報告作者：國海證券，來源：未來智庫

1. 氫燃料電池汽車迎歷史性發(fā)展契機(jī)

1.1 能源：結(jié)構(gòu)調(diào)整勢在必行（略）

頂層設(shè)計護(hù)航新能源汽車產(chǎn)業(yè)，2025 年占比達(dá)到 25%左右。2019 年 12 月 3 日， 工信部正式發(fā)布《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035 年)》征求意見稿顯示，到 2025 年新能源汽車市場競爭力明顯提高，動力電池、驅(qū)動電機(jī)、車載操作系 統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破，新能源汽車新車銷量占比達(dá)到 25%左右。

鋰動力電池與燃料電池汽車將長期共存發(fā)展，并行不悖。從汽車技術(shù)路線而言， 我們認(rèn)為，較長的時間內(nèi)將是多種技術(shù)路線并存發(fā)展，其中鋰動力電動汽車、燃 料電池汽車將逐步取代傳統(tǒng)燃油車，趨勢將不可逆轉(zhuǎn)。目前而言，鋰動力電動汽 車更適合乘用車領(lǐng)域，燃料電池更適合于長距離的重載和商用車領(lǐng)域。其中，以 氫氣作為能源供給的氫燃料電池汽車具有其獨特優(yōu)勢，我們認(rèn)為，其未來應(yīng)用前 景十分廣闊。

燃料電池汽車處于導(dǎo)入期，處于提速階段。從汽車行業(yè)的生命周期來看，目前傳 統(tǒng)燃油車處于相對成熟階段，傳統(tǒng)車企也在新能源汽車如火如荼的發(fā)展的倒逼下， 加速轉(zhuǎn)型；而鋰電池動力電池汽車處于行業(yè)發(fā)展的成長期，未來發(fā)展前景廣闊， 產(chǎn)業(yè)鏈的頭部企業(yè)具有較好的中長線 α 投資機(jī)會；燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)處于行業(yè)的 導(dǎo)入期，隨著產(chǎn)業(yè)資本的融入、產(chǎn)品更迭、技術(shù)升級以及政策大力扶持等多因素 影響，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈迎來了歷史性的機(jī)遇，行業(yè)具有較好的 β 彈性的投資 機(jī)會。

近年來氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展明顯提速。從全球范圍來看，目前國外氫燃料 電池汽車已經(jīng)完成了整車的技術(shù)、性能研發(fā)工作，整車性能已能接近傳統(tǒng)汽 車水平，成熟度已接近產(chǎn)業(yè)化階段，如日本豐田、本田和韓國現(xiàn)代汽車，其 中豐田 Mirai 汽車銷量處于領(lǐng)先水平。2018 年 5 月，李克強(qiáng)總理參觀豐田汽車 北海道工廠，考察日本燃料電池汽車。總理回國后，國務(wù)院多部委即成立燃料電 池聯(lián)合小組，國內(nèi)氫燃料電池行業(yè)發(fā)展明顯加速，國內(nèi)代表性企業(yè)及產(chǎn)品有上汽 集團(tuán)旗下榮威 950 轎車。

從全球范圍看，目前很多國家都出臺了強(qiáng)有力的支持氫能源發(fā)展的相關(guān)政策。其 中，力度最大、響應(yīng)最積極的是日本，歐盟、美國和韓國緊隨其后，印度、冰島、 加拿大和巴西等也有部署，中國也頻出相關(guān)政策。

1.2 氫能源：交通領(lǐng)域漸成核心場景

氫能是公認(rèn)的最潔凈的燃料，應(yīng)用前景廣闊。氫不是一次能源，需要使用一次能 源通過轉(zhuǎn)換來生產(chǎn)出能量載體。氫氣是工業(yè)氣體中的一個重要品種，在化工、化 肥、石化、電子、冶金、食品、航空航天、能源等諸多領(lǐng)域乃至醫(yī)學(xué)上都有廣泛的應(yīng)用。人類對于氫能的研究已有幾百年的歷史，但近年來，隨著燃料電池的快 速發(fā)展和推廣，氫能作為燃料進(jìn)入高速發(fā)展階段。

從不同能源的燃油熱值與發(fā)電建設(shè)成本方面考慮，氫能源均具優(yōu)勢。從燃料熱 值角度看，氫能源高于天然氣、汽油、煤和乙醇等其他能源。氫氣燃料熱值幾乎 是其他化石燃料的 3 倍多。從發(fā)電建設(shè)成本來講，氫能源發(fā)電建設(shè)成本最低。EIA 數(shù)據(jù)顯示，氫氣發(fā)電建設(shè)成本僅 580 美元/千瓦，在光伏、風(fēng)能、天然氣、 生物質(zhì)能、石油發(fā)電等眾多方式中成本最低。

縱觀全球，自進(jìn)入 21 世紀(jì)以來，氫能的開發(fā)利用步伐逐漸加快，尤其是在一些 發(fā)達(dá)國家，都將氫能列為國家能源體系中的重要組成部分。隨著燃料電池技術(shù)的 不斷完善，以燃料電池為核心的新興產(chǎn)業(yè)將使氫能的清潔利用得到最大發(fā)揮，主 要表現(xiàn)在氫燃料電池汽車、分布式發(fā)電、氫燃料電池叉車和應(yīng)急電源產(chǎn)業(yè)化初現(xiàn) 端倪。

氫能產(chǎn)業(yè)政策與規(guī)劃：全球氫能源發(fā)展加速，美國、日本、韓國、法國等發(fā)達(dá)國 家不斷加大對氫能源研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化的扶持推動力度，日本更是將氫能源開發(fā)利用 確定為國家未來重要的戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)。作為一種戰(zhàn)略性高效清潔能源，氫能源產(chǎn)業(yè) 目前正在受到國內(nèi)外的廣泛重視，處于產(chǎn)業(yè)導(dǎo)入快速發(fā)展的時段。

根據(jù) 2019 年《中國氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書》，氫能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展事關(guān)中國能 源戰(zhàn)略體系，事關(guān)中國生態(tài)文明建設(shè)，事關(guān)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)布局。結(jié)合氫能及燃料 電池技術(shù)進(jìn)步，氫能將成為中國能源體系中的重要組成部分，若 2050 年氫能應(yīng) 用達(dá)到 10%，需氫氣量約 6000 萬噸，全國加氫站達(dá) 10000 座以上。氫能在交通 運(yùn)輸和工業(yè)領(lǐng)域得到普及應(yīng)用，燃料電池車將達(dá)到 500 萬輛/年，固定式發(fā)電裝 置達(dá)到 2 萬臺套/年。

燃料電池在運(yùn)輸領(lǐng)域的現(xiàn)狀分析：我國氫燃料電池汽車目前確定的發(fā)展目標(biāo) 為：到 2020 年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)規(guī)?；痉哆\(yùn)行，示范車輛達(dá)到 5000 輛。到 2025 年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)的推廣應(yīng)用，商用車達(dá)到萬 輛規(guī)模，乘用車規(guī)模達(dá)到 4 萬輛。到 2030 年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車的大規(guī)模 推廣應(yīng)用，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷規(guī)模達(dá)到 50 萬輛。

