有色金属行业新材料系列之一：燃料电池快速发展中的机遇

1、目录索引 HYPERLINK l _TOC_250009 一、益策持燃电池迎速长期4 HYPERLINK l _TOC_250008 1、国能燃电展历与望4 HYPERLINK l _TOC_250007 2、贴策续持料电或快增期6 HYPERLINK l _TOC_250006 二、极和化需或受快增长7 HYPERLINK l _TOC_250005 1、料池作理7 HYPERLINK l _TOC_250004 2、低本发燃池的键8 HYPERLINK l _TOC_250003 3、极和化是电池关，求量望快增长9 HYPERLINK l _TOC_250002 三、关司10 HYPERL

2、INK l _TOC_250001 1、泰技10 HYPERLINK l _TOC_250000 四、险示图表索引图1皮国产业展线图 5图 2：合燃电作原理7图 3：2006年来燃池成持下降8图 4：产1000套电池组各件本比9图 5：产50万燃池模时组成占比9图 6：2010年国能燃料池铂金含历史算未技目标10图 7：泰技业业收（元及比图 8：泰技业利润亿）同比表1国造02燃料池车展划 4表 2：国能车政策程6表 3：料池种对比绍8一、受益政策支持，燃料电池或迎快速增长期1、中国氢能与燃料电池发展历程与展望2001年，国家“863”计划电动汽车重大专项提出纯电动汽车、混合动力电动汽车、氢能燃

3、料汽车发展战略。2014年9月，据中国新能源网，科技部启动“十三五”电动汽车科技规划制 定，强调了发展燃料电池汽车的重要性，并计划在关键基础器件、燃料电池系统、基础设施与示范三个方面加大研发和投入力度，攻克薄金属双极板表面改性技术、车用燃料电池耐久性技术、推进加氢站建设和燃料电池汽车示范运行等多项工作。2015年5月，国务院印发中国制造2025，表示继续支持电动汽车、燃料电池汽车发展，掌握汽车低碳化、信息化、智能化核心技术等。表 1：中国制造2025燃料电池汽车发展规划年份发布单位目标具体内容2020-2025装备工业司关键材料、零部件逐步国产化到 2020 年，实现燃料电池关键材料批量化生产

4、的质量控制和保证能力；到 2025 年，实现高品质关键材料、零部件实现国产化和批量供应。2020-2025装备工业司燃料电池堆和整车性能逐步提升到 2020 年，燃料电池堆寿命达到 5000 小时，功率密度超过 2.5 千瓦/升，整15 500 3 低于-30；到 2025 年，燃料电池堆系统可靠性和经济性大幅提高，和传统汽车、电动汽车相比具有一定的市场竞争力，实现批量生产和市场化推广。2020-2025装备工业司燃料电池汽车运行规模进一步扩大到 2020 年，生产 1000 辆燃料电池汽车并进行示范运行；到 2025 年，制氢、加氢等配套基础设施基本完善，燃料电池汽车实现区域小规模运行。数据

5、来源：工信部、2016年8月，“十三五”国家科技创新规划支出开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。2016年11（2016）（”）（2016-2020）（2020-2030）（2030-2050）三个 2020年， 100150203010002001000020501000图 1：蓝皮书中国氢能产业发展路线图数据来源：中国标准化研究院、2017年1月，科学技术部发布国家创新驱动发展战略纲要，强调开发氢能、燃料电池等新一代能源技术。2017年2月，国家发展改革委公布战略性新兴产业重点产品和服务指导目录2016版，其中包括燃料电池系统及其核心零部件等。2017年4月，工信部、国家发改委和科技部印发

6、汽车产业中长期发展规划，规划表示要加强燃料电池汽车的研发，逐步扩大燃料电池汽车试点示范范围， 并支持燃料电池全产业链技术攻关。2017年（2016-2030 年）（PEMFC）/ 空气（MFC）MFC2019年3月15日，国务院新闻办举行吹风会，就政府工作报告的83处修订进行了解读，其中包括“推动充电、加氢等设施建设”，这是氢能源被首次写入政府工作报告。2019201912、补贴政策持续支持，燃料电池或迎快速增长期燃料电池汽车补贴额度如初。中国关于新能源车的补贴历程几经改变，包括补贴额度、推荐车型目录门槛、补贴资金拨付方式等。与其它类型的车船不同的是， 自2016年起，燃料电池的补贴额度始终未

7、改变，这在一定程度上表示国家对于燃料电池新能源车的支持和重视。表 2：中国新能源车补贴政策历程年份发布单位政策政策内容2009.01财政部科技部节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法燃料电池类公共服务用乘用车和轻型商用车给予 25 万元/辆的补贴；燃料电池类十米以上城市公交客车给予 60 万元/辆的补贴。2011.12国家税务总局中华人民共和国车船税法宣传提纲对燃料电池乘用车不征收车船税。2014.08国家税务总局关于免征新能源汽车车辆购置税的公告2014 9 1 2017 12 31 日，对购置的新能源汽车免征车辆购置税。2014.11财政部关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知对符

8、合国家技术标准且日加氢能力不少于 200 公斤的新建燃料电池汽车加氢站每个站奖励 400 万元。2015.04财政部关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知燃料电池乘用车给予 20 万元/辆的补助；燃料电池轻型客车、货车给予 30 万元/辆的补助；燃料电池大中型客车、中重型货车给予 50 万元/辆的补助。2016.12装备工业司关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知（1）提高推荐车型目录门槛并动态调整。（2）设置中央和地方补贴上限，其中地方财政补贴（地方各级财政补贴总和50%20192020 年中央及地方补贴标准和上限，在现行标准基础上退坡20%，燃料电池汽车补贴

