5.4 钒氢求同:以双极板为例
石墨板适应需求趋于薄型化,乘用车为金属板带来机遇。石墨板:由于其高耐腐蚀性、高耐久性,以及相对较低的技术壁垒,率先实现国产化,在对体积较不敏感而对耐久性敏感的特种车、商用车领域示范应用。然而,石墨双极板的制作周期长、机械性能差、加工难度大、制作成本高等劣势也不可忽视。市场已有越来越多的企业成功开发出超薄超精细石墨双极板,提前突破了国家制定2025年前单组石墨双极板厚度1.5mm的要求,功率密度开始接近丰田第一代金属双极板的水平。金属板:抗腐蚀性差,寿命过短是其应用的阻碍,然而随着涂层工艺的持续进步与突破,其有望实现和石墨板相同的使用寿命。丰田汽车公司率先在旗下Mirai燃料电池汽车上使用金属双极板和涂层,解决了腐蚀、成本和导电等一系列问题。凭借其机械性能优异、高体积功率密度、成本低廉且易批量生产等优势,金属双极板将在乘用车规模化应用的进程中实现突破。
市场格局:仍以石墨板为主,金属板或后来居上。氢燃料电池方面,2020年我国氢燃料电池双极板市场规模达3.1亿元,石墨板(包含碳塑复合板)和金属板的市场占比分别为65%和35%,2021年石墨双极板与金属双极板趋于平分秋色。GGII数据显示,2021年H1金属双极板出货量在双极板总出货量的占比已达45.0%(2020年同期为36.0%)。钒液流电池方面,基本不考虑金属板,即使是涂层处理后的金属板,在酸性液体环境中也难以长期稳定工作。石墨双极板(机加工)不被看好,因为其机加工过程复杂且成本高。钒液流电池主要采用碳塑复合板,因为其热塑或模压工艺相对机加工简单,但是混合高分子树脂所带来的电阻率增加仍是需要解决的问题。
技术趋势:细密化程度、流道深宽比更高,版型更小,能够使单板能够支撑的功率密度更高,每kW所需板数下降,从而降低电堆集成的难度以及成本。目前100kW电堆一般需要350-400节单芯,而Ballard已经实现140kW高功率电堆仅需309节,大幅减少双极板数量,提升电堆功率密度。
国内产业化进程正在加速:据GGII统计,2021年期间,国内主流双极板企业出货量增长显著,金属双极板领域已出现单个企业单个客户出货达百万片级别的现象;石墨板市场各家出货也均有较大增长,表现明显的是原万片级出货企业的出货量级达到10万片以上,头部企业的出货更是达到了50万片/年以上。
6. 乘新能源之风、寻材料类平台
国内目前具备全球竞争力的新能源赛道,可以类比1970-2000年电子产业在日本的地位。强大的政策扶持、技术推动的变革和成本下降,是一个全新的、技术驱动、在全球没有竞争对手的行业,光伏和锂电的崛起就是典型的案例,因为新能源市场的机会和增速被市场认可,资本投入下一代技术导致的变革也最为迅猛,比如电池环节的锂电-钠电-钒电,甚至氢能,比如光伏领域的PERC-TOPCon-HJT-钙钛矿。
对于新能源技术的快速迭代,我们认为,电池和光伏龙头企业由于资金、人才、规模等因素具备天然的优势,但依然没办法完全避免新技术带来的新生力量。与此同时,上游优秀的材料龙头,面对技术路线之争带来的下游集中度走向分散,将在整条产业链的话语权增强。以电池为例,负极材料龙头企业一直以宁德时代为主要的客户,未来很可能拓展给钠电龙头提供硬碳、给氢能和钒电龙头提供石墨双极板等等。
新能源领域单一技术路线的需求和应用空间,不应该是上游材料龙头估值的天花板,我们看好在新能源高速成长和快速技术迭代的长周期里,出现具备中国特色的材料类平台
评论