燃料電池行業(yè)研究：降本目標(biāo)、降本路徑、競(jìng)爭(zhēng)格局
未來智庫(kù)
2月前???財(cái)經(jīng)領(lǐng)域達(dá)人
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（報(bào)告出品方/作者：華泰證券，肖群稀，關(guān)東奇來，時(shí)彧）
1 "十四五"構(gòu)建"大氫能"圖景，燃料電池先行
氫能是國(guó)家能源安全，節(jié)能減排的優(yōu)選方案
氫能將成為能源安全的重要組成部分。預(yù)測(cè)2030 年中國(guó)氫氣需求量 3715 萬噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為 5%； 2060 年 13030 萬噸，在終端能源消費(fèi)中占比約為 22%。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2070 年
全球?qū)錃獾男枨髮⑦_(dá)到 5.2 億噸。世界能源理事會(huì)預(yù)計(jì)，到2050年氫能在全球終端能源消費(fèi)量占比 25%。
2021 年，全球主要國(guó)家共銷售氫車 16,313 臺(tái)，同比增長(zhǎng) 68%，韓國(guó)占據(jù)總銷量的 52%。
受強(qiáng)勢(shì)補(bǔ)貼政策驅(qū)動(dòng)，韓國(guó)市場(chǎng)延續(xù)了 2020 年的增長(zhǎng)勢(shì)頭，全年共售出 8,498 臺(tái)氫車，
約占全球總銷量的一半。美國(guó)全年氫車銷量為 3,341 臺(tái)，較 2020 年激增 2.5 倍，主要原
因是 2020年疫情導(dǎo)致銷量基數(shù)過低；日本全年共售出氫車 2,464 臺(tái)，同比增長(zhǎng) 67%，主
要受益于 2020 年底新一代豐田 Mirai 的上市。德國(guó)共售出氫車 424 臺(tái)，同比增長(zhǎng) 38%。
中國(guó)全年氫車銷量為 1,586 臺(tái)，同比增長(zhǎng) 35%。全球主要國(guó)家氫車保有量為 49,562 臺(tái)，
同比增長(zhǎng) 49%。
相同里程下一輛重卡的二氧化碳排放量約為一輛乘用車的十倍，氫能物流車/乘用車/重卡
預(yù)計(jì)單車年碳減排量達(dá) 9.8t/2.1t/187.6t，提高重卡的新能源轉(zhuǎn)化率是商用車發(fā)展的重頭戲。
重卡作為物流運(yùn)輸?shù)闹髁ιa(chǎn)工具，單車運(yùn)營(yíng)里程長(zhǎng)、運(yùn)營(yíng)次數(shù)多、柴油消耗總量高，成
為氮氧化物、一氧化碳和顆粒物等污染物的主要排放來源，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。根據(jù)商用汽車的統(tǒng)計(jì)，2021年我國(guó)重卡保有量約有 850 萬輛，重卡的污染排放量占到商用車總排放量的近 6 成。
示范城市群探索多元應(yīng)用場(chǎng)景，政策精準(zhǔn)補(bǔ)貼
"3+2"示范城市群格局形成，探索多元應(yīng)用場(chǎng)景，交通領(lǐng)域是氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的先導(dǎo)部分。 2021 年 9 月，我國(guó)首批三個(gè)燃料電池汽車示范城市群落地，分別由北京市、上海市和廣
東省佛山市牽頭。2021 年 12 月 28日，河南、河北兩大燃料電池汽車示范城市群正式啟
動(dòng)。全國(guó)"3+2"燃料電池汽車示范格局形成，合計(jì)共 47 座城市。國(guó)家發(fā)改委能源研究所
環(huán)境中心主任熊華文提出："交通領(lǐng)域是氫能產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的先導(dǎo)部分，十四五期間，氫能將探
索走多元化的應(yīng)用之路，在工業(yè)、建筑等領(lǐng)域進(jìn)行探索，構(gòu)建"大氫能"圖景。
國(guó)補(bǔ)補(bǔ)貼采取"以獎(jiǎng)代補(bǔ)"方式精準(zhǔn)補(bǔ)貼，按照示范城市群任務(wù)目標(biāo)完成情況給予獎(jiǎng)勵(lì)。
示范城市群獎(jiǎng)勵(lì)為期 4 年，各年度獎(jiǎng)勵(lì)比例為 20 年/21 年/22 年/23 年：1.3/1.2/1.1/0.9，
可近似看作 21 年、22年獎(jiǎng)勵(lì)在前一年基礎(chǔ)上退坡 10%，23 年獎(jiǎng)勵(lì)退坡 20%。財(cái)政部分別在燃料電池汽車推廣應(yīng)用和氫能供應(yīng)兩個(gè)領(lǐng)域給予示范城市群補(bǔ)貼，原則上 1 積分約獎(jiǎng)
