中电堆由上游材料组成，供气系统则包括储氢罐、空压机、加湿器和氢气循环泵，其中空压机技术要求较高，国内产量小。目前在国家大力推进燃料电池新能源车的形势下，我国的中游企业发展起步较快，涌现出多家系统集成厂商。证券研究报告第 4 页 共 26 页体积功率比额定电流寿命催化剂铂含量质子交换膜厚度国外1.2-1.5W/cm21.5-2.5A丰田 6000 小时；巴拉德大巴车 20000 小时0.3-0.5g/kw丰田 12 微米；最先进水平为 8 微米国内0.8-1.1W/cm20.8-1.2A5000-10000 小时0.5-0.8g/kw东岳 15 微米 HYPERLINK / h 敬请

10、参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告1.3 下游：以商带乘，以混动车带动燃料电池车的产业化思路我国燃料电池下游以商用车为切入点，采用“以商带乘”的发展路径。目前，我国装车的燃料电池发动机的体积比功率密度仍低于国外先进水平。公共汽车、大客车、物流车等商用车对燃料电池堆体积的敏感性较低，且我国在燃料电池商用车技术开发上积累更多。同时客车及专用车运行线路固定，便于弥补目前加氢设施的不完善。以燃料电池商用车的应用带动氢能基础设施的建设，也将为燃料电池乘用车的普及做好准备，从而更容易扩大市场，实现产业化。同时，我国采用以混合动力车带动全燃料电池车的产业化思路，以最终实现全功率燃料电池车的商业推广。

11、在政策规划及补贴利好下，我国燃料电池车产销量增长加速，市场空间广阔。图表3 全球燃料电池乘用车产量图表4 我国燃料电池商用车产销量180016001400120010008006004002000700060006475450.0%400.0%350.0%300.0%250.0%200.0%150.0%1527381.8%348.4%1272500040003260224.3%30002000231262998.61%00.0%7131000050.0%0.0%15941.33102013 2014201520162017 20186全球燃料电池乘用车销量（辆）增长率2014201520162

12、0172018资料来源：Information Trends，广证恒生资料来源：中汽协、广证恒生海外已有多款燃料电池乘用车上市。目前海外已经上市的燃料电池汽车包括丰田Mirai 燃料电池汽车、本田 Clarity 燃料电池汽车、现代 ix 35 燃料电池版。美国通用、戴姆勒、宝马、大众等车企也涉足燃料电池车。国外主要汽车公司大都已经完成了燃料电池电动汽车的基本性能研发阶段，解决了若干关键技术问题， 其整车性能、可靠性、寿命和环境适应性等各方面均已达到了和传统汽车相媲美的水平。随着这些发达国 家的燃料电池汽车技术趋于成熟，其研究重点也逐渐集中到提高燃料电池功率密度、延长燃料电池寿命、提升燃料电池

13、系统低温启动性能、降低燃料电池系统成本、大规模建设加氢基础设施、推广商业化的示范 等方面。图表5 我国电堆的关键技术指标规划资料来源：中国新能源汽车技术路线展望、广证恒生证券研究报告第 5 页 共 26 页0%指标 2020 年 2025 年 2030 年 比功率（kW/kg) 2 2.5 2.5 耐久性（小时） 5000 6000 8000 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告供应链配套关系：海外优势显著，国内亟待突破海外龙头供应链：美日韩供应商三分天下，短期内国产分羹难海外乘用车企：垂直闭环或强强合作，提高供应链控制力日韩系：供应链相对封闭，以集团内部

14、自研自给为主（1）丰田：投资持股，构建集团内供应体系以强大的自给供应链体系和精益化生产而闻名全球的日本老牌车企丰田，在其燃料电池车的供应链布局上延续一贯作风，即通过投资持股，将核心零部件交由集团持股子公司开发，构建牢牢把控的内部供应网络。目前，丰田燃料电池车 Mirai 绝大部分零部件供应商来自日本本土，超过 75%的核心零部件由丰田集团旗下公司供应，包括丰田纺织、丰田工业公司、电装、爱信精机、捷太格特、爱三工业、科特拉等；其余供应商也大多出自丰田汽车背靠的三井财团旗下，如东丽、三井化工。外国供应商仅有美国的杜邦和戈尔（其生产线位于日本国内的冈山市），分别为其供应 GORE-SELECT PE

15、M 和 Nafion 系列质子交换膜。图表6 丰田汽车 Mirai 供应链上的参控股公司资料来源：中国新能源汽车技术路线展望、广证恒生丰田集团旗下的零部件供应商历史悠久，具备相关的技术基础积累，为 Mirai 开发的产品性能优势突出。空压机和氢气循环泵方面，丰田工业公司(Toyota Industries)的产品优势主要体现在：1）其为 Mirai 开发的六叶螺旋罗茨式空压机通过在高低负荷间调节气体压力，实现效率提升，与丰田 2008 年 FCHV-adv 款证券研究报告第 6 页 共 26 页丰田汽车控股公司 为丰田开发的零部件 控股比例 TOTYOTA BOSHOKU丰田纺织 空压机消音器

