5.4 釩氫求同:以雙極板為例
石墨板適應需求趨于薄型化,乘用車為金屬板帶來機遇。石墨板:由于其高耐腐蝕性、高耐久性,以及相對較低的技術壁壘,率先實現(xiàn)國產(chǎn)化,在對體積較不敏感而對耐久性敏感的特種車、商用車領域示范應用。然而,石墨雙極板的制作周期長、機械性能差、加工難度大、制作成本高等劣勢也不可忽視。市場已有越來越多的企業(yè)成功開發(fā)出超薄超精細石墨雙極板,提前突破了國家制定2025年前單組石墨雙極板厚度1.5mm的要求,功率密度開始接近豐田第一代金屬雙極板的水平。金屬板:抗腐蝕性差,壽命過短是其應用的阻礙,然而隨著涂層工藝的持續(xù)進步與突破,其有望實現(xiàn)和石墨板相同的使用壽命。豐田汽車公司率先在旗下Mirai燃料電池汽車上使用金屬雙極板和涂層,解決了腐蝕、成本和導電等一系列問題。憑借其機械性能優(yōu)異、高體積功率密度、成本低廉且易批量生產(chǎn)等優(yōu)勢,金屬雙極板將在乘用車規(guī)?;瘧玫倪M程中實現(xiàn)突破。
市場格局:仍以石墨板為主,金屬板或后來居上。氫燃料電池方面,2020年我國氫燃料電池雙極板市場規(guī)模達3.1億元,石墨板(包含碳塑復合板)和金屬板的市場占比分別為65%和35%,2021年石墨雙極板與金屬雙極板趨于平分秋色。GGII數(shù)據(jù)顯示,2021年H1金屬雙極板出貨量在雙極板總出貨量的占比已達45.0%(2020年同期為36.0%)。釩液流電池方面,基本不考慮金屬板,即使是涂層處理后的金屬板,在酸性液體環(huán)境中也難以長期穩(wěn)定工作。石墨雙極板(機加工)不被看好,因為其機加工過程復雜且成本高。釩液流電池主要采用碳塑復合板,因為其熱塑或模壓工藝相對機加工簡單,但是混合高分子樹脂所帶來的電阻率增加仍是需要解決的問題。
技術趨勢:細密化程度、流道深寬比更高,版型更小,能夠使單板能夠支撐的功率密度更高,每kW所需板數(shù)下降,從而降低電堆集成的難度以及成本。目前100kW電堆一般需要350-400節(jié)單芯,而Ballard已經(jīng)實現(xiàn)140kW高功率電堆僅需309節(jié),大幅減少雙極板數(shù)量,提升電堆功率密度。
國內產(chǎn)業(yè)化進程正在加速:據(jù)GGII統(tǒng)計,2021年期間,國內主流雙極板企業(yè)出貨量增長顯著,金屬雙極板領域已出現(xiàn)單個企業(yè)單個客戶出貨達百萬片級別的現(xiàn)象;石墨板市場各家出貨也均有較大增長,表現(xiàn)明顯的是原萬片級出貨企業(yè)的出貨量級達到10萬片以上,頭部企業(yè)的出貨更是達到了50萬片/年以上。
6. 乘新能源之風、尋材料類平臺
國內目前具備全球競爭力的新能源賽道,可以類比1970-2000年電子產(chǎn)業(yè)在日本的地位。強大的政策扶持、技術推動的變革和成本下降,是一個全新的、技術驅動、在全球沒有競爭對手的行業(yè),光伏和鋰電的崛起就是典型的案例,因為新能源市場的機會和增速被市場認可,資本投入下一代技術導致的變革也最為迅猛,比如電池環(huán)節(jié)的鋰電-鈉電-釩電,甚至氫能,比如光伏領域的PERC-TOPCon-HJT-鈣鈦礦。
對于新能源技術的快速迭代,我們認為,電池和光伏龍頭企業(yè)由于資金、人才、規(guī)模等因素具備天然的優(yōu)勢,但依然沒辦法完全避免新技術帶來的新生力量。與此同時,上游優(yōu)秀的材料龍頭,面對技術路線之爭帶來的下游集中度走向分散,將在整條產(chǎn)業(yè)鏈的話語權增強。以電池為例,負極材料龍頭企業(yè)一直以寧德時代為主要的客戶,未來很可能拓展給鈉電龍頭提供硬碳、給氫能和釩電龍頭提供石墨雙極板等等。
新能源領域單一技術路線的需求和應用空間,不應該是上游材料龍頭估值的天花板,我們看好在新能源高速成長和快速技術迭代的長周期里,出現(xiàn)具備中國特色的材料類平臺
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