勵(lì) 10 萬元。示范期間將根據(jù)示范進(jìn)展情況適度調(diào)整補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)要求。積分上限分別
為 15000 積分和 2000 積分，即補(bǔ)貼金額上限為 15 億元和 2 億元。為推進(jìn)產(chǎn)業(yè)合理布局，
示范區(qū)以外的地方原則上不宜再對(duì)燃料電池汽車推廣給予購(gòu)置補(bǔ)貼。
示范城市群中上海補(bǔ)貼政策已經(jīng)落地，其余示范城市群政策有望逐步落地。上海的補(bǔ)貼力
度較大：1）與國(guó)補(bǔ)進(jìn)行 1：1 配套，每 1 積分國(guó)補(bǔ)+地補(bǔ)共 20 萬元的獎(jiǎng)勵(lì)，由統(tǒng)籌資金安
排 15 萬元，燃料電池系統(tǒng)生產(chǎn)企業(yè)所在區(qū)安排 5 萬元；2）補(bǔ)貼范圍涵蓋了制儲(chǔ)運(yùn)加用全
產(chǎn)業(yè)鏈各個(gè)環(huán)節(jié)，將整車企業(yè)運(yùn)營(yíng)納入補(bǔ)貼，將核心零部件從國(guó)補(bǔ)的 8 大擴(kuò)展到 9 大，增
加了儲(chǔ)氫瓶閥；對(duì)加氫站建設(shè)和氫氣零售價(jià)給予補(bǔ)貼。
補(bǔ)貼政策鼓勵(lì)續(xù)航里程高、功率大的商用車型，以上海地區(qū) 31 噸以上重卡車型為例，國(guó)
補(bǔ)+地補(bǔ)超過 100 萬，補(bǔ)貼后車輛購(gòu)置成本與燃油車持平。根據(jù)最新積分獎(jiǎng)勵(lì)政策，針對(duì)
功率大于 75kW 的燃料電池車，給予更高的積分和補(bǔ)貼支持。納入獎(jiǎng)勵(lì)車輛的純氫續(xù)駛里
程應(yīng)不低于 300km，對(duì)于 31 噸以上的重型貨車以及礦山、機(jī)場(chǎng)等場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸車輛，續(xù)駛里
程可放寬至 200km。這有利于諸如礦用卡車、機(jī)場(chǎng)擺渡車等場(chǎng)內(nèi)運(yùn)輸車型應(yīng)用。車型上，
輕中型貨車（
氫能車進(jìn)入規(guī)模示范階段，2025 年保有量有望達(dá)到 10 萬輛
25 年 10 萬輛，30 年 100 萬輛的目標(biāo)有望實(shí)現(xiàn)。中國(guó)氫能聯(lián)盟預(yù)測(cè) 2025 年中國(guó)氫燃料電
池汽車保有量 10 萬輛，2030 年保有量 100 萬輛，截至 2021 年，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車保有
量為 8938 輛，2022-2025 年 CAGR=83.1%，2026-2030 年 CAGR=48.5%，根據(jù)復(fù)合增
速，我們預(yù)計(jì) 2025 年中國(guó)燃料電池汽車銷量為 4.6 萬輛，2030 年為 37 萬輛。根據(jù)示范
城市群的示范目標(biāo)，2025 年合計(jì)為 3.3 萬輛，考慮其他非示范氫能規(guī)劃持續(xù)落地，我們預(yù)
計(jì) 2025 年中國(guó)氫燃料電池汽車 10 萬輛的保有量目標(biāo)有望實(shí)現(xiàn)。
中汽協(xié)數(shù)據(jù)， 2016-2021 年國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車銷量分別為 629、1275、1527、2737、 1177、1586 輛，截至 2021 年，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車保有量為 8938 輛。
若氫燃料電池在商
用車全面推廣，每年潛在市場(chǎng)空間超過 180 萬輛/年。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，2020 年國(guó)內(nèi)重卡、
市政環(huán)衛(wèi)車、公交車和大巴車銷量分別為 162.3 萬輛、6.9 萬輛、6.6 萬輛和 5 萬輛，若氫
燃料電池車全面替代原有重卡、環(huán)衛(wèi)、公交、大巴等燃油車，潛在市場(chǎng)需求合計(jì) 180.8 萬
輛/年。
工信部推薦燃料電池車型數(shù)量持續(xù)增加，
推薦車型從客車轉(zhuǎn)向重卡。根據(jù)工信部《新能源
汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（2017-2021 年），2017-2021 年累計(jì)共推薦 760 款新能源汽
車，其中，2021 年共推薦車型 303 款，客車、重卡、環(huán)衛(wèi)車和低溫冷藏車推薦車型數(shù)量
占比分別為 33.0%、20.3%、21.2%和 12.7%，客車推薦車型占比 2019 年為 69%，2021 年出現(xiàn)較大下降，重卡占比大幅增加，推薦數(shù)量占比從 2019 年的 3%增長(zhǎng)至 21 年的 20.3%。
2021 年氫能重卡銷量 779 輛，同比增長(zhǎng) 42 倍，占新能源重卡的份額從 2020 年的 0.7%上
升至 2021 年的 7.46%。2021 年，新能源重卡累計(jì)銷售 10448 輛，同比增長(zhǎng) 3 倍。新能源
重卡在重卡銷量中的比重由年初的 0.09%上升至年末的 5.67%。燃料電池重卡 21 年銷量 779 輛，同比增長(zhǎng) 42.28 倍，在新能源重卡中的份額從 2020 年的 0.7%上升至 7.46%，成為
新能源重卡領(lǐng)域重要細(xì)分市場(chǎng)。
純電動(dòng)車的續(xù)航里程和補(bǔ)能時(shí)間仍不理想，長(zhǎng)期看燃料電池更適合長(zhǎng)途載重運(yùn)輸。純電動(dòng)
是新能源重卡中最為成熟的技術(shù)路線，較汽柴油重卡而言更加環(huán)保，可實(shí)現(xiàn)零排放。然而
由于技術(shù)局限，純電動(dòng)車的續(xù)航里程和補(bǔ)能時(shí)間仍不理想，即便采用換電模式減少充電時(shí)
間，也只能在換電站輻射的作業(yè)半徑內(nèi)進(jìn)行運(yùn)輸工作，提升續(xù)航里程將面臨載重量的降低。
這些因素都大大限制了電動(dòng)重卡的適用場(chǎng)景，為氫燃料電池車的進(jìn)入留下了空間。相較于
純電，氫燃料電池有能量密度更高、自重低、加注快、耐低溫等優(yōu)點(diǎn)，這決定了氫燃料電
池車天然適用于固定路線、中長(zhǎng)途干線和高載重的場(chǎng)景中。
2 降本目標(biāo)：補(bǔ)貼前全生命周期降本 46%可與電車平價(jià)
長(zhǎng)途、大功率應(yīng)用場(chǎng)景下，燃料電池系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯
氫燃料電池車型更適用于路線相對(duì)固定、加氫便利等區(qū)域性應(yīng)用場(chǎng)景。相比純電動(dòng)車型，
氫燃料電池車克服了能源補(bǔ)充時(shí)間長(zhǎng)、低溫環(huán)境適應(yīng)性差的問題，提高了營(yíng)運(yùn)效率，與純
電動(dòng)車型應(yīng)用場(chǎng)景形成互補(bǔ)；按照"氫電互補(bǔ)、宜氫則氫、宜電則電"的原則，同時(shí)結(jié)合各
場(chǎng)景的應(yīng)用潛力，受制于當(dāng)前儲(chǔ)氫、加氫基礎(chǔ)設(shè)施及燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)水平不足以支持長(zhǎng)途、
大功率需求場(chǎng)景，氫燃料電池車型更適用于路線相對(duì)固定、加氫便利等區(qū)域性應(yīng)用場(chǎng)景，
主要有以下應(yīng)用場(chǎng)景。
氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用將逐步向長(zhǎng)續(xù)航、大載重的場(chǎng)景過渡。根據(jù)氫藍(lán)時(shí)代常務(wù)副總裁曹
桂軍在 2021 勢(shì)銀氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年會(huì)上發(fā)表的《燃料電池系統(tǒng)開發(fā)與多場(chǎng)景應(yīng)用》
的主題演講，預(yù)計(jì) 2025 年燃料電池系統(tǒng)主要額定功率為 130~180kW，燃料電池系統(tǒng)最大
額定功率將大于 180kW，氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用將逐步向長(zhǎng)續(xù)航、大載重的場(chǎng)景過渡。
經(jīng)濟(jì)性決定因素：購(gòu)置成本、氫耗及氫氣價(jià)格
燃料電池汽車成本包括車輛購(gòu)置成本和使用成本，燃料電池汽車的燃料經(jīng)濟(jì)性決定了使用
成本，它與兩個(gè)因素直接相關(guān)：百公里氫耗量和氫氣價(jià)格。