近年來全球燃料電池汽車高速發(fā)展：2013~2017 年全球氫燃料電池汽車銷量 僅為6475輛，其中大部分為豐田的Mirai系列。2018年有了較大幅度的增長， 合計銷售5525輛；2019年全球銷量增至7500輛，其中主要增量來自于中國。國內(nèi)的燃料電池汽車從 2016年的629輛迅速擴(kuò)張到2018年1527輛， 在2019 年實現(xiàn) 2737 輛，其增速十分明顯。

交通領(lǐng)域漸成氫燃料電池核心應(yīng)用場景。氫燃料電池作為全球能源可持續(xù)發(fā)展和 戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重要技術(shù)路徑，目前已明確為全球能源和交通領(lǐng)域發(fā)力的重要支撐。國外有英國、德國、法國、荷蘭、日本等國都大力推出燃料電池汽車，并加大加 氫站建設(shè)。我國也在大力推動氫燃料電池汽車綠色環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。未來燃料電 池有望在新能源汽車領(lǐng)域中占據(jù)重要的地位。

1.3 氫燃料汽車：行業(yè)提速前景廣闊

氫燃料電池：它屬于燃料電池的一種，和其他燃料電池相比，其工作溫度低、響 應(yīng)速度快和體積小等特點完全適用于電動汽車的動力源，被認(rèn)為是未來新能源汽 車最重要的發(fā)展方向之一。

工作原理：它將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是 電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì) 發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極。

氫燃料電池汽車眾多優(yōu)勢凸顯。燃料電池汽車具有高效（一次能量轉(zhuǎn)化）、環(huán)保 （零排放、產(chǎn)物只有水）、超長續(xù)航里程（功率密度遠(yuǎn)大于鋰電）、3-5 分鐘加注 時間短等優(yōu)點。1）氫氣作為可再生能源，其來源廣泛；2）環(huán)保在工作過程中， 產(chǎn)物為水，無有害物生成；3）能源轉(zhuǎn)化率高：燃料電池的轉(zhuǎn)換效率高達(dá) 60%， 是內(nèi)燃機(jī)的 2~3 倍；4）加氫速度快：僅需 3~5 分鐘可加滿；5）續(xù)航時間長：氫燃料電池的能量密度高，車載續(xù)航里程可達(dá) 500~1000 公里。

相較于純電動汽車或燃油車具有諸多優(yōu)勢，一旦大規(guī)模應(yīng)用，將進(jìn)一步改變汽車 行業(yè)生態(tài)。從汽車技術(shù)路線而言，我們認(rèn)為，較長的時間內(nèi)將是多種技術(shù)路線并 存發(fā)展，其中鋰動力電動汽車、燃料電池汽車將逐步取代傳統(tǒng)燃油車，趨勢將不 可逆轉(zhuǎn)。相較而言，鋰動力電池比較適合乘用車領(lǐng)域，燃料電池比較適合于長距 離的重載和商用車領(lǐng)域，目前處于導(dǎo)入期的提速階段。

氫燃料電池汽車，市場潛力巨大：未來十余年，燃料電池汽車將成為全球汽車市 場增速最快的細(xì)分市場。根據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院的預(yù)測，至 2032 年全球燃料電池 汽車銷量將超過 500 萬輛，2020~2032 年期間 CAGR 高達(dá) 43%。

主流國家燃料電池汽車布局有序推進(jìn)。根據(jù)《2019 年燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)報告》 中數(shù)據(jù)顯示，按照各國路線圖規(guī)劃，中日韓和美國市場的燃料電池汽車數(shù)量有望 2025 年后進(jìn)入高速增長期。德國、加拿大等國尚未有清晰的規(guī)劃。例如中國在2025 與 2030 年的燃料電池汽車保有量預(yù)期分別為 48 萬輛與 256 萬輛；而美國 分別為 20 萬輛與 530 萬輛。

燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)尚未完善。1）燃料電池本身成本較高：盡管氫燃料 電池汽車的市場前景和潛力巨大，但是要實現(xiàn)大規(guī)模的市場化推廣和應(yīng)用。我國 還有許多技術(shù)障礙需要解決，特別是在關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、零部件、電池系統(tǒng)集成以 及批量穩(wěn)定制備能力等方面需要加強(qiáng)。2）基礎(chǔ)設(shè)施需加強(qiáng)：燃料電池汽車的應(yīng) 用對于基礎(chǔ)設(shè)施的依賴相當(dāng)嚴(yán)重，而加氫站的建設(shè)成本極為高昂，難以大規(guī)模快 速形成規(guī)模。例如，目前美國的加氫站主要集中在舊金山灣區(qū)、加州洛杉磯和奧 蘭治縣，因而燃料電池汽車在這幾個區(qū)域的銷售情況較好。

2. 產(chǎn)業(yè)鏈：導(dǎo)入期布局提速，未來空間廣闊

近年來國內(nèi)外處于提速狀態(tài)。但相比于鋰動力電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈處于相對滯后的水 平，尤其是上游的氫氣的制備、儲運(yùn)、加注等關(guān)鍵技術(shù)與加氫站建設(shè)，以及中游 燃料電池系統(tǒng)的多個細(xì)分領(lǐng)域仍處于相對滯后的水平，對其進(jìn)行深入行業(yè)研究與 分析具有重要意義。

氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈較長。氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游氫氣以及加氫 站、中游氫燃料電池系統(tǒng)、下游氫燃料電池汽車等多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)對產(chǎn)業(yè)的 推廣應(yīng)用起著重要作用。

2.1 國內(nèi)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)集群

目前，在我國中東部沿海經(jīng)濟(jì)、技術(shù)實力較強(qiáng)的珠三角、長三角和北京等地區(qū)， 聚集了我國燃料電池發(fā)展的主要企業(yè)。近幾年燃料電池投資熱情持續(xù)升溫，由幾 年前的數(shù)十家發(fā)展到現(xiàn)在的近千家燃料電池企業(yè)。根據(jù)中汽研資料顯示，我國氫 能源產(chǎn)業(yè)已形成七大產(chǎn)業(yè)集群：華北、華東、華南、華中、西南、東北、西北。就地域優(yōu)勢而言，各產(chǎn)業(yè)集群均有其特色與優(yōu)勢：

華北地區(qū)：北京市高校以及科研單位技術(shù)優(yōu)勢明顯。山西省氫能資源豐富，適合 開展低成本、高能效氫燃料質(zhì)子交換膜燃料電池動力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。