16、、离子交换器(去离子装置)、燃料电池堆歧管、双极板 丰田汽车 39.66%，第一大股东 TOYOTA INDUSTRIES丰田自动织机（又译丰田工业公司） 六叶螺杆罗茨式空压机、氢气循环泵和氢气循环泵逆变器 丰田汽车 24.67%，第一大股东 DENSO 电 装 冷却系统中的散热器、水泵、节温器(三通阀)等，加氢系统中的氢罐、压力传感器、红外线发射器等 丰田汽车 24.23%，丰田自动织机 8.89% AISIN GROUP 爱信精机 空气阀门模块和电堆端板 丰田汽车 24.81%，丰田自动织机 7.68% JIEKT 捷太格特 氢罐阀门和减压阀 丰田汽车 22.5%，第一大股东 AISAN

17、爱三工业 氢气喷射器 丰田汽车 28.77%，丰田自动织机 7.57% CATALER 科特拉 催化剂 - HYPERLINK / 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告燃料电池汽车相比，效率提高 14%-20%；2）其开发的氢气循环泵提高了燃料利用率并优化了水管理，使得 Mirai 取消了加湿器，这在全球尚属首次。图表7 丰田 Mirai 内部结构图资料来源：公开资料整理、广证恒生气体扩散层方面，三井财团旗下的东丽(Toray)株式会社凭借产品的高耐久性、高气体传质性取胜。它为 Mirai 燃料电池系统开发气体扩散层，主要产品包括PAN 系碳素纤维、PAN 系碳素纤维织物和 TGP-

18、H 系列。当前，日本东丽与另外两家国际生产商德国 SGL、加拿大巴拉德共同垄断了燃料电池气体扩散层的世界市场。催化剂方面，科特拉（CATALER）株式会社采用均一涂抹技术，能提高铂均一涂抹氧气的反应效率， 从而与常规催化剂相比，电压提高近 40%。而丰田的四家质子交换膜外部供应商：美国杜邦、戈尔、日本旭化成和日本旭硝子均为国际领先的主流厂商，其代表产品Nafion 系列、ePTFE 膜、Aciplex 膜和 Flemion 膜都最早于 20 世纪 60-80 年代便开始投产。其中，杜邦凭借其质子电导率高、化学稳定好的优势，市场份额一度接近 95%；而戈尔膜被全球领先的燃料电池车企应用于量产车型

19、，丰田 MIRAI、本田 CLARIFY、现代NEXO、上汽 FCV 系列等均包括在列。图表8 丰田 Mirai 燃料电池系统核心零部件供应商证券研究报告第 7 页 共 26 页零部件 丰田集团 非丰田集团 电堆 催化剂 CATALER 科特拉 日本东洋、TKK 株式会社 双极板钛金属 TOYOTA 丰 田 KOBELCO 神户制钢 双极板冲压 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 双极板改性 TOYOTA 丰 田 气体扩散层（GDL） TORAY 东丽、日本东洋、TKK 株式会社 HYPERLINK / 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告资料来源：Marketlines、广证

20、恒生在上中游的产能建设上，丰田为实现其在 2020 年燃料电池车年产 3 万辆、比 2017 年的 3000 辆产能翻十倍的目标，已于 2018 年在其总部附近的本社（Honsha）工厂和下山（Shimoyama）工厂建设新产线，分别生产燃料电池电堆和储氢罐，预计 2020 年前后上线。即便丰田燃料电池车销量长期内更进一步释放，证券研究报告第 8 页 共 26 页密封圈 Mistsui Chemicals 三井化学、SUMITOMO RIKO 住友理工 电堆歧管 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 质子交换膜 GORE 戈尔、Dupont 美国杜邦、Asahi Kasei 旭化成、Asa

21、hi Glass 旭硝子 端板 AISIN GROUP 爱信精机 电压巡检器 DENSO 电 装 空气供给系统 空压机 TOYOTA INDUSTRIES 丰田工业公司 消音器 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 空气阀模块 AISIN GROUP 爱信精机 氢气供给系统 氢气喷射器 AISAN 爱三工业 高压氢密封阀 JIEKT 捷太格特 减压阀 JIEKT 捷太格特 氢罐 TORAY 东丽、日本UBE 宇部兴产、日本东洋、TKK 株式会社 氢气循环泵 TOYOTA INDUSTRIES 丰田工业公司 逆变器 TOYOTA INDUSTRIES 丰田工业公司 氢气浓度传感器 NISSH

22、A 日 写 氢瓶温度传感器 DENSO 电 装 加氢控制单元 DENSO 电 装 氢罐压力传感器 DENSO 电 装 冷却系统 水泵 DENSO 电 装 散热器 DENSO 电 装 去离子装置 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 节温器（三通阀） DENSO 电 装 其他零部件 座椅 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 门板 TOTYOTA BOSHOKU 丰田纺织 电堆外壳 TORAY 东 丽 HYPERLINK / 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告不排除纳入部分非本土供应商的可能，但预计短期内丰田燃料电池车仍将维持一体化的封闭供应体系，以集团内部供应商为主要支撑。