《中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告 2020》對(duì)車用燃料電池系統(tǒng)提出的成本目標(biāo)：
1）
系統(tǒng)成本：2025/2035/2050年商用車燃料電池系統(tǒng)成本目標(biāo)為 3500/1000/ 500 元 /KW。以 2020 年為基數(shù)，2025/2050 年分別下降 30%/80%；
2）
系統(tǒng)功率：2025年燃料電池重卡、客車、物流車的系統(tǒng)功率分別為 150/100/55kW， 2050 年分別為 300/200 /100kW；
3）
百公里耗氫：2025 年燃料電池重卡、客車、物流車分別為 8.5 /5.5/2.5 kg/100km； 2050 年分別為 6/3.5 /1.5 kg/100km。以 2020 年為基數(shù)，氫耗 2025/2050 年分別下降 17～23%/45%～50%；
4）
氫氣成本：2025 年為 20 元/ kg，2035 年為 10 元/ kg，以 2020 年為基數(shù)，氫耗 2025/2035 年分別下降 43%/71%。
2017 年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出的降本要求更高：
1）
燃料電池系統(tǒng)：商用車燃料電池系統(tǒng)成本 2020/2025/2030 年分別為 5000/2000/600 元/kW，以 2020 年為基數(shù)，2025/2030 年分別下降 60%/88%；乘用車燃料電池系統(tǒng)
成本 2020/2025/2030 年分別為 1500 /800 /200 元/kW ，以 2020 年為基數(shù)， 2025/2030 年分別下降 46%/86.7%；
2）
儲(chǔ)氫系統(tǒng)成本：2020/2025/2030 年分別為 3000//2000/1800 元/kg，以 2020 年為基數(shù)， 2025/2030 年分別下降 33%/40%。
以 18 噸重卡車型為例降本空間測(cè)算：燃料電池車 VS 柴油車 VS 純電車
基于中國(guó)、美國(guó)和日本的成本預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，根據(jù)車用燃料電池系統(tǒng)動(dòng)力匹配的特點(diǎn)，分析燃
料電池與純電動(dòng)卡車（18t）的成本差異。根據(jù)上海捷氫 2021 年 9 月發(fā)表的論文《基于 TCO 分析氫氣價(jià)格對(duì)燃料電池重卡經(jīng)濟(jì)性的影響》，我們選取載重 18t 的一汽解放 J6L4×2 廂式運(yùn)輸車，車輛使用場(chǎng)景為車隊(duì)營(yíng)運(yùn)重卡，該運(yùn)輸車需要滿足日均 500km 以上的長(zhǎng)途
運(yùn)輸需求，使用時(shí)間為 5 年完成 100 萬公里。結(jié)論如下：
1) 購(gòu)置成本：燃油重卡價(jià)格約 20 萬，補(bǔ)貼前純電重卡約 71.6 萬，補(bǔ)貼后為 67.6 萬，補(bǔ)
貼前燃料電池重卡約 96.9 萬，補(bǔ)貼后為 16.8 萬。補(bǔ)貼前氫能車的購(gòu)置成本分別高過
燃油重卡 80%，高于純電重卡 35%。
2) 運(yùn)營(yíng)成本：燃油重卡柴油費(fèi)用為 1.61 元/公里，電動(dòng)車電費(fèi)為 0.88 元/公里，補(bǔ)貼前燃
料電池重卡能源使用成本為 2.01 元/公里，補(bǔ)貼后燃料電池重卡氫氣費(fèi)用為 1.58 元/公
里，低于柴油重卡的運(yùn)營(yíng)成本。
補(bǔ)貼后氫能車的燃料成本低于燃油重卡，高于純電重
卡 80%。
3) 全生命周期成本來看，補(bǔ)貼前，燃料電池重卡全生命周期成本高出燃油重卡 36%，高
出純電重卡 46%。補(bǔ)貼后，燃料電池汽車全生命周期的成本與低于柴油重卡，略高于
純電重卡 7%。
如果 2025 年和 2030 年氫燃料電池汽車性能及成本的達(dá)到《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》
規(guī)劃目標(biāo)，則 18 噸重卡全生命周期成本 2025 年為 255.86 萬，2030 年為 179.71 萬，分
別比 2021 年燃油重卡成本低 22.79%和 45%，比 2021 年純電動(dòng)重卡低 5%和 31%。
需要注意的是：類似車型的情況下，燃料電池汽車的續(xù)駛里程主要取決于氫系統(tǒng)的儲(chǔ)氫量，
純電動(dòng)汽車的續(xù)駛里程主要取決于電池的容量，鋰電池應(yīng)用于重型車輛時(shí)，鋰電池的自重
