氢能源燃料电池：亿华通VS潍柴动力VS雄韬VS大洋电机VS腾龙股份

200年前，氢气就被用于一代内燃机，与现代汽油等燃料的原理类似，但因氢气难以批量获得，以及直接燃烧释能量利用率低，未大规模应用。 但随着制氢行业的发展保证氢气的供应，燃料电池的发展使氢气与氧气反应转换为电能（不直接燃烧），提高了氢能利用率。2014年12月，丰田推出Mirai燃料电池汽车，续航达到502公里。 在即将到来的2022年北京冬奥会，我国已经做好了氢能源的布局，因山高坡陡、温低路滑，车辆行驶需要更长的续航和动力，张家口赛区的核心区冬奥保障车辆将全部采用氢燃料电池客车，投入数量超过2000辆，核心整车供应商为丰田和北汽福田，其燃料电池系统由亿华通和丰田合作研发。 对燃料电池产业链，我们之前研究过“制氢”环节，详见优塾产业链报告库。 今天，我们来看下氢燃料电池系统产业链。 从产业链上的参与者近期增长情况来看： 从Wind一致预期增长和景气度情况来看： 亿华通收入利润基数小、增速快，潍柴动力和腾龙股份保持稳定增长。大洋电机与雄韬股份无WIND预期。 燃料电池动力系统产业链各个环节包括： 上游——发动机零部件，包括膜电极（质子交换膜、催化剂、气体扩散层）、电机、双极板、管阀件与传感器、高压储气瓶、空压机、发动机控制器等； 中游——燃料电池发动机系统及电堆集成，代表公司包括亿华通、潍柴动力（巴拉德）、美锦能源（国鸿氢能）、雄韬股份（氢途科技）、腾龙股份（新源动力）、重塑科技、清能股份等。 下游——燃料电池整车制造，目前主要是围绕大型客车（公交车、大巴等）、重卡整车。 接下来，值得研究的行业问题来了： 1）燃料电池系统未来市场增长的驱动力是什么？哪些零部件的市场规模更高？ 2）当下，燃料电池系统企业的竞争优势，体现在哪些方面？ 燃料电池是把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，又称电化学发电器。它是继水力发电、热能发电和原子能发电之后的第四种发电技术。 燃料电池技术路径包括碱性、磷酸、固体氧化物、熔融碳酸盐和质子交换膜五种。其中： 磷酸、固体氧化物和熔融碳酸盐因运行温度较高（高于100度）、启动时间长（超过一小时），不适用于汽车领域。 碱性和质子交换膜相比，质子交换膜具有更简单的构造和更高的比功率（动力性好），因此，质子交换膜是未来车载燃料电池的发展方向。 以质子交换膜燃料电池系统构成为例，具体来看： 质子交换膜燃料电池系统，包括燃料电池发动机、电压变换器、车载氢系统等，成本占比分别为62%、3%、15%。 其中：燃料电池发动机又是由电堆构成，还需配备氢气供给系统（循环泵）、空气供给（空压机）、发动机附件等，成本占比分别为62%、4%、14%、13%。 而电堆主要由膜电极组件和双极板构成，其中，膜电极组件由质子交换膜、催化剂与气体扩散层组合而成。 其中，膜电极是化学反应的场所。 双极板的作用，是通过流道将燃料（氢）和氧化剂（氧）均匀供应给电极进行电化学反应，收集单节电池上电化学产生的电流，并将单节电池依次连接组成电堆。 所以，在膜电极上发生的化学反应流程是： 1）首先，阳极上的氢气（ H2 ）通过阳极气体流场，达到催化层，与催化剂（铂Pt）催化分解为，称为阳极氧化过程； 两个质子H+和两个电子 2）其次，电子通过通过外电路，形成电流，并到达阴极；而H+通过质子交换膜到达阴极。 3）然后，阴极上，H+、电子与空气在阴极催化剂的作用下，发生阴极还原，生成产物只有水。 综上，为了形象的理解，如果把燃料电池系统比作为人，则膜电极是心肌细胞（提供化学反应场所并发电）、双极板是血管（提供支撑并传送氢气和氧气），多个膜电极在双极板的架构下串联起来构成电堆，对应心脏。此外，空气供给系统和氢气供给系统对应肺，为心脏输送氢气和氧气。 因此，电堆是燃料电池系统的核心。此外，值得注意的是，随着生 如生产规模超过50万套电堆时，催化剂的成本显著升高，占比41%，其次是双极板（28%）。