華東地區(qū)：山東具有豐富的氫氣資源。江蘇省擁有南京金龍、蘇州金龍、蘇州弗 爾賽、南京百應(yīng)、江蘇重塑、國富氫能等一批優(yōu)勢企業(yè)。浙江嘉興為氫能產(chǎn)業(yè)化 示范試點；寧波則是氫燃料電池汽車物流運(yùn)輸應(yīng)用示范試點；湖州為氫能產(chǎn)業(yè)鏈 一體化示范試點；杭州氫燃料電池汽車城市公交應(yīng)用示范試點。

華南地區(qū)：廣東省對氫能源的政策支持力度大，汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)，廣汽與本田、豐 田有合作。較特殊的海南省，可借助自貿(mào)區(qū)建設(shè)、自身豐富的可再生能源、作為 旅游勝地環(huán)境治理的必要性等實現(xiàn)氫能產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

華中地區(qū)：河南鄭州 2015 年建成國內(nèi)第一座加氫站，而從 2009 年宇通客車一直 在進(jìn)行燃料電池客車技術(shù)攻關(guān)研發(fā)。近兩年來，東風(fēng)汽車、南京金龍、武漢理工 新能源、武漢眾宇、雄韜電源等一批國內(nèi)頂級氫能研發(fā)企業(yè)，紛紛落戶湖北。而 安徽明天氫能技術(shù)領(lǐng)先，發(fā)展前景廣闊，有望進(jìn)入產(chǎn)業(yè)集群區(qū)域。

西南地區(qū)：四川水利資源豐富，天然氣資源儲量富足，為天然氣制氫提供了較強(qiáng) 的能源保障；工業(yè)副產(chǎn)氫潛力豐富，可滿足氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求。目前，四川已經(jīng) 研制出全球領(lǐng)先的氫能燃料電池動力系統(tǒng)。重慶市有豐富的天然氣、頁巖氣資源 用于制氫，汽車工業(yè)基礎(chǔ)好，產(chǎn)業(yè)起步早。

東北地區(qū)：吉林省白城市目前大力發(fā)展清潔能源，并且與一汽合作，以電解水制 氫為主要技術(shù)路線，構(gòu)建制氫、儲氫、運(yùn)氫、用氫和氫能裝備全鏈條產(chǎn)業(yè)集群， 搶占未來能源領(lǐng)域的制高點。

2.2 上游氫氣環(huán)節(jié)：參與者較多，加氫站亟需擴(kuò)建

優(yōu)質(zhì)上市企業(yè)布局，有序推進(jìn)行業(yè)發(fā)展。上游氫氣環(huán)節(jié)包括制氫、儲氫、運(yùn)氫以 及注氫等多個環(huán)節(jié)，目前在每個環(huán)節(jié)都有眾多優(yōu)質(zhì)企業(yè)加入，有序推進(jìn)行業(yè)的快 速發(fā)展。其中，上市公司作為主力參與者，如嘉化能源、美錦能源、華昌化工、 衛(wèi)星石化等等優(yōu)質(zhì)企業(yè)，未來也將與行業(yè)同步發(fā)展且估值有望同步提升。

2.2.1氫氣制備：多樣化途徑，因需擇優(yōu)

目前氫氣的工業(yè)應(yīng)用大多采用高壓氣態(tài)形式作為燃料或原料，上 游供氫體系尚處 于萌芽探索階段，幾種制氫路線的經(jīng)濟(jì)性尚處驗證之中。例如，投資較重的化石 燃料制氫（煤制氫和天然氣重整制氫）作為定向的供氫路線，其可行性獲得認(rèn)可 之前難以大規(guī)模推廣。而水電解路線雖然可以實現(xiàn)分散式供氫，但其經(jīng)濟(jì)性取決 于電力成本的降低，國內(nèi)風(fēng)電和光伏的棄電利用水平是制約該路線未來發(fā)展程度 的關(guān)鍵。但隨著如光伏、風(fēng)電平價的臨近，清潔能源發(fā)電，電解水制氫的可提升 空間更為廣闊。

氫氣制備的幾種主要方式：包括化石燃料制氫（石油裂解、天然氣、水煤氣法等） 、 工業(yè)副產(chǎn)氫（氯堿、焦?fàn)t氣、丙烷脫氫等）、化工原料高溫裂解制氫（甲醇裂解、 乙醇裂解、液氨裂解等）、電解水制氫（光能、風(fēng)能、水電、核能等）、和新型制 氫方法（生物質(zhì)、光化學(xué)等）。

化石燃料制氫：以煤、石油及天然氣等為原料制取氫氣是當(dāng)今制取氫氣最主要的 方法。該方法在我國都具有成熟的工藝，并建有工業(yè)生產(chǎn)裝置。

? 煤制氫：煤炭經(jīng)過氣化、一氧化碳變換、酸性氣體脫除、氫氣提純等關(guān)鍵環(huán) 節(jié)，可以得到不同純度的氫氣。煤制氫優(yōu)點是技術(shù)成熟、成本較低，煤制氫 成本僅 0.55~0.83 元/m3，遠(yuǎn)低于天然氣制氫 0.80~1.75 元/m3 及甲醇制氫 1.5~2.5 元/m3成本，適合大規(guī)模生產(chǎn)。神華集團(tuán)煤制氫能力已經(jīng)達(dá)到 450 億 m3/年，可供 2 億輛燃料電池車用氫超過千年，缺點是排放量高，氣體雜質(zhì) 多。

? 天然氣制氫。天然氣制氫的原理: 在一定壓力、一定高溫及催化劑作用下， 將甲烷和水蒸氣轉(zhuǎn)化為一氧化碳和氫氣等，余熱回收后，在變換塔中將一氧 化碳變換成二氧化碳和氫氣的過程。再經(jīng)過換熱、冷凝、汽水分離，通過程 序控制將氣體依次通過裝有 3 種特定吸附劑的吸附塔，由變壓吸附( PSA) 提純氫氣。

高溫裂解制氫：

? 甲醇制氫。近年來，隨著國內(nèi)甲醇生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫工藝 發(fā)展迅速。以甲醇為原料，采用甲醇重整生產(chǎn)氫氣技術(shù)，已在國內(nèi)外商業(yè)化 多年，規(guī)模一般在 2500 m3 /h 以下。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于電子、冶金、 食品以及小型石化行業(yè)中。甲醇重整制氫技術(shù)與大規(guī)模的天然氣、輕油、水 煤氣等轉(zhuǎn)化制氫相比，具有流程短，投資省，能耗低，無環(huán)境污染等特點。

? 氨制氫。氨分解制氫是一種重要的制氫方法，液氨可以方便安全運(yùn)輸，到達(dá) 目的地后進(jìn)行氨分解制氫，即把液氨加熱至 800~850℃，在鎳基催化劑作用 下，對氨進(jìn)行分解，分解效率可達(dá) 99%以上，得到含 75%H2和 25% N2的混 合氣體。一般用作半導(dǎo)體或其他工業(yè)的保護(hù)氣體，也可提純獲得高純度氫氣。