不可忽略，根據(jù)高工鋰電的數(shù)據(jù)，我們以一輛續(xù)航里程 200 公里的 30 噸純電動(dòng)卡車為例，
鋰離子電池容量約為 400kWh，使用 300Wh/kg 的鋰離子電池，電池自重高達(dá) 1.3 噸，如
果續(xù)駛里程提高到 800-1000 公里，電池自重將高達(dá) 6 噸以上；而 30 噸的燃料電池卡車百
公里氫耗約為 10kg，使用儲(chǔ)氫密度在 5.7%的 70MPa 儲(chǔ)氫系統(tǒng)，續(xù)駛里程為 1000 公里時(shí)
燃料電池系統(tǒng)與儲(chǔ)氫系統(tǒng)重量的總和僅 2 噸左右。
降本路徑：國(guó)產(chǎn)化推動(dòng)規(guī)模化
目標(biāo)：2025 年掌握關(guān)鍵技術(shù)，2030 年完全實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)的自主可控
根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖 2.0》發(fā)展目標(biāo)：到 2025 年，基本掌握關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)
現(xiàn) PEMFC 電動(dòng)汽車規(guī)模化推廣應(yīng)用，建設(shè) 1~100kW 級(jí) PEMFC 分布式發(fā)電示范項(xiàng)目；
到 2030 年完全掌握核心關(guān)鍵技術(shù)，建立完備的產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣應(yīng)用；到 2050 年
實(shí)現(xiàn)普及應(yīng)用。
質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）是現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外主流應(yīng)用技術(shù)。燃料電池通過電化學(xué)反
應(yīng)直接發(fā)電，不受卡諾循環(huán)限制，沒有機(jī)械傳動(dòng)損失，理論發(fā)電效率遠(yuǎn)高于內(nèi)燃機(jī)。質(zhì)子
交換膜燃料電池憑借啟動(dòng)時(shí)間短、操作溫度低、結(jié)構(gòu)緊湊、功率密度高的優(yōu)點(diǎn)成為燃料電
池汽車邁入商業(yè)化進(jìn)程的首選。
我國(guó)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了 PEMFC 全產(chǎn)業(yè)鏈的國(guó)產(chǎn)化，逐步發(fā)展到產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)張、基礎(chǔ)設(shè)
施逐步完善的產(chǎn)業(yè)化初期階段。2017 年以來，國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)核心技術(shù)取得顯著進(jìn)步，
初步掌握了整車、動(dòng)力系統(tǒng)與關(guān)鍵部件的關(guān)鍵技術(shù)，基本建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的燃料
電池轎車與燃料電池城市客車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了百輛級(jí)動(dòng)力系統(tǒng)與整車的生產(chǎn)能
力。我國(guó)燃料電池汽車行業(yè)已基本形成以整車制造及燃料電池系統(tǒng)為牽引的燃料電池汽車
供應(yīng)鏈和產(chǎn)業(yè)鏈體系，產(chǎn)業(yè)鏈覆蓋燃料電池汽車整車、燃料電池系統(tǒng)及零部件，以及加氫、
制氫、儲(chǔ)氫等環(huán)節(jié)。
我國(guó)領(lǐng)先企業(yè)的電堆技術(shù)參數(shù)已經(jīng)和國(guó)際先進(jìn)企業(yè)接近。以巴拉德、本田、豐田為首的國(guó)
際先進(jìn)企業(yè)最大功率在 130~140kW，我國(guó)清能股份的 VLS II Pro 電堆的最大功率可以達(dá)
到 165kW，根據(jù)清能股份總經(jīng)理張弛在 2021 勢(shì)銀氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年會(huì)上發(fā)表的題為
《大功率燃料電池電堆的商業(yè)化》的主題演講，清能股份已經(jīng)在 2021 年實(shí)現(xiàn)了 170kW 電