所以，催化剂是其中较为刚性的成本支出。 二、潍柴动力——收入主要来自于整车和智能物流，2021H1两业务分别占总收入56.49%和30.62%，其中：整车业务包括发动机、变速箱、车桥等，是以陕西重汽为品牌的商用重卡、动力系统；智能物流业务来自于2012年收购的海外控股子公司KION Group（持股45.23%，自收购以来股价上涨约四倍），主要解决企业在生产工艺中的物流自动化（可与潍柴整车生产形成协同）。燃料电池系统方面，潍柴动力持有巴拉德19.9%股权，为核心大股东，并成立了合资公司（持有51%股权）。2020年3月，建成投产了2万套产能的燃料电池发动机及电堆生产线。 三、雄韬股份——公司以铅酸蓄电池起家，后因铅酸蓄电池需求增长乏力，后逐步拓展至锂电池和燃料电池业务。燃料电池系统方面，其投资燃料电池发动机系统集成的浙江氢途科技，并成立雄韬氢雄。 四、大洋电机—— 公司业务围绕电机类产品展开，按照电机使用场景分为建 筑电机、汽车电机。其中： 建筑电机包括空调、通风、厨房电器、车库 等电机，产业类别较多；汽车电机又可进一步区分为传统燃油车起动机与发电机、新能源汽车动力总成。过去三年，建筑电机与传统燃油车电机业务较为稳定，新能源动力总成收入从2018年14.07亿元下滑至2019年6.15亿元，后续未恢复。这主要是因其下游客户主要是传统汽车厂商转型新能源的企业（例如雷诺、印度塔塔、韩国现代、上汽通用等），受大客户砍单影响，收入锐减。燃料电池系统方面，2016年认购巴拉德9.9%股权，战略合作引入国际技术，具备3000套燃料电池系统生产能力。 综上，可比公司中主业是氢燃料电池的为亿华通和雄韬股份，2020年氢燃料电池系统收入分别为5亿元和0.9亿元。潍柴动力、大洋电机、腾龙股份基于自身在汽车相关的业务布局，向燃料电池业务延伸（尚未单列披露这部分收入），三家公司的主业，大洋电机历史收入有所下滑、潍柴动力稳定增长、腾龙股份因并入子公司实现高速增长。 接下来，我们将近期季度的收入、利润增长情况放一起，来感知增长趋势：一、收入增长 因五家公司的主业不具有可比性，季度收入增速变动不具有相似规律。根据业绩增长稳定性区分：增长表现好的是潍柴动力、亿华通。其中，潍柴动力稳定增长，特别是2020年增速较高，是因高端零配件同比增速较高；亿华通高速增长，是因为冬奥会的燃料汽车交付。 而增速表现差的是，大洋电机、雄韬股份。它们的收入增速波动较大，是因为2019、2020年增长乏力，导致2021年在低基数下业绩波动性较大。另外，腾龙股份2020年增速快，是受偶发性的并购影响所致； 二、利润增长 146%，环比137%，净利润-0.55亿元，同比增长-1017%，环比-2650%。 单季度收入的增长是来自于冬奥会相关订单完成交付，但利润大幅缩减主要是应收账款坏账计提，季末应收账款8亿元，占公司净资产33.39%。 2）再追溯几个季度的增长情况：前两个季度的利润通常为亏损状态，主要是因目前燃料电池市场较小，前半年通常受政策驱动获取订单，于后半年完成生产交付确认收入所致。2020年下半年收入达到全年95.46%。 二、潍柴动力——2021前三季度实现收入近1665亿元，同比增长13%，利润79亿元，同比增长11%。1）从单季度增速分析 2021Q3实现营业收入400.41亿元，同比增长-24%，环比-34%，实现净利润14.69亿元，同比增长-39%，环比-52%，单季度收入、利润负增长，主要是因重卡需求下滑所致，2021年7月份以来，重卡每个月的销量仅为去年的一半左右。 这主要是因2021年7月以来，柴油重卡国六标准正式实施，由于对价格和维护成本的担忧，下游客户在前期抢装导致需求前置，这对应了2021Q1重卡的销量大增。 由于2021年10-11月仍然维持低位销量的态势，因此Q4季度的表现，市场预期是负增长，但中长期来看，重卡需求取决于运输需求量，预计未来会有所回升。