工業(yè)副產(chǎn)氫：工業(yè)副產(chǎn)氫總量較大， 主要來自氯堿工業(yè)副產(chǎn)氣、煤化工焦?fàn)t煤 氣、丙烷脫氫、合成氨產(chǎn)生的尾氣、煉油廠副產(chǎn)尾氣等。

? 氯堿工業(yè)制備氫氣：純度高( 體積分?jǐn)?shù)達(dá)到 99.3%以上) ，主要用于生產(chǎn)氯 化氫及 PVC，但仍有很多氫氣富余放空。2018 年國內(nèi)燒堿產(chǎn)量按 3800 萬噸 /年計，共副產(chǎn)氫氣 95 萬噸，其中自用達(dá) 60%以上。據(jù)統(tǒng)計，中國氯堿工業(yè) 每年剩余氫氣達(dá)( 28~34)萬噸，造成嚴(yán)重資源浪費。工業(yè)副產(chǎn)氫提純最常用 的是變壓吸附技術(shù)( PSA) 。目前采用 PSA 技術(shù)的焦?fàn)t煤氣制氫、氯堿尾氣 制氫等裝置已經(jīng)得到推廣，規(guī)?；奶峒兂杀緸?3~5 元/kg，計入氣體成本 后氫氣價格為 8~14 元/kg，具有較高的成本優(yōu)勢。

光解水制氫：光解水制氫技術(shù)始自 1972 年，由日本東京大學(xué) Fujishima A 和 Honda K 兩教授發(fā)現(xiàn) TiO2 單晶電極光催化分解水從而產(chǎn)生氫氣這一現(xiàn)象， 從 而揭示了利用太陽能直接分解水制氫的可能性，開辟了利用太陽能光解水制氫的 研究道路。

比較分析各種制氫方式、能源價格以及制氫成本等多因素綜合考慮，在現(xiàn)階段， 成本低、氫氣產(chǎn)物純度較高的氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫的路線，已經(jīng)可以滿足下游燃料電 池車運(yùn)營的氫氣需求；在未來氫能產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展得比較完善的情況下，利用可再生 能源電解水制氫將成為終極能源解決方案。

從全球范圍來看，目前天然氣的制氫仍為主要技術(shù)路線，占比高達(dá) 48%，醇類 與煤制氫分列第二、第三，占比分別為 30%與 18%，而電解水制氫比例僅為 4%。作為全球燃料電池汽車領(lǐng)跑者的日本而言，目前電解水占比高達(dá) 63%，遠(yuǎn)超化 石原料制氫的 17%的比例，其產(chǎn)業(yè)成熟度較高，優(yōu)勢明顯。

2.2.2氫氣儲運(yùn)：短期氣態(tài)，中遠(yuǎn)期液態(tài)

儲氫技術(shù)是氫能源推廣環(huán)節(jié)中的一項關(guān)鍵技術(shù)。然而，由于氫氣的特殊性質(zhì)， 氫氣的儲存成為現(xiàn)今阻礙氫能推廣應(yīng)用的瓶頸。為了解決這一難題，各國科學(xué)家 紛紛研究開發(fā)了多種儲氫技術(shù)。目前使用比較廣泛的儲氫手段主要有高壓儲氫、 液態(tài)儲氫、金屬氧化物儲氫、碳基材料儲氫以及化學(xué)儲氫等。

? 高壓氣態(tài)儲氫：在氫燃料電池汽車領(lǐng)域，目前技術(shù)發(fā)展較成熟且應(yīng)用最為廣 泛的是高壓氣態(tài)儲氫。高壓氣態(tài)氫儲存裝置有固定儲氫罐、長管氣瓶及長管 管束、鋼瓶和鋼瓶組、車載儲氫氣瓶等。

國內(nèi)在固定儲氫罐研發(fā)上已取得顯著成果。在攻克多項關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上， 利用自有專利技術(shù)已成功研制出了一種具有抑爆抗爆、缺陷分散、運(yùn)行狀態(tài)可在線監(jiān)測的多功能多層高壓儲氫罐。目前壓力等級可達(dá)到45、 77和98 MPa， 相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，但高壓儲氫的質(zhì)量密度一般都低于 3%， 遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到美國能源部提出的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 6.5%的質(zhì)量儲氫密度標(biāo)準(zhǔn)。

? 低溫液化儲氫：指的是將純氫氣冷卻到-253℃，使之液化，而后將其裝到低 溫儲罐中。液態(tài)氫的密度為 70.6 kg /m3，其質(zhì)量密度和體積密度都遠(yuǎn)高于高 壓儲氫，對于交通工具用氫內(nèi)燃機(jī)和燃料電池而言，應(yīng)用前景十分誘人。然 而，氫氣的深冷液化過程十分困難，首先要將氫氣進(jìn)行壓縮，再經(jīng)熱交換器 進(jìn)行冷卻，低溫高壓的氫氣最后經(jīng)節(jié)流閥進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，制得液態(tài)氫。墨 西哥 SS.SOLUCIONES 公司開發(fā)了一種內(nèi)部是特殊冷卻材料 CRM 的冷卻 裝置，其主要優(yōu)勢是熱焓變化大，該液化儲氫裝置有望在不久的將來可以得 到推廣。

行業(yè)應(yīng)用現(xiàn)狀：目前，液態(tài)儲氫在火箭、衛(wèi)星等航天領(lǐng)域已得到應(yīng)用。液態(tài) 儲氫技術(shù)雖前景誘人，但它的缺點也是顯而易見。多級壓縮冷卻過程使其耗 能嚴(yán)重，目前制備 1L 液氫需耗能 1~12 kW h· 。如此，液態(tài)儲氫制備成本過 高。另外，液態(tài)儲氫對低溫儲罐的絕熱性能要求苛刻，因此對低溫儲氫罐的 設(shè)計制造及材料選擇的成本也高昂，尚屬難題。目前國內(nèi)上海浦江氣體公司、 富瑞特裝、嘉化能源擬進(jìn)行低溫液化儲氫裝置建設(shè)。

? 固態(tài)合金儲氫：自然界中某些金屬具有很強(qiáng)的捕捉氫的能力，在一定的溫度 和較低的壓力條件下， 這些金屬能吸附大量氫氣，反應(yīng)生成金屬氫化物， 同 時放出熱量。想要把氫氣重新釋放出來， 只須將這些金屬氫化物加熱，就 會分解出來。這些吸附氫氣的金屬，稱為儲氫合金。常用的儲氫合金有鈦錳 系、鑭鎳系、鈦鐵系、鎂系。目前浙江大學(xué)已研發(fā)固態(tài)合金儲氫技術(shù)，處于 示范階段。

固態(tài)合金儲氫的優(yōu)點是加氫站無需高壓設(shè)備，簡化加氫站的建設(shè)，減少前期 投入，對閥體等部件要求降低，降低成本和故障率。金屬氫化物儲氫目前存 在的問題主要有以下幾個方面: 1) 由于金屬氫化物自身重量大而導(dǎo)致質(zhì)量 儲氫密度較低; 2) 很多金屬氫化物吸脫氫氣溫度高，吸脫速率慢; 3)某些金 屬合金其自身成本過高，難以普及。