23、（2）本田：自主研发为主，与部分供应商合作同为日本车企，本田燃料电池车也以自主研发供应为主，辅以与部分供应商合作开发燃料电池系统。本田的燃料电池系统经历了“进口巴拉德巴拉德+自主研发两款版本并行推出纯自主研发”的历程。它从 1996 年开始研究和开发燃料电池车，并设立燃料电池动力开发部门。1999 年，本田的首款 FCX- V1 型号燃料电池车使用来自巴拉德的固体聚合物燃料电池（PEFC）。2000 年， FCX-V3 车型推出了两个版本，其中一个版本使用巴拉德的燃料电池，另一版则采用自主研发的燃料电池。之后推出的车型中，燃料电池皆为自主研发。2017 年，本田 Clarity Fuel Ce

24、ll 研发团队通过减少 30%的电池单体数量并增加 1.5 倍的单体输出功率，实现了将整个燃料电池动力系统（包括燃料电池堆栈）封装进发动机舱的首创。另外，本田有少部分零部件来自外部供应商。其 Clarity 车型的铂电极催化剂由日本田中贵金属提供， 据高工巡回调研统计显示，田中贵金属在燃料电池催化剂市场上拥有全球六成的最大份额，优势源于其 30 余年长期培育的贵金属催化剂技术及电化学技术，以及产品出色的性能表现和稳定的批量供货。空压机部分产自美国霍尼韦尔（Honeywell），我国企业贝斯特精机、蠡湖股份（生产涡轮增压器）都是霍尼韦尔核心配套组件的供应商。图表9 本田燃料电池车（Clarity

25、，FCX）供应商资料来源：公开资料整理、广证恒生（3）现代：成立子公司，自产膜电极韩国车企现代集团专门设立子公司，研发自产燃料电池系统的核心零部件。现代燃料电池车的膜电极由集团旗下子公司现代摩比斯（Hyundai Mobis）生产。摩比斯是全球首家可在专门工厂生产氢燃料纯电动汽车所需的所有核心配件的公司，目前其工厂的动力总成燃料电池套件模块的年产能为 3000 台，代表产品为膜电极（MEA）。而膜电极的组分中部分应用了外部供应商的产品，如美国戈尔的质子交换膜和德国 SGL 西格里集团的气体扩散层。证券研究报告第 9 页 共 26 页 供应商 供应零部件 自主研发 本田 燃料电池系统、电堆 外部

26、供应商（部 分） 巴拉德 1999 年 FCX-V1 型号使用来自巴拉德的固体聚合物燃料电池（PEFC），2000 年 FCX-V3 型号中的一个版本使用巴拉德的燃料电池系统 日本田中贵金属 为本田 Clarity 燃料电池汽车提供铂电极催化剂 霍尼韦尔（Honeywell） 空压机，用于本田Clarity 车型 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告图表10 现代燃料电池车（ix35,NEXO）供应商资料来源：公开资料整理、广证恒生 欧美系：供应链相对开放，互为合作对象相比于日韩，欧美的燃料电池车企供应链更加开放。车企之间建立合作，共享厂房或专利，共同开发

27、燃料电池系统以分摊成本，是欧美车企常用的供应模式。奥迪与韩国现代签署多年专利交叉许可协议，共享燃料电池车相关专利(包括今后申请的专利)和核心零部件，且共同开发尖端技术，以分担高额研发成本。同时，奥迪的电堆由巴拉德合作研发，合同延期至2022 年，预期该合同总价值为 6200 万-1 亿美元。奔驰燃料电池车的主要由集团内部或旗下子公司供应。另外，奔驰的部分质子交换膜来自我国山东的企业东岳集团。东岳集团是我国率先实现质子交换膜产业化的企业，在 2009 年和 2012 年分别开发出DF988 和 DF2801 高性能全氟磺酸全氟羧酸复合离子膜，产品结构上已与主流的商品膜（杜邦、旭化成、旭硝子） 基

28、本相同。通用汽车具备自主开发燃料电池电堆的能力。它与本田宣布了联合制造氢燃料电池系统的计划，双方分别出资 4250 万美元于美国设立合资公司以生产燃料电池及其周边机器。图表11 欧美系燃料电池车供应商（部分）资料来源：公开资料整理、广证恒生2.1.2 海外电堆厂商：掌握核心技术，内外部共同配套国际上，除具备自主开放电堆能力的车企之外，供应车用燃料电池电堆的龙头企业主要为加拿大的巴拉德（Ballard）、水吉能（Hydrogenics）和普拉格（Plug）。（1）巴拉德：掌握上游核心技术，零部件内外部配套兼具证券研究报告第 10 页 共 26 页车企 零部件 供应商 奥迪 燃料电池电堆 巴拉德