9、标准不变。（3）改进补贴资金拨付方式。2017.12国家税务总局关于免征新能源汽车车辆购置税的公告2018 1 1 2020 12 31 日，对购置的新能源汽车免征车辆购置税。2018.12装备工业司四部委关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知2018212日起实施，20182122018年611日为过渡期。过渡期期间上牌的新能源乘用车、新能2016年关于调整新能源汽车推广应用财政补贴0.7倍补贴，新能源货车和专用车按0.4 倍补贴，燃料电池汽车补贴标准不变。数据来源：工信部、财政部、科技部、国家税务总局、二、双极板和催化剂需求或受益快速增长1、燃料电池工作原理燃料电池主要有正极、负

10、极、电解质三部分组成，原理是氧化还原反应，实现从化学能向电能的转化，以氢燃料电池为例，其反应的本质就是氢气和氧气发生反应生产水，反应过程中产生电能。负极（阳极）是燃料反应端，燃料物质（氢气/甲醇/煤气等）在催化剂作用下产生氢质子、电子以及其他副产物，氢质子穿过电解质达到正极，与正极上的物质发生反应。正极（阴极）是空气反应端。氧气在催化剂作用下与通过电解质达到正极的氢质子、通过外电路从负极达到正极的电子结合生成水或者其他产物。图 2：聚合物燃料电池工作原理数据来源：美国能源局、燃料电池主要分为：碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）、熔岩碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃

11、料电池（SOFC）、磷酸燃料电池（PAFC），其中目前集中研发和预计可投入产业化的主要是质子交换膜燃料电池（PEMFC）。表 3：燃料电池各种类型对比介绍电池类型电解质工作温度电效率优点挑战聚合物电解质膜（PEM）全氟磺酸120氢气 60； 再制燃料40%固体电解质可减少腐蚀和电解质管理问题、低温、快速启动和负载跟踪昂贵的催化剂、对燃料杂质敏感碱性（AFC）将氢氧化钾水溶液浸泡在多孔基质或碱性聚合物膜中10060更广泛的稳定材料允许更低成本的组件、快速启动敏感到 CO 2 在燃料和空气、电解质管理（水性、电解质电导率（聚合物）磷酸（PAFC）磷酸浸泡在多孔基质中或吸收在聚合物膜中150-200

12、40适合 CHP、增加对燃料杂质的耐受性昂贵的催化剂、启动时间长、硫敏感性熔融碳酸盐（MCFC）熔化的锂，钠和/或碳酸钾，浸泡在多孔基质中600-70050高效率、燃料灵活性、适合CHP、混合动力/燃气轮机循环高温腐蚀和电池组件的破坏、启动时间长、低功率密度固体氧化物（SOFC）氧化钇稳定氧化锆500-100060高效率、燃料灵活性、固体电解质、适合 CHP、混合动力/燃气轮机循环高温腐蚀和电池组件的破坏、启动时间长、停机次数有限数据来源：美国能源局、2、降低成本是发展燃料电池的关键80C）（图 3：2006年以来燃料电池成本持续下降数据来源：美国能源局、其他8%MEA10%催化剂26%其他8

13、%MEA10%催化剂26%膜材料17%气体扩散层21%双极板18%催化剂气体扩散层双极板膜材料MEA框其他数据来源：美国能源局、MEA6%其他10%膜材料9%MEA6%其他10%膜材料9%催化剂41%双极板28%气体扩散层6%催化剂气体扩散层双极板膜材料MEA框其他数据来源：美国能源局、3、双极板和催化剂是燃料电池的关键，需求总量有望快速增长MEA1 压。因此，多个双极板MEA通常通过将它们堆叠在彼此之上而串联连接，以提供可用的输出电压。堆叠中的每个单元夹在两个双极板之间，以将其与相邻单元隔开。这些板可以由金属、碳或复合材料制成，提供电池之间的电传导，以及为电池组提供物理强度。板的表面通常包含

14、“流场”，其是一组加工或冲压到板中的通道，以允许气体在MEA上流动，每个板内的附加通道可用于循环液体冷却剂。催化剂包括需要使用在阳极层和阴极层，常规催化剂层包括分散在高表面积碳载体上的纳米尺寸的铂颗粒，该负载型铂催化剂与离子导电聚合物（离聚物）混合并夹在膜和GDL之间。在阳极侧，铂催化剂使氢分子能够分裂成质子和电子，在阴极侧，铂催化剂通过与阳极产生的质子反应产生水而使氧还原，混合到催化剂层中的离聚物允许质子穿过这些层。从成本占比来看，双极板和催化剂在燃料电池中的占比均较高，因此，随着技术的进步和产业化应用的推广，其单位电池的用量或有所下降，但随着燃料电池需求的快速增长，双极板和催化剂的需求总量

15、有望快速增长。图 6：2010年美国能源部燃料电池中铂族金属含量历史测算及未来技术目标数据来源：美国能源局、三、相关公司1、安泰科技安泰科技成立于1998年12月，由中国钢研科技集团有限公司（原国家级大型科研院所钢铁研究总院）和清华紫光（集团）总公司等公司联合发起。2000年5月29日，安泰科技于深圳证券交易所上市。201850.5420.05、14.08、11.99和4.4224.06%8.99%12.99%和28.46%。图 7：安泰科技分业务业收入（亿元）及比图 8：安泰科技分业务利润（亿元）及同比6020%1015%840610%4205%230%20%10%0201620170%20180201620170%2018环保与高端科技服务业高品质特钢及焊接材料先进功能材料及器件特种粉末冶金材料及制品同比环保与高端科技服务业高品质特钢及焊接材料先进功能材料及器件特种粉末冶金材料及制品同