氫氣的運(yùn)輸：目前，氫氣主要輸送方式有高壓氣態(tài)輸送、液氫輸送，有機(jī)液體氫 氣運(yùn)輸、固態(tài)氫氣運(yùn)輸。由于目前技術(shù)、成本等條件制約，尚未進(jìn)入廣泛應(yīng)用階 段。氣氫輸送主要為管道輸送、長管拖車和氫氣鋼瓶輸送。管道輸送一般用于輸 送量大的場合，目前已有數(shù)條長 50km、承壓 2~4MPa 的輸氫管道正在運(yùn)行中， 管道內(nèi)徑已達(dá) 400mm。長管拖車運(yùn)輸存儲壓力為 20 MPa，經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸半徑為 200 km 左右，用于輸送量不大、氫氣用量噸及或以下; 氫氣鋼瓶則用于用量小、用 戶比較分散的場合。液氫輸送一般采用罐車和船，可長距離輸送。盡管氫氣運(yùn)輸 方式很多，但從發(fā)展趨勢來看，在今后相當(dāng)長一段時期內(nèi)加氫站氫氣主要通過長 管拖車、槽車和氫氣管道進(jìn)行運(yùn)輸。

氫氣儲運(yùn)在交通領(lǐng)域的主流方式：在氫燃料電池汽車領(lǐng)域，目前技術(shù)發(fā)展較成熟 且應(yīng)用最為廣泛的是高壓氣態(tài)儲氫。高壓氣態(tài)氫儲存裝置有固定儲氫罐、長管氣 瓶及長管管束、鋼瓶和鋼瓶組、車載儲氫氣瓶等。

2.2.3加氫站：全球加快布局，仍需提速

加氫站是制約氫燃料電池汽車推廣應(yīng)用。加氫站作為向氫燃料電池汽車提供 氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施，是氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)中極其關(guān)鍵的重要環(huán)節(jié)，產(chǎn)業(yè)的發(fā) 展和商業(yè)化離不開加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)。因為設(shè)備與技術(shù)要求，加氫站 的建設(shè)運(yùn)營成本遠(yuǎn)高于加油站和充電站，氫能源大規(guī)模使用也要以加氫站覆 蓋為基礎(chǔ)，目前加氫站的數(shù)量還不足以完全滿足商業(yè)化應(yīng)用的需求。

根據(jù) H2 stations 公布的全球氫燃料電池汽車加氫站年度評估報告，截至 2018 年，全球加氫站數(shù)目達(dá)到 369 座，其中歐洲 152 座、亞洲 136 座、北美 78 座。其中日本、德國和美國三國合計 198 座，占全球總數(shù)的 53.7%，顯示出 三國在氫能與燃料電池技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)先地位。

華東、華南地區(qū)加氫站建設(shè)較快。從地理位置上來看，近五十座加氫站分別位于 安徽、北京、上海、江蘇、浙江、廣東、河北、遼寧、河南、四川、湖北、山東、 山西、內(nèi)蒙古、新疆等地，分布較為分散。其中，廣東已建成并投入運(yùn)營 13 座 加氫站，上海已建成加氫站 8 座，其余省和直轄市的加氫站數(shù)量均小于 5 座， 華南、華東布局力度較大，遠(yuǎn)超其他地區(qū)。

加氫站是燃料電池汽車發(fā)展的重要配套設(shè)施，也是各個國家的規(guī)劃建設(shè)重點。

目前，包括中國、日本、德國、韓國、美國在內(nèi)的多個國家紛紛出臺相應(yīng)規(guī) 劃以加快加氫站的建設(shè)布局，助推氫能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

放眼未來，未來加氫站的類型逐漸多樣化，也將趨向于更加專業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化，央 企國企成為加氫站的主要建設(shè)者，加氫站分布更加合理。通過統(tǒng)一籌備配合地方 政策，加氫站將在全國各地多點開花，形成更加完備的上游產(chǎn)業(yè)配套。

我國氫燃料電池汽車加氫站建設(shè)的痛點：

1） 氫燃料電池汽車發(fā)展水平制約加氫站規(guī)?；M(jìn)程。與國際先進(jìn)水平相比， 我國氫燃料電池汽車在整車總體布置、動力性能、氫氣消耗量等基本性 能方面差距不大，但在關(guān)鍵材料及技術(shù)、核心零部件、耐久性及整車集 成等方面仍有明顯差距。

同時，我國氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)著力發(fā)展大型客車、運(yùn)輸車及專用車等 商用車，尚無量產(chǎn)的乘用車。商用車行駛路線基本固定且車輛集中，只 需在車輛使用附近地區(qū)有加氫站即可滿足需求，從而造成加氫站行業(yè)的 商業(yè)化進(jìn)程停滯。

2）建設(shè)運(yùn)行成本高制約加氫站建設(shè)投資熱情：目前我國加氫站核心設(shè)備的 技術(shù)儲備不足，國產(chǎn)化水平較低，加氫站核心設(shè)備的研發(fā)、應(yīng)用技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落 后于日本、歐美等發(fā)達(dá)國家，如 70MPa 高壓儲氫技術(shù)、加氫站不銹鋼材料、 氫氣壓縮機(jī)、氫氣加注機(jī)等核心技術(shù)。加氫站核心技術(shù)的缺失，造成加氫站 建設(shè)所需設(shè)備主要依賴進(jìn)口，推高了建設(shè)運(yùn)行成本。

3）選址困難影響加氫站發(fā)展規(guī)模：鑒于加氫站的商用服務(wù)屬性，加氫站選 址 應(yīng)首選城市城區(qū)，確保加氫服務(wù)的便利性。但是我國中心城市人口密集， 城市建設(shè)用地緊張，尋找適合建設(shè)加氫站的用地非常困難。

4）行業(yè)管理職能不明確影響加氫站建設(shè)進(jìn)度：目前，我國氫能應(yīng)用沒有明 確對應(yīng)的主管部門，加氫站規(guī)劃、立項、審批、運(yùn)營監(jiān)管等方面的制度尚不 健全，加氫站建設(shè)的審批流程無規(guī)可依，地方政府對加氫站建設(shè)存在審批盲 區(qū)，大大制約了基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的進(jìn)度。

2.3 中游燃料電池：產(chǎn)學(xué)研齊發(fā)力

氫燃料電池動力系統(tǒng)即使用氫燃料電池發(fā)動機(jī)代替了傳統(tǒng)燃油發(fā)動機(jī)，使用儲氫 罐代替了油箱，通過燃料電池的氫氧電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能通過電動機(jī)驅(qū)動車輛 行駛。電池系統(tǒng)核心主要包括氫燃料電池發(fā)動機(jī)和車載氫系統(tǒng)。