后续需要跟踪看什么时候出现销量拐点。 三、雄韬股份——2021前三季度实现收入22.89亿元，同比增长29%，利润-0.06亿元，同比下降110%。1）从单季度增速分 析2021Q3实现营业收入8.35亿元，同比增长16%，环比-2%，净利润-0.31亿元，同比增长-229%，环比-248%，2021Q3单季度利润出现较大亏损，主要是因锂电池上游原材料价格上涨所致。 四、大洋电机——2021前三季度实现收入73.25亿元，同比增长32%，利润3.73亿元，同比增长88%。1）从单季度增速分 析2021Q3实现营业收入26.74亿元，同比增长31%，环比9%，净利润1.33亿元，同比增长9%，环比22%，业绩增长受益于传统业务起动机与发电机的市场扩张。 动力、雄韬股份毛利率差别较小（在20%左右），其中，大洋电机与潍柴动力受益于规模程度高，业务广泛，毛利率水平整体较为稳定； 雄韬股份近十个季度毛利率呈现下滑的趋势，主要是因锂电相关原材料价格上涨所致。 三、净利率 波动方向与毛利率较为一致，腾龙股份（11.09%）>潍柴动力 （6.21%）>雄韬股份（2.93%）>大洋电机（1.34%）>亿华通（-130.25%）。腾龙股份净利率显著较高，主要是其毛利率较高所致。亿华通是因初创新兴企业，利润处于亏损状态，且各项费率处于较高水平。大洋电机利润率水平波动较大，例如2019Q4是对计提了商誉减值影响。 四、期间费用率 因亿华通在Q1-Q2的收入基数较小，不具有参考意义，以下分析基于Q3-Q4费率进行。1）管理费率方面，潍柴动力因较大的规模水平和较优的成本控制费率较低，亿华通管理费用率较高是因为管理人员薪酬相对较高。2）研发费率方面，亿华通研发费用率偏高，主要是对燃料电池的持续大额投入所致。其研发投入主要围绕东奥12米大巴发动机研发、电堆和发动机系统的技术提升至50/80，并提升商业化生产能力。 3）销售费率/财务费用率方面，可比公司差异不大。 五、净资产收益率 从ROE三年中枢水平来看，潍柴动力（10.7%）>腾龙股份 （9.1%）>雄韬股份（0.6%）>亿华通（0.3%）>大洋电机（- 6.1%）。潍柴动力表现较优，主要来自于较大的资产周转与权益乘数，其中资产周转率处于重卡行业正常水平，权益乘数较高主要是因其应付账款金额较大（Q3季末达到712.77亿元，占其总负债37.25%），对上游原材料厂商议价能力较强，同时，其净营业天数几乎为负，产业链地位较高。 功率（kw），是衡量燃料电池系统动力的指标，燃料电池系统市场主要取决于汽车销量、每辆汽车的平均功率，以及单位功率成本。所以，燃料电池系统的市场规模预测，用公式表示为： 燃料电池系统市场规模=燃料电池汽车销量*单车平均功率*单位功率成本 接下来，几大核心增长要素，我们挨个来做拆解：……… （后文还有大约6000字内容，详见产业链报告库） 以上，仅为本报告部分内容。如需获取本文全文，以及其他更多内容，请订阅：产业链报告库报告库。 【版权、内容与免责声明】1）版权：版权所有，违者必究，未经许可不得翻版、摘编、拷贝、复制、传播。2）尊重原创：如有引用未标注来源，请联系我们，我们会删除、更正相关内容。3）内容：我们只做产业研究，以服务于实体经济建设和科技发展为宗旨，本文基于各产业内公众公司属性，据其法定义务内向公众公开披露之财报、审计、公告等信息整理，不采纳非公开信息，不为未来变化背书，不支持任何形式决策依据，不提供任何形式投资建议。我们力求信息准确，但不保证其完整性、准确性、及时性，亦不为任何个人决策和市场变化负责。内容仅服务于产业研究需求、学术讨论需求，不提供证券期货市场之信息，不服务于虚拟经济相关人士、证券期货市场相关人士，以及无信息甄别力之人士。如为相关人士，请务必取消对本号的关注，也请勿阅读本页任何内容。4）格式：我们仅在微信呈现部分内容，标题内容格式均自主决定，如有异议，请取消对本号的关注。5）主题：鉴于工作量巨大，仅覆盖部分产业，不保证您