29、燃料电池系统 与现代合作开发 奔驰 燃料电池电堆 戴姆勒集团 储氢组件 梅赛德斯-奔驰燃料电池有限公司（集团子公司） 燃料电池系统 动力传动系统 质子交换膜 东岳集团 通用 燃料电池系统 与本田合作开发 供应商 供应零部件 现代集团 现代钢铁 金属双极板 现代摩比斯 Hyundai Mobis 膜电极 非现代集团（部 分） GORE 戈尔 Select 复合膜应用于现代 ix35 燃料电池车型 SGL 集团 SIGRACET 气体扩散层应用于现代新型NEXO 燃料电池车型 HYPERLINK / 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告巴拉德的主营产品包括燃料电池系统、电堆及技术解决方案

30、。它为重型车辆制造商供应 30kW 至200kW FCveloCity 动力模块，供应 FCgen和 FCvelocity燃料电池堆，并提供 FCgen-H2PM 氢燃料备用电源产品解决方案。作为全球少有的具备膜电极生产能力的燃料电池生产商，巴拉德的核心优势在于掌握了膜电极及其组分质子交换膜、气体扩散层等上游材料的制备技术。巴拉德的质子交换膜由其子公司巴拉德先进材料公司供应，该子公司已为巴拉德研发并提供了 BAM 一代至三代的质子交换膜，性能不逊色于美国杜邦。气体扩散层也由巴拉德自主供应，其中使用的石墨矿来自加拿大供应商信雅达公司，该公司的矿床产出天然石墨，品质远优于合成石墨。巴拉德的催化剂和

31、双极板由外部供应商配套。催化剂来自日本的田中贵金属、日清纺株式会社和南非的英美铂金有限公司。英美铂业是全球最大的铂金供应商，2013 年，巴拉德引入英美铂业 400 万美元、2.0% 股权的战略投资，在铂催化剂上与其展开合作。2015 年，巴拉德引入日清纺株式会社 500 万美元、1.5%股权的战略投资，与其合作研发应用于 PEMFC 的非贵金属催化剂，并于 2017 年推出全球首款使用非贵金属催化的 30W 商业化电堆 FCgen-1040，相比同级别产品铂用量减少 80%。此前，日清纺还已为巴拉德供应压缩成型双极板超过 10 年。双极板所需的石墨矿同时也由信雅达公司供应。图表12 巴拉德燃

32、料电池电堆上游材料供应商（部分）资料来源：公司公告、公开资料整理、广证恒生（2）普拉格：供应商多元，纳入两家中国企业普拉格自主供应质子交换膜，并通过收购美国膜电极组件和催化剂关键技术的首要开发商 AFC，获得自主供应催化剂及金属双极板的能力。2014 年以前，巴拉德通过排他性协议成为普拉格叉车的独家电堆供应商，协议到期后巴拉德凭借良好的产品质量，依然是供货核心。两家中国企业安泰环境、武汉理工新能源分别为龙头普拉格供应多孔钛气体扩散层和膜电极。安泰环境是安泰科技子公司，承担科技部新能源汽车重大专项子课题“大功率燃料电池电堆技术研究与开发”，主攻研发气体扩散层、金属双极板和膜电极，钛双极板 201

33、8 年已实现量产。证券研究报告第 11 页 共 26 页 上游材料供应商 供应材料 巴拉德集团 ballard advanced materials 巴拉德先进材料公司 质子交换膜 ballard power system 巴拉德动力系统公司 气体扩散层 非巴拉德集团 Nisshinbo 日清纺株式会社 催化剂、双极板 Tanaka Precious Metals 日本田中贵金属 催化剂 Anglo American Platinum limited 南非英美铂金有限公司 催化剂 Zenyatta Ventures Ltd 加拿大信雅达公司 气体扩散层、双极板 HYPERLINK / h 敬请

34、参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告图表13 普拉格上游材料供应商（部分）资料来源：公开资料整理、广证恒生综合海外车企和电堆龙头的供应链配套关系，我们发现美、日、韩的中上游供应商凭借绝对优势，占领了大部分的龙头供应链席位，原因主要在于：1）开发早，形成技术壁垒，性能更优更稳定；2）内部配套，更可控，更能满足性能需求；3）已产业化，市场份额高，带来充分的市场验证和客户认可度。相比之下，我国大部分企业短期内出口难。可喜的是已有极少数的上游国内企业（东岳集团、安泰环境和武汉理工新能源）在上游细分环节实现初步产业化，并开始进军海外供应链。国内商用车供应链：中游系统蓬勃发展，上游部件国产进程加速下

35、游商用车补贴推广下，中游系统厂商蓬勃发展从下游车企与中游燃料电池系统生产商的配套关系看，我国燃料电池下游应用主要集中在客车、物流车等商用车领域，在国家政策利好下，伴随着下游整车的示范运行和产销增长，与之配套的国内中游燃料电池系统厂商呈现蓬勃发展之势。在具备补贴资格的 2018 年第 5 批至 2019 年第 4 批工信部新能源汽车推广应用推荐车型目录中，共有来自 21 家整车车企的 93 款燃料电池车型上榜，提供配套燃料电池系统的国内中游厂商达到 32 家。图表14 系统供应商应用车型数量前五名图表15 车企应用车型数量前五名中通客车16%亿华通22%其他39%东风汽车 13%其他47%国鸿重