氫燃料電池發(fā)動機(jī)主要包括燃料電池電堆、空壓機(jī)、膜增濕器等，主要功能是為 燃料電池汽車提供動力來源。

車載氫系統(tǒng)主要由高壓儲氫瓶和氫氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)等組成，主要功能是存儲氫氣，并 為氫燃料電池發(fā)動機(jī)供應(yīng)適當(dāng)壓力、足夠流量的氫氣。

2.3.1產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，但技術(shù)仍有待提升

燃料電池系統(tǒng)又稱燃料電池發(fā)動機(jī)，包括電堆和輔助系統(tǒng)(氫氣、空氣系統(tǒng)、熱 管理系統(tǒng)、控制系統(tǒng))，其性能大小不僅和電堆輸出能力有直接關(guān)系，且需要匹 配相應(yīng)高性能輔助部件，氫氣循環(huán)裝置、空壓機(jī)和加濕器等。

燃料電池輔助系統(tǒng)關(guān)鍵零部件包含空氣壓縮機(jī)、空氣增濕器、氫氣循環(huán)裝置等， 當(dāng)前由于資金與市場的局限，國內(nèi)幾乎空白，僅有壓縮機(jī)一項能夠在國內(nèi)找到生 產(chǎn)商，其余的均處于研究階段或者需要進(jìn)口。由于缺少部件模型定向開發(fā)需求， 忽略零部件集成匹配，在集成度方面同樣處于劣勢。

質(zhì)子交換膜燃料電池(Proton exchange membrane fuelcells，PEMFC)屬于燃料電池 的一種，和其他燃料電池相比，其工作溫度低、響應(yīng)速度快和體積小等特點完全 適用于電動汽車的動力源，被認(rèn)為是未來新能源汽車最重要的發(fā)展方向之一。電 池單體主要構(gòu)成組件為電極、電解質(zhì)隔膜與集電器等。

燃料電池組成主要分兩部分：膜電極組件(MEA)和雙極板，除此外其他結(jié)構(gòu)件包 括：密封件、端板和集流板等。而電堆是由多片單電池組成的結(jié)構(gòu)；電堆及其監(jiān) 測單元(CVM)、外部封裝、流體岐管總成叫燃料電池模塊。

膜電極組件由氣體擴(kuò)散層、催化劑層、質(zhì)子交換膜三部分組成。它對燃料電池的 輸出功率、工作壽命有著決定性的影響

質(zhì)子交換膜是一種固態(tài)電解質(zhì)膜，主要用來隔離燃料和氧化劑以及傳遞質(zhì)子(H+) 的作用。在實際應(yīng)用中，要求質(zhì)子交換膜要有良好的質(zhì)子傳導(dǎo)率和化學(xué)、機(jī)械的 穩(wěn)定性。

目前常見膜有 Nafion 系列以及國內(nèi)新源動力、武漢理工的復(fù)合膜，以及市場應(yīng) 用最多的 Gore 復(fù)合膜。豐田 Mirai、本田 Clarity、現(xiàn)代 NEXO 和國內(nèi)新源均 采用戈爾機(jī)械增強(qiáng)復(fù)合膜，主要成分為 ePTFE(增強(qiáng)膨脹聚四氟乙烯)+新型氟化 離子聚合物，在機(jī)械強(qiáng)度和抗腐蝕性能方面有極大優(yōu)勢。

當(dāng)前燃料電池最關(guān)鍵零部件膜產(chǎn)品基本由國外壟斷和控制，國內(nèi)企業(yè)或研究單位 目前也未形成量產(chǎn)規(guī)模或達(dá)到量產(chǎn)水平。

電極：燃料電池的電極是燃料發(fā)生氧化反應(yīng)與氧化劑發(fā)生還原反應(yīng)的電化學(xué)反應(yīng) 場所，其性能的好壞關(guān)鍵在于觸媒的性能、電極的材料與電極的制程等。

催化劑是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場所，目的降低活化能，提高反應(yīng)速率。質(zhì)子交換膜 燃料電池最常用的催化劑是 Pt/C，或者由過渡金屬元素和鉑的合金物組成的催 化劑 Pt/M，以此增強(qiáng)催化劑穩(wěn)定性、耐腐性，比如 Pt-Co/C、 Pt-Fe/C、 Pt-Ni/C。

受催化劑材料技術(shù)和工藝等諸多因素的影響，當(dāng)前國內(nèi)產(chǎn)品的鉑載量需求是國外 先進(jìn)水平的 3-4 倍，國內(nèi)一家燃料電池電堆 Pt 載量約為 0.6mg/cm2， 1.07g/kW， 而 Mirai Pt 載量僅為 0.30g/kW。這也是當(dāng)前國產(chǎn)電堆成本較高的重要原因之一。由于受到成本和壽命限制，催化劑重點方向朝著低鉑、無鉑化和鉑合金催化劑發(fā) 展了，國內(nèi)催化劑龍頭貴研鉑業(yè)在產(chǎn)業(yè)鏈中具有明顯的競爭優(yōu)勢與稀缺性。

擴(kuò)散層作用在于支撐催化劑層、收集電流，并為電化學(xué)提供電子通道、氣體通道 和排水通道，一般由多孔基層和微孔層組成。支撐層大多是經(jīng)過憎水處理過的多 孔碳紙或碳布，微孔層由導(dǎo)電炭黑和憎水劑組成。支撐層比較成熟的產(chǎn)品有日本 的 Toray、德國的 SGL、加拿大的 AVCard，國內(nèi)中南大學(xué)在進(jìn)行碳紙的研究工 作，但缺少量產(chǎn)條件。

雙極板：是燃料電池中屬于體積最大、質(zhì)量最重的部件，決定了燃料電池體積和 質(zhì)量密度，也是影響制造成本的重要因素。主要功能在分隔氧化劑與還原劑，并 傳導(dǎo)離子，故電解質(zhì)隔膜越薄越好，但亦需顧及強(qiáng)度。集電器又稱作雙極板，具 有收集電流、分隔氧化劑與還原劑、疏導(dǎo)反應(yīng)氣體等之功用，集電器的性能主要 取決于其材料特性、流場設(shè)計及其加工技術(shù)。

雙極板通常采用金屬和石墨以及它們的復(fù)合材料。豐田、本田燃料電池均采用了 鈦金屬雙極板技術(shù)，同時優(yōu)化流體通道，通過提高氣體擴(kuò)散性減小濃度過電壓， 功率密度達(dá)到 3.1kW/L。國內(nèi)不少燃料電池公司，大連新源、北京氫璞、上海神 力、明天氫能已經(jīng)開發(fā)出金屬板燃料電池，燃料電池模塊功率密度超過 2.0kW/L， 除去端板，堆棧功率可達(dá)到 3kW/L。