堆的批量化應(yīng)用，預(yù)計(jì)將在 2022 年一季度推出 250kW 電堆，截至 2021 年底 150kW 以
上電堆出貨量將超過 400 套，其中出口近 100 套，我國(guó)領(lǐng)先企業(yè)的電堆技術(shù)參數(shù)已經(jīng)和國(guó)
際先進(jìn)企業(yè)接近。
電堆國(guó)產(chǎn)化率及技術(shù)指標(biāo)提升，開發(fā)大功率系統(tǒng)難度降低。根據(jù)氫藍(lán)時(shí)代動(dòng)力科技有限公
司常務(wù)副總裁曹桂軍在 2021 勢(shì)銀氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年會(huì)上發(fā)表的《燃料電池系統(tǒng)開發(fā)
與多場(chǎng)景應(yīng)用》的主題演講，電堆的國(guó)產(chǎn)化率和技術(shù)指標(biāo)快速提升。其中，單堆功率從 45~60kW 提升至 150~200kW；電堆功率密度從 2.5kW/L 提升至 4~4.5kW/L；關(guān)鍵零部件
國(guó)產(chǎn)化率從 50%提升至 90~98%；系統(tǒng)集成度從 300W/kg 提升至 450W/kg；環(huán)境適應(yīng)性
普遍提高，一般可達(dá)到-30℃冷啟動(dòng)；基礎(chǔ)材料不斷突破，產(chǎn)業(yè)化加速，系統(tǒng)成本下降趨
勢(shì)明顯，電堆價(jià)格可低于 2000/kW，系統(tǒng)成本可低于 5000/kW。
電堆：初步實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化條件，國(guó)產(chǎn)化
2021 年電堆成本約占燃料電池系統(tǒng)成本 65%。膜電極主要包括催化劑、質(zhì)子交換膜以及
氣體擴(kuò)散層，占電堆成本的 75%左右，其中催化劑占電堆的 36%，雙極板占電堆的 23%，
質(zhì)子交換膜占電堆的 16%。
膜電極：初步達(dá)到產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)，關(guān)鍵材料國(guó)產(chǎn)化推進(jìn)帶動(dòng)成本下行
膜電極是燃料電池的核心部件，直接決定了氫燃料電池的功率密度、耐久性和使用壽命。
膜電極承擔(dān)燃料電池內(nèi)的多相物質(zhì)傳輸（包括液態(tài)水、氫氣、氧氣、質(zhì)子和電子傳輸），
通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料氫氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成電能，直接決定了氫燃料電池的功率密度、耐
久性和使用壽命。其主要性能指標(biāo)包括單位表面積的輸出功率（功率密度）、貴金屬用量
（單位功率輸出的鉑用量）、壽命和成本。具備高效多相傳輸能力的膜電極，能減少電堆
系統(tǒng)的輔機(jī)消耗，從而降低電堆成本，提高電堆系統(tǒng)可靠性。
國(guó)內(nèi)企業(yè)膜電極主要參數(shù)已經(jīng)與國(guó)際先進(jìn)水平接近，部分參數(shù)可以超過國(guó)外先進(jìn)水平。目
前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)有一批可以獨(dú)立研發(fā)、生產(chǎn)膜電極的企業(yè)，從產(chǎn)品性能來看，主要性能參數(shù)
方面與國(guó)際水平接近，如部分領(lǐng)先企業(yè)功率密度可達(dá)到 1.4W/cm2，耐久可達(dá) 20000 小時(shí)
以上。國(guó)內(nèi)領(lǐng)先膜電極企業(yè)鴻基創(chuàng)能、武漢理工新能源、擎動(dòng)科技膜電極產(chǎn)品功率密度均
超過 1W/cm2，鴻基創(chuàng)能達(dá)到 1.4W/cm2，測(cè)試使用壽命超過 1~2 萬小時(shí)，已基本滿足產(chǎn)
業(yè)化應(yīng)用需求。
21 年后國(guó)內(nèi)膜電極企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)速度加快，雙面直接涂布技術(shù)和膜電極一體成型技術(shù)正在成
為主流。國(guó)外膜電極供應(yīng)商已具備膜電極批量自動(dòng)化生產(chǎn)線，單線年產(chǎn)能在數(shù)千平方米到
萬平方米級(jí)。2019 年后鴻基創(chuàng)能、擎動(dòng)科技、武漢理工氫電以及泰極動(dòng)力國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線先