36、塑15%亿华 通 动力4%上海重宇通 飞驰客 车 汽 车塑8%申龙客车9%潍柴 动力4%12%11%资料来源：新能源汽车推广应用推荐车型目录、广证恒生资料来源：新能源汽车推广应用推荐车型目录、广证恒生从应用车型数量看，配套下游车型数量遥遥领先的系统供应商为北京亿华通，以及广东国鸿氢能与上海重塑合资共建的子公司国鸿重塑，配套车型数分别达 20 款和 14 款，占比 21.5%和 15.1%。亿华通共为证券研究报告第 12 页 共 26 页供应材料 供应商 质子交换膜 普拉格 催化剂 普拉格（部分） 金属双极板 普拉格（技术通过收购AFC 获得） 电堆 巴拉德（部分） 气体扩散层 安泰环境 膜电极

37、 武汉理工新能源 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告目录中 8 家车企提供系统，配套客户前三甲为北汽福田（5 款）、郑州宇通（5 款）和上海申龙（3 款）；国鸿重塑则为 6 家车企供应系统，配套客户前三甲为飞驰汽车（7 款）、北汽福田（2 款）和宇通客车（2 款）。图表16 新能源汽车推广应用推荐车型目录车企与系统供应商配套车型数量（前十）资料来源：公开资料整理、广证恒生2.2.2 “剥洋葱”模式下，上游关键技术突围进行时从中游系统生产商往上追溯，我们发现目前应用于运行车型上的燃料电池系统，其电堆及核心零部件大部分仍依赖海外进口或海外技术授权生产，国产化

38、程度较低。而国内取得技术突破的产品多仍停留于小范围检测示范阶段。以亿华通和国鸿重塑为例，2018 年，亿华通投入整车应用的电堆主要来自巴拉德和水吉能，采购金额占比达 13.50%和 13.11%。2019 年 4 月，亿华通还与丰田达成合作，将采用丰田供应的 FC 电堆等零部件，系统化集成后搭载至福田燃料电池客车上。而国鸿重塑供应的系统中采用的电堆和膜电极均来自巴拉德。图表17 亿华通 2018 年供应商资料来源：亿华通年报、公开资料整理、广证恒生纵观我国燃料电池行业的发展历程，在技术路线上，我国采用“剥洋葱模式”，自下而上，沿着“系统发动机电堆膜电极质子交换膜、催化剂”的路径，从四个层次逐步

39、推进：1）第一层次：研发燃料电池的混合动力系统，发动机外协；2）第二层次：研发燃料电池发动机，燃料电池电堆外协；3）第三层次：研发燃料电池电堆，燃料电池膜电极外协；4）第四层次：研发燃料电池膜电极和质子交换膜、催化剂等核心材料。当前，从上述燃料电池产业链上企业分布与供应的情况可知，我国正处于第三层次向第四层证券研究报告第 13 页 共 26 页亿华通主要供应商 采购金额 年度采购占比 主要采购产品 BALLARD 巴拉德 30,001,957.37 13.50% 电堆 山东魔方新能源科技有限公司 29,230,589.75 13.15% 测试设备 HYDROGENICS 加拿大水吉能 29,1

40、50,611.11 13.11% 电堆 GREENLIGHT 加拿大绿光创新 12,098,747.35 5.44% 生产线 浙江纽能新能源科技有限公司 10,121,703.38 4.55% 石墨双极板 燃料电池系统供应商/车企 中通客车 东风汽车 宇通客车 佛山飞驰 申龙客车 北汽福田 中植汽车 安徽安凯汽车 金龙联合汽车 亚星客车 北京亿华通 2 1 5 3 5 2 1 1 广东国鸿重塑 2 7 1 2 1 上海重塑 3 3 1 潍柴动力 3 1 亿华通动力 1 1 1 1 爱德曼氢能 3 广东国鸿氢能 2 1 广东泰罗斯 1 武汉雄韬氢雄 1 1 1 广东鸿运氢能 2 HYPERLIN

41、K / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告次推进的阶段，进一步增强电堆、膜电极和核心材料的自主研发生产能力，提高电堆的比功率和寿命，并加快推进国产零部件的规模化应用，是我国燃料电池产业亟待突破的关键。图表18 我国燃料电池电堆技术路线图资料来源：中国新能源汽车技术路线展望、广证恒生三、国内企业突围路径：三种技术来源+两类布局模式3.1 技术来源：自主研发 VS 技术引进我国生产燃料电池电堆及上游材料的企业正在逐渐起步，目前这类企业的技术来源主要有三种：1）纯自主研发，以武汉理工新能源、新源动力、上海神力等企业为代表；2）“技术引进+自主研发”双线并行，以亿华通为代表；3）通过技