隨著國內(nèi)有越來越多的膜電極生產(chǎn)商開始涌現(xiàn)出來，行業(yè)的競爭也開始加劇。據(jù) 統(tǒng)計，現(xiàn)階段實現(xiàn)量產(chǎn)供貨的企業(yè)除了武漢理工氫電和蘇州擎動，還有美錦能源 參股的鴻基創(chuàng)能。而泰極動力、喜瑪拉雅、俊吉科技、亞南電機(jī)、江蘇延長桑萊 特等公司取得一定進(jìn)展，在加快進(jìn)行布局。

值得注意的是，一些電堆廠將產(chǎn)業(yè)鏈條延伸到膜電極領(lǐng)域，這也在很大程度上加 劇了膜電極市場的復(fù)雜性。據(jù)了解，國內(nèi)老牌的燃料電池廠商新源動力和清能股 份都是自產(chǎn)膜電極，而后起之秀愛德曼、明天氫能、東方氫能、南科燃料也建立 起生產(chǎn)線，實現(xiàn)膜電極自產(chǎn)。

歐美日英在雙極板行業(yè)領(lǐng)先：在保持一定機(jī)械強(qiáng)度和良好阻氣作用的前提下，雙 極板厚度應(yīng)盡可能地薄，以減少對電流和熱的傳導(dǎo)阻力。目前市場上氫燃料電池 的雙極板材料有石墨、金屬和復(fù)合材料三類。目前國際市場上，歐美日石墨、金 屬雙極板整體較強(qiáng)，美、英復(fù)合材料雙極板處于世界先進(jìn)水平。

國內(nèi)石墨板強(qiáng)于金屬板：國內(nèi)石墨雙極板較成熟，個別廠商生產(chǎn)的石墨雙極板部 分性能已達(dá)國際先進(jìn)水平，如上海弘楓實業(yè)、上海弘竣、淄博聯(lián)強(qiáng)等企業(yè)。金屬 和復(fù)合材料雙極板在我國研究較晚，技術(shù)仍有較大提升空間?，F(xiàn)階段國內(nèi)金屬和復(fù)合材料雙極板的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)有武漢理工大學(xué)、愛德曼氫能源、新源動 力等。

燃料電池的性能主要包括功率密度、壽命、成本等指標(biāo)，國內(nèi)燃料電堆成熟產(chǎn)品 在技術(shù)指標(biāo)上與國外領(lǐng)先產(chǎn)品存在較大差距。國外燃料電池模塊功率密度普遍達(dá) 到 3kW/L 水平，國內(nèi)指標(biāo)小于 1kW/L。目前國內(nèi)正開發(fā)或少量已開發(fā)的大功率 金屬電堆產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)逐漸追趕但產(chǎn)品成熟度仍有較大差距。

目前國內(nèi)主要燃料電池生產(chǎn)企業(yè)：

? 上海神力：2019 年 1 月，由上海神力聯(lián)合上海申龍客車有限公司研發(fā)的兩款 氫燃料電池公交車，正式交付上海奉賢巴士公共交通有限公司、上海奉賢汽 車客運(yùn)有限公司。資料顯示，上海神力研發(fā)的電堆體積功率密度突破 2.2kW/L，支持-30℃低溫自啟動、-40℃低溫存儲，廣泛適用于客車、物流 車、乘用車等領(lǐng)域。

? 北京氫璞創(chuàng)能：公司當(dāng)前碳基石墨板水冷電堆主要分第三代和第四代。其中第 三代電堆功率 18kW，功率密度 1.5kW/L，設(shè)計耐久性 10000 小時；第四代 電堆功率 46kW，功率密度 1.8kW/L，均主要用于商用車。公司當(dāng)前的金屬 板水冷電堆功率密度為 2.5kW/L。目前，公司正在研發(fā)第三代金屬板水冷電 堆。

? 明天氫能：2018 年 12 月明天氫能目前已成功開發(fā)出 64kW 的商業(yè)化金屬雙極 板電堆，體積比功率達(dá)到 3.0kW/L。在市場開發(fā)方面，公司已與多家整車廠 建立戰(zhàn)略合作關(guān)系。

? 廣東國鴻氫能：廣東國鴻成立于 2015 年 6 月，公司分別與加拿大巴拉德公司 和上海重塑成立合資公司，生產(chǎn)業(yè)界領(lǐng)先的電堆和系統(tǒng)模塊。當(dāng)前，國鴻氫 能電堆年產(chǎn)能 2 萬套，國產(chǎn)化程度達(dá)到 90%，工作壽命在 12000 小時以上。9SSL 系列燃料電池電堆是為交通領(lǐng)域涉及的液冷式電堆產(chǎn)品，能夠滿足車 用變載動態(tài)特性要求，具有良好的單電池均一性，根據(jù)組裝單電池數(shù)的不同， 額定功率為

? 新源動力：2018 年 3 月，HYMOD?-300 型車用燃料電池電堆模塊完成壽命 測試和整車應(yīng)用驗證。該電堆模塊由新源動力股份有限公司開發(fā)，采用高穩(wěn) 定性、高性能的膜基催化層膜電極設(shè)計和高可靠性的復(fù)合雙極板結(jié)構(gòu)，經(jīng)壽 命測試和整車應(yīng)用驗證，突破了車用燃料電池 5000 小時的耐久性難關(guān)。同 時該產(chǎn)品實現(xiàn)了電堆在-10℃環(huán)境下的低溫啟動，以及在-40℃下的儲存。

? 新研氫能源：2018 年 8 月，大同新研氫能源公司（新研氫能源科技有限公司 全資子公司）與山西大同市政府簽訂投資合作協(xié)議。根據(jù)協(xié)議，大同新研擬 投建氫能和燃料電池生產(chǎn)基地項目。該項目總投資 8 億元，建設(shè)規(guī)模年產(chǎn) 10000 套燃料電池電堆。

? 蘇州弗爾賽：2018 年 8 月，弗爾賽發(fā)布 2018 年半年度報告。公司表示，報告 期內(nèi)，弗爾賽作為課題牽頭單位，承擔(dān)了國家新能源汽車專項“燃料電池發(fā) 動機(jī)及商用車產(chǎn)業(yè)化技術(shù)與應(yīng)用”項目中課題一“標(biāo)準(zhǔn)化電堆成套開發(fā)與制 造關(guān)鍵技術(shù)”中的主要研發(fā)任務(wù)和組織管理工作。

? 武漢理工：雄韜股份委托武漢理工大學(xué)開發(fā)的 62kW 金屬雙極板燃料電池電 堆項目完成，并完成了進(jìn)行了項目驗收。

氫燃料電池系統(tǒng)成本占比過半，成降本核心要素。在燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈中， 燃料電池系統(tǒng)由電堆和輔助系統(tǒng)兩部分組成，其中輔助系統(tǒng)還包括空壓機(jī)、控制 器、氫循環(huán)泵等，系統(tǒng)中最核心的部分是燃料電池電堆和空壓機(jī)，其在燃料電池 系統(tǒng)中的占比最高，分別為 49%和 21%，也就是說，目前來看加強(qiáng)燃料電池電 堆和空壓機(jī)的研發(fā)，可以大幅降低燃料電池的整車成本，其技術(shù)的進(jìn)步尤為重要。