后正式落成，我國(guó)的膜電極領(lǐng)域逐步開啟批量化生產(chǎn)步伐。根據(jù)鴻基創(chuàng)能公司官網(wǎng)，鴻基
創(chuàng)能 2022 年將形成年產(chǎn)千萬片的產(chǎn)能，公司開發(fā)了 CCM 陰陽極雙面直接涂布技術(shù)和膜
電極一體成型技術(shù)，正在成為燃料電池行業(yè)膜電極涂布工藝的主流方向。
國(guó)產(chǎn)膜電極成本優(yōu)勢(shì)明顯，并有望持續(xù)下降。國(guó)產(chǎn)化 MEA 產(chǎn)品規(guī)模化應(yīng)用增強(qiáng)供應(yīng)商議
價(jià)能力，大批量采購(gòu)情況下上游原材料成本有望大幅下降，同時(shí)規(guī)模效應(yīng)攤薄高昂的設(shè)備
投入，帶動(dòng) MEA 成本下行。
膜電極關(guān)鍵材料-催化劑：低鉑/高活性鉑/非鉑
催化劑起到分解氫氣和氧氣進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生電流的作用。催化劑根據(jù)貴金屬鉑的含量
分為鉑催化劑、低鉑催化劑與非鉑催化劑。目前商用催化劑為鉑碳催化劑，稀有金屬鉑的
高成本是燃料電池商業(yè)化的主要阻礙之一。催化劑需要平衡成本與耐久性兩方面的需求，
新型高穩(wěn)定、高活性鉑或非鉑催化劑是研究熱點(diǎn)。鉑合金催化劑已經(jīng)取得很大進(jìn)展，如鉑
鈷、鉑鎳等正在得到實(shí)際應(yīng)用；非鉑催化劑性能與穩(wěn)定性還有待提升。
催化劑研發(fā)重點(diǎn)是新型制備技術(shù)、載體及接觸界面改性。貴金屬 Pt 的商業(yè)化能力較弱，
提高催化劑性能，需要在催化劑活性和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面取得突破。突破途徑包括：1）設(shè)計(jì)
新型催化劑結(jié)構(gòu)，如納米籠、核殼、納米框架、納米線、納米晶體，以提高催化劑比活性
或質(zhì)量活性；2）對(duì)碳載體進(jìn)行適當(dāng)改性，如 N 摻雜，以確保離聚物非常均勻的覆蓋，從
而增強(qiáng)質(zhì)子傳輸；3）基于分子排列的碳載體和催化劑/聚合物界面的改性有望改善離聚物
分布和催化劑利用率。
降低鉑載量是降低燃料電池電堆成本的重要途徑。根據(jù)勢(shì)銀能鏈，國(guó)際領(lǐng)先企業(yè)目前單位
功率的鉑載量從十年前的 0.8~1.0g/kW 降低到 0.1~0.4g/kW，鉑催化劑用量的終極目標(biāo)是
小于 0.05g/kW，即鉑金屬消耗量與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)尾氣凈化器鉑金屬用量持平甚至略低。目
前，國(guó)外催化劑用量已實(shí)現(xiàn)
目前我國(guó)鉑催化劑以進(jìn)口為主，國(guó)內(nèi)正起步。日本田中貴金屬、英國(guó)莊信萬豐和比利時(shí)優(yōu)
美科是全球較大的幾家燃料電池催化劑供應(yīng)商，催化劑制備技術(shù)處于絕對(duì)領(lǐng)先地位，已經(jīng)
能夠?qū)崿F(xiàn)批量化生產(chǎn)（大于 10kg/批次），而且性能穩(wěn)定，可靠性高。貴研鉑業(yè)、武漢喜馬
拉雅、中科科創(chuàng)、蘇州擎動(dòng)科技、武漢理工新能源等是國(guó)內(nèi)開展催化劑開發(fā)的代表企業(yè)。
其中，貴研鉑業(yè)是國(guó)際五大知名貴金屬公司之一，在燃料電池催化劑領(lǐng)域布局較早，是行
業(yè)內(nèi)唯一的上市公司。貴研鉑業(yè)與上海汽車集團(tuán)合作已經(jīng)研發(fā)出鉑基催化劑。根據(jù)公司官
網(wǎng)，蘇州擎動(dòng)科技開發(fā)的鉑合金催化劑能夠?qū)⑷剂想姵氐你K消耗量降低 7%，是國(guó)內(nèi)首個(gè)
實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)的燃料電池用鉑合金催化產(chǎn)品。
膜電極關(guān)鍵材料-質(zhì)子交換膜：全氟磺酸膜是主流，國(guó)內(nèi)具備量產(chǎn)能力
質(zhì)子交換膜是膜電極核心材料，主要功能為傳導(dǎo)質(zhì)子、阻隔氣體。質(zhì)子交換膜在燃料電池
的主要功能有兩個(gè)：一方面為電解質(zhì)提供離子通道，一方面作為隔膜隔離兩級(jí)反應(yīng)氣體。
此外，質(zhì)子交換膜還需要對(duì)催化劑層起到支撐作用。質(zhì)子交換膜性能的好壞直接決定著燃
料電池的性能和使用壽命。評(píng)價(jià) PEM 的性能指標(biāo)主要為離子基團(tuán)當(dāng)量值(EW 值)?離子交