42、术授权、中外合资、对外采购等方式引进海外技术，以国鸿氢能、潍柴动力、大洋电机等企业为代表。证券研究报告第 14 页 共 26 页 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告图表19 我国燃料电池企业的三种技术来源资料来源：公开资料整理、广证恒生3.1.1 纯自主研发：形成核心技术竞争力我国走自主研发道路的企业以武汉理工新能源、新源动力、上海神力、江苏清能为代表，这类企业的一般特点有：1）进入燃料电池行业早，有较长期和成熟的技术基础积累；2）与高校或研究机构形成“产学研”合作关系，有优秀的技术人才加持，站在高校科研团队技术研发成果的肩膀上，进行开发和生产； 3）大

43、多承担国家重点科研课题，研发过程中享受政府科研经费支持。目前，我国企业的自主研发进展加速，与国外差距正收窄。图表20 我国部分纯自主研发型燃料电池企业证券研究报告第 15 页 共 26 页企业 产品 合作研究机构/研究课题 技术进展 武汉理工新能源 膜电极、电堆 武汉理工大学 开发了具有自主知识产权的燃料电池核心组件膜电极（CCM/MEA）制备技术，基于CCM 技术，高功率密度（1W/cm2），Pt 用量低至 0.3mg Pt/cm2，长寿命。已建成一条质子交换膜燃料电池膜电极生产线，产 品销往普拉格、德国 ZBT 燃料电池中心、法 国 CEA 原子能研究所，以及国内东风汽车公司、骆驼集团、雄

44、韬股份等 安泰科技 气体扩散层、金属双极板、膜电极 与清华大学、上海交通大学、北京理工大学、武汉理工大学等高校共同承担研究课题 多孔钛气体扩散层产品已稳定供应普拉格，钛双极板 2018 年已实现量产 新源动力 电堆 中国科学院大连化学物理研究所 已成功开发两代燃料电池技术：HYMOD-300 型车用燃料电池电堆模块采用“膜基催化层膜电极设计”和“复合双极板结构”（ 质子交换膜来自美国 戈尔），耐久性超越 5000 小时（我国自主研发首例）；第二代金属板电堆技术性能达到 2.6kW/L，技术来源 代表性企业 具体方式 纯自主研发 武汉理工新能源、安泰科技、新源动力、上海神力、氢璞创能、江苏清能、

45、明天氢能、弗尔赛能源、南科燃料电池 产学研结合，与高校合作/承担国家科研课题 技术引进+自主研发 亿华通 1）引进消化吸收二次创新；2）与高校合作建立研究团队 引进海外技术 国鸿氢能 技术授权转让+建立合资公司+采购 潍柴动力 技术授权转让+建立合资公司+股权投资 大洋电机 技术授权转让+股权投资 爱德曼氢能 中外合资 HYPERLINK / 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告证券研究报告第 16 页 共 26 页与国际第二代水平相当，已进入产品应用测试阶 段；在研的第三代电堆技术，关键指标对标国际一流水平。 上海神力 电堆 国家科技部重点培育 自主研发 SL-C 系列水冷质子交换

46、膜燃料电池电堆，拥有完全自主知识产权，应用于客车、物流车、乘用车、备用电源等领域 氢璞创能 石墨板、复合板和金属板电堆 北京市科委“复合材料双极板燃料电池电堆的研制”课题；核心团队来自全球顶尖燃料电池企业美国 Idatech、Plug 及德国大众等 2018 年开始开发适用于车载 100kW 及以上高功率密度金属板电堆；2019 年完成 30kW 电堆的研制， 实现小批量生产。其中电堆额定功率 30kW，额定功率密度 1.68kW/L，预期寿命超过 10000h 江苏清能 膜电极、双极板、电堆、系统 国际燃料电池权威专家Arthur 和顾志军带队的核心技术团队 已完成 30KW/40KW 车用

47、燃料电池电堆及发动机系统的研发，通过了国家检验并进入 2018 新能源汽车推广应用推荐车型目录，从事 60-100KW 金属双极板燃料电池电堆的研发 明天氢能 双极板、膜电极、电堆、压缩机、氢气循环装置、系统 中国科学院大连化学物理研究所 成功开发出商业化的金属双极板的燃料电池电堆， 其体积比功率高于 3.0kW/L；电堆功率范围覆盖 20- 100kW；能源利用效率高，氢气利用率大于 90% 弗尔赛能源 电堆、系统 同济大学、国家燃料电池汽车及动力系统工程技术研究中心 自主研发的 76kW 电堆模组工程化样机已发布，其单堆电堆功率密度达 2.0kW/L，达到石墨双极板电堆行业先进水平。产品经