電池成本持續(xù)下降將助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展。根據(jù)美國能源部（DOE）的測算，以 80kW 質(zhì)子交換膜燃料電池為例，在大規(guī)模生產(chǎn)條件假設(shè)下，燃料電池的生產(chǎn)成本從在 2010 年以前大幅下降，從 2011 年開始較為穩(wěn)定地維持在 50 美元/kW 以上的 水平，同時美國目標(biāo)在 2020 年將燃料電池成本降低到 40 美元/kW，遠(yuǎn)期價格為 30 美元/kW。若按 2006 與 2020 年的 124 與 30 美金/kW 計算，期間年均降幅 約為 10.6%，越到后期技術(shù)升級難度越大，降幅越小。

2.3.2專利與論文情況（略）

2.4 下游整車：國外領(lǐng)先，國內(nèi)“以商帶私”

國外氫燃料電池汽車技術(shù)領(lǐng)先：目前國外氫燃料電池汽車已經(jīng)完成了整車的技術(shù)、性能研發(fā)工作，整車性能已能接近傳統(tǒng)汽車水平，部分領(lǐng)先車企產(chǎn)品 的成熟度已接近產(chǎn)業(yè)化階段。如日本豐田、本田和韓國現(xiàn)代汽車，其中豐田 Mirai 汽車銷量處于領(lǐng)先水平。

氫燃料電池汽車工作原理：燃料電池發(fā)出的電能，經(jīng) DC/DC 升壓，利用電 機(jī)轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，驅(qū)動車輛行駛。一般情況下，為了彌補(bǔ)燃料電池動力輸出 缺陷，配備了儲能電池，采用“電電混合”工作模式。

燃料電池商用車技術(shù)指標(biāo)低于乘用車。在 2019 上海車展部分 FCEV 部分參 展車型中，與國外成熟車型對比分析：燃料電池乘用車朝著高動力、長續(xù)航 和系統(tǒng)高度集成化目標(biāo)發(fā)展，續(xù)航 500+km，儲氫壓力 70Mpa，燃料電池功 率 50+kW 級別，同時配備高功率電池，燃料電池發(fā)動機(jī)高度集成，但整體 技術(shù)不完善且處于樣品狀態(tài)。燃料電池商用車技術(shù)指標(biāo)低于乘用車，一方面， 考慮到整車成本；另一方面，高性能零部件產(chǎn)品不成熟。特點：35mpa 儲氫 壓力配套高能量動力電池，續(xù)航達(dá) 400km，整車布置空間優(yōu)越系統(tǒng)集成度不 高；技術(shù)方向：長續(xù)航+高可靠性。

技術(shù)與規(guī)模驅(qū)動成本與價格下行。目前國內(nèi)氫燃料電池系統(tǒng)等產(chǎn)品價格根據(jù)客戶 訂單數(shù)量而呈現(xiàn)梯度報價，電堆平均價格在 6000~8000 元/kW，相比 2018 年有 20%左右的降幅；系統(tǒng)價格較 2018 年降低 10%，單臺燃料電池公交車價格在150~300 萬之間。隨著國內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈完善，國產(chǎn)產(chǎn)品逐步應(yīng)用，預(yù)計氫 燃料電池系統(tǒng)價格在每年 15~20%的降幅，售價快速下降將有效推動行業(yè)快速前 進(jìn)。

我國車載燃料電池車以商用車和專用車主導(dǎo)。目前來看，國內(nèi)主流燃料電池系 統(tǒng)供應(yīng)商的系統(tǒng)體積功率密度普遍在 300kW/L 以下，而系統(tǒng)的質(zhì)量比功率密度 多處于 220~320kW/kg 之間；23 款燃料電池系統(tǒng)中，功率分布在 30kW≤P＜ 50kW 的系統(tǒng)有 18 款，占比 78%。中游燃料電池系統(tǒng)的功率密度主要由下游的 市場狀態(tài)決定。目前我國燃料電池整車主要由商用車和專用車主導(dǎo)，下游的市場 需求決定了中游電池系統(tǒng)的功率分布；同時，中游的技術(shù)水平制約下游產(chǎn)品的市 場空間。

我國燃料電池乘用車發(fā)展相對滯后。目前來我國燃料電池客車和專用車市場迅速 擴(kuò)張，市場規(guī)模處于世界前列，然而乘用車的發(fā)展卻駐足不前。主要由于兩方面 的原因，一方面，我國燃料電池堆的技術(shù)水平還達(dá)不到乘用車的水準(zhǔn)。另一方面， 燃料電池車的推廣離不開加氫站的建設(shè)。加氫站配套的不足直接導(dǎo)致下游需求的 弱化，車企也沒有動力向乘用車領(lǐng)域進(jìn)行研發(fā)和推廣。

國內(nèi)技術(shù)與國外領(lǐng)先水平差距較大。在燃料電池全產(chǎn)業(yè)鏈核心技術(shù)方面，我國除 了石墨雙極板、石墨板電堆在性能價格方面當(dāng)前可與國外產(chǎn)品媲美外，其余產(chǎn)品差距還較大，國內(nèi)普遍處于小批量，樣品階段，原因主要是早期國內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè) 較少；研發(fā)基礎(chǔ)弱；技術(shù)積累時間短。目前國產(chǎn)產(chǎn)品基本處于邊研發(fā)、邊試用、 邊裝車的階段，適用產(chǎn)品驗證周期短，導(dǎo)致實際使用中的穩(wěn)定性和壽命不達(dá)標(biāo)。

國內(nèi)整車汽車企業(yè)參與者主要以客車為主，專用車為輔，乘用車企業(yè)主要有上汽 與長城汽車參與。整體而言，中通客車領(lǐng)銜行業(yè)發(fā)展，未來或存較大空間以及具 有一定的溢價屬性。

在新能源汽車高速發(fā)展的大背景下，汽車企業(yè)積極參與前瞻部署。2019 年上海 申龍完成 903 輛燃料電池客車，中通客車 686 輛，上汽大通 307 輛，穩(wěn)居前三甲。2017~2019 年累計產(chǎn)量居市場前三強(qiáng)為中通客車、上海申龍與佛山飛馳，分別對 應(yīng) 1476、937、704 輛?？傮w而言，基數(shù)較小，后續(xù)增長潛力大，其中，我們看 好上市公司中通客車在客車領(lǐng)域的先發(fā)優(yōu)勢及其競爭力。

據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會預(yù)測，到 2035 年，我國氫燃料電池汽車將會形成 428 萬輛 級保有規(guī)模?；谌剂想姵貞?yīng)用特點及我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展形勢，商用車將 成為燃料電池汽車主流車型，因此保有量占比也將遠(yuǎn)高于乘用車。