48、国家机动车产品质量监督检验中心(上海)第三方认证，应用领域聚焦重型载货车。 鸿基创能 膜电极 以加拿大工程院院士、前巴拉德首席科学家叶思宇、邹渝泉博士和唐军柯博士为核心的鸿基创能膜电极技术团队， 拥有超过 25 年的燃料电池膜电极及电堆的研发和产业化经验 鸿基创能自主研发出第一条全自动化 MEA 封装生产线，采用全世界最先进的催化剂涂层质子膜(CCM)连续化自动生产技术，生产具有自主知识产权的车用燃料电池膜电极，打破了国外企业对该行业的技术垄断 南科燃料电池 电堆及关键部件、备用电源系统 南方科技大学、温哥华国际清洁技术研究院、深圳市“孔雀计划” 拥有质子交换膜燃料电池关键材料和部件（如双极板

49、、膜电极、气体扩散层、密封圈）、单电池综合仿真、双极板流场模拟、电堆设计及测试，以及100KW 以下电堆的生产制造的关键技术和自主知识 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告资料来源：公开资料整理、广证恒生以武汉理工新能源为例，它由武汉理工大学于 2006 年 5 月投资成立，专注于燃料电池膜电极的研发与生产。公司技术及知识产权来自于武汉理工大学，研发部门分为两部分：一是湖北省燃料电池重点实验室， 拥有 17 名研究人员，其中 9 位为教授或副教授，；二是公司研发人员，公司拥有 120 多名员工，其中研发人员有 30 名，主要针对于膜电极产品做研发与生产。自

50、 2007 年开始的持续自主研发为公司带来核心技术优势。公司开发的产品基于二代膜电极制作技术： CCM 技术，并正在研发第三代。其优势体现在：1）高功率密度：最高达到 1.4W/cm2；2）低成本：铂载量可低至 0.3mg/cm2；3）长寿命、低衰减：用于备用电源最长达 1.8 万小时；4）产品可根据客户需求定制各项参数。由此，武汉理工新能源成为我国少有的打开国际市场的企业，客户分布在美、德、韩、俄等地， 包括普拉格的全资子公司、燃料电池系统开发商美国 ReliOn 公司。由此可见，以纯自主研发为技术来源的优势在于，在长期内凭借自主产权形成核心竞争力，国产化降成本的同时，也能提高产品在国际市场

51、上的话语权和议价权；劣势则在于前期投入大，研发风险高，且从实验室成果转化到产业化应用的耗时长。3.1.2 “技术引进+自主研发”双线并行：从消化吸收到二次创新我国中上游企业发展核心技术的另一种方式是，先引进国外先进技术并投入生产线，以性能稳定良好的产品优先打开市场；同时利用自身研发团队，开发自主产权以逐步摆脱依赖。此类企业的特点为：1）在国内市场已占据一定优势地位，易与国外龙头达成技术合作；2）本身具备较强的研发团队和资源。亿华通是此类企业的代表。图表21 亿华通的两类电堆资料来源：亿华通公开转让说明书、公开资料整理、广证恒生证券研究报告第 17 页 共 26 页电堆来源 电堆供应商 产品类型

52、 产品特性 国内 上海神力（子公司）、新源动力 G 系类产品 第四代 60kW 燃料电池系统采用自主电堆并已通过第三方机构强制检测，额定功率为 60kW，峰值功率可达 80kW 国外 巴拉德、Hydrogenics HD-BUS 针对燃料电池汽车特别是公交车设计，有 30KW 和 60KW 两个层级，系统重量比功率达到300w/kg HD-Train 针对有轨电车设计，有 150KW 和 75KW 两个层级，耐久性达到 8000-10000 小时 丰田 金属板电堆 金属双极板体积小、重量轻、机械强度高，更适用于乘用车 产权；已建成国内领先的气体扩散层和膜电极卷对卷生产线， HYPERLINK

53、/ h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告亿华通成立于 2004 年，以优质的政府和高校研究资源为依托，在科技部、北京市政府及清华大学支持下成立，是清华大学节能与新能源汽车工程中心的产业化实体，也是北京清华工业开发研究院长期孵化支持的企业。技术来源上，亿华通一方面与海外电堆公司巴拉德、水吉能（Hydrogenics）合作，引进、吸收国外先进技术成果；与全球燃料电池汽车的集大成者丰田汽车合作，在现有石墨板技术路线基础上，形成“石墨板+金属板”双技术路线布局；另一方面与清华大学、武汉理工大学等国内一流院校合作开展技术研究。技术成果上，引进海外技术使亿华通开发出耐久性达 8000-100

54、00 小时的 HD-Tram-150kw 系统，已应用于有轨电车领域；自主研发使亿华通在燃料电池车用动力系统层面自主开发了空压机、DC/DC 直流变换器、 控制系统等关键零部件，并在电堆层面与子公司上海神力合作，开发出采用自主电堆的国产第四代60kW 燃料电池发动机，额定功率 60kW，峰值功率 80kW，与采用进口电堆的同类产品相比，具有效率高、氢气利用率高等优点，整机功率密度达到我国商用车燃料电池系统 2020 年的技术目标。3.1.3 引进海外技术：短期内快速形成产品优势从海外引进电堆及核心材料技术，是当前我国燃料电池企业的常见技术来源，主要通过获取技术授权、建立中外合资公司、对外采购、

55、股权投资等方式，代表企业有国鸿氢能、潍柴动力、大洋电机、爱德曼氢能等。这类企业的主要特点为：1）入局燃料电池行业相对较晚，有快速形成产能推出产品或扩展产业链环节的需求；2）具备较强的资金实力。图表22 我国引进海外技术的部分燃料电池企业资料来源：公开资料整理、广证恒生证券研究报告第 18 页 共 26 页燃料电池企业 技术来源 具体方式 潍柴动力 巴拉德 成立合资公司潍柴-巴拉德，从 Ballard 购买用于Fcgen LCS 燃料电池堆的膜电极组件（MEA）；技术授权转让：授予潍柴-巴拉德合资公司最新一代Fcgen LCS 的非独家免版税许可；股权投资：1.63 亿美元持股巴拉德 19.9%

56、 大洋电机 巴拉德 技术授权转让：可在中国组装销售FCveloCity30kW 和 85kW 燃料电池发动机股权投资：大洋电机 0.48 亿美元持股巴拉德 9.9% 国鸿氢能 巴拉德 成立合资公司国鸿巴拉德，巴拉德是其燃料电池组的 MEA、空气冷却燃料电池堆的独家供应商；技术授权转让：国鸿巴拉德拥有在中国生产和销售FCveloCity-9SSL 燃料电池堆的专有权，以及 1.7 kW 和 5kW FCgen-H2PM 系统的设计授权和独家销售权；采购：5 年内照付不议的最低价值 1.5 亿美元的膜电极 爱德曼氢能 德国 中外合资：通过引进德国技术，掌握了燃料电池金属板的表面涂层及膜电极生产的核

57、心工艺和技术，产品已达到和超过国家标准和DOE 标准，是目前国内唯一量产金属双极板电堆的生产厂家。 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告以国鸿氢能为例，国鸿从 2016 年引进巴拉德的技术，支付 0.2 亿美元获得技术转让专有权，出资 90%成立合资公司国鸿巴拉德，与巴拉德签订 0.15 亿美元的交易合同以部署 300 辆燃料电池客车，并在未来 5年内向巴拉德采购最低价值为 1.5 亿美元的膜电极。引入技术后，国鸿氢能的电堆主要由国鸿巴拉德公司负责生产。国鸿在云浮建立了 2 万台年产能的全球最大电堆生产线，产品的寿命达 1 万 5 千小时以上，基本满足商业

58、车使用要求，且实现批量化生产，2018年出货量大约 3000 多台，装车超过 2000 辆，国内市场占有率为 70%80%，快速成长为国内电堆的龙头企业。由此可见，以引进海外技术作为技术来源，好处在于短期内形成产能快，容易形成产品性能优势，且稳定性有保障，研发风险低；劣势则在于技术授权或采购成本高，长期来看缺乏自主性，易受供应商牵制。3.2 产业链布局模式：全产业链布局 VS 深耕细分领域从产业链布局看，我国燃料电池企业主要采取两类模式，一是全产业链布局，往产业链上下游拓展， 实现规模扩张和联动效应；二是深耕细分领域，持续提升产品性能构建优势。目前我国燃料电池龙头企业多采取全产业链布局模式，究

59、其原因有二，一是我国燃料电池产业仍处起步阶段，产业链配套不完整，加之燃料电池产业上下游依赖性极强，上游材料直接决定中游系统的核心性能，下游及加氢配套设施扼制中上游的量产进程，故企业通过纵向拓展来完善产业链以带动自身主业发展； 二是全产业链布局下企业有望迅速扩大规模，并降低交易成本，实现更大利润空间。当前，美锦能源、雄韬股份、潍柴动力等企业的全产业链布局较为突出。图表23 我国采取全产业链布局模式的部分燃料电池企业证券研究报告第 19 页 共 26 页企业 膜电极 电堆 供气系统 燃料电池系统 整车 加氢站 美锦能源 参股鸿基创能 拟投资电堆龙头国鸿氢能 控股佛山飞驰汽车 副产氢，建设运营加氢站

60、 大洋电机 参股巴拉德 参股巴拉德 研发空压机 在山东、湖北开展氢燃料电池的生产 雪人股份 与新源动力合作 收购压缩机鼻祖 OPCON 核心子公司,掌握压缩机技术 与新源动力合作 设立全资子公司上海雪人氢能源，业务涉及加氢储氢 雄韬股份 湖北膜电极产线规划年产 能 10 万 平方米、参股擎动科技 委托武汉理工大学研发金属双极板电堆、参股氢璞创能 子公司氢雄云鼎为大同市公交车供应燃料电池系统 于湖北、大同建设加氢站 潍柴动力 参股巴拉德 参股巴拉德、弗尔赛 参股弗尔赛、与博世共同开发燃料电池 控股亚星客车 潍柴加氢站 HYPERLINK / h 敬请参阅最后一页重要声明新三板高端装备专题报告资料