換能力?離子傳導(dǎo)率?膜厚度?氣體滲透率?機(jī)械強(qiáng)度以及成本等。理想的質(zhì)子交換膜需要具
備高質(zhì)子傳導(dǎo)率，低電子導(dǎo)電率，氣體滲透性低，化學(xué)、電化學(xué)、熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。
全氟磺酸膜是目前主流質(zhì)子交換膜方案。質(zhì)子交換膜根據(jù)含氟情況進(jìn)行分類，主要包括全氟
磺酸膜、部分氟化聚合物質(zhì)子交換膜、復(fù)合質(zhì)子交換膜和非氟化聚合物質(zhì)子交換膜。其中由
于全氟磺酸聚合物具有聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)，其碳-氟鍵的鍵能高，使其力學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性、
熱穩(wěn)定性佳，使用壽命遠(yuǎn)好于其他膜材料的使用壽命，同時(shí)由于分子支鏈上存在親水性磺酸
基團(tuán)，具有優(yōu)秀的離子傳導(dǎo)特性。全氟質(zhì)子交換膜機(jī)械強(qiáng)度高，化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng)，能夠適應(yīng)苛
刻的電池（電解池）的工作環(huán)境，對(duì)裝置的電化學(xué)性能起到不可忽視的重要作用。
全氟磺酸膜產(chǎn)能國(guó)外壟斷。全氟質(zhì)子交換膜生產(chǎn)主要集中在海外，主要公司包括美國(guó)戈?duì)枴?/span>
科慕、陶氏和 3M 公司，比利時(shí)索爾維公司，日本旭硝子玻璃、旭化成。美國(guó)戈?duì)柟驹谠鰪?qiáng)膜方面具有知識(shí)產(chǎn)權(quán)優(yōu)勢(shì)，每年
出貨量達(dá)幾十萬平米，豐田 MIRAI、現(xiàn)代 NEXO 和本田 CLARITY 等都采用戈?duì)柈a(chǎn)品，國(guó)
內(nèi)生產(chǎn)的燃料電池膜電極中，戈?duì)柕脑鰪?qiáng)復(fù)合膜市場(chǎng)占比達(dá) 90%以上。
國(guó)產(chǎn)質(zhì)子膜已實(shí)現(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用，東岳集團(tuán)加速國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程。根據(jù)氫能觀察，2019~2020 年，
國(guó)產(chǎn)的質(zhì)子交換膜均處于客戶送樣、測(cè)試驗(yàn)證階段。國(guó)內(nèi)目前少數(shù)成功實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜商
業(yè)化量產(chǎn)的企業(yè)為東岳集團(tuán)。東岳已成為繼戈?duì)枴⒖颇絻杉彝鈬?guó)企業(yè)之后國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占比最
大的企業(yè)，具有原料、中間體、單體、聚合物膜全產(chǎn)業(yè)鏈，已建成全國(guó)唯一全氟酸質(zhì)子膜
樹脂合成生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并批量供貨。當(dāng)前產(chǎn)品已經(jīng)進(jìn)入奔馳公司的供應(yīng)鏈體系，穩(wěn)定
性、可靠性、壽命已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模化驗(yàn)證中。
膜電極關(guān)鍵材料-氣體擴(kuò)散層：技術(shù)層面已經(jīng)對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品，規(guī)模化生產(chǎn)可期
氣體擴(kuò)散層（GDL）位于氣體流場(chǎng)層和催化層之間，由碳紙和防水劑聚四氟乙烯材料構(gòu)成，
以滿足高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、高孔隙度、耐腐蝕、結(jié)構(gòu)致密且表面平整等特點(diǎn)，起到支撐膜
電極、收集電流、傳導(dǎo)氣體、管控反應(yīng)水（氣）及熱等重要作用。支撐層材料主要是多孔
的碳纖維紙、碳纖維織布、碳纖維無紡布、碳黑紙。
氣體擴(kuò)散層發(fā)展方向：1）設(shè)計(jì)具有梯度孔徑的 GDL，以提高膜電極本身的傳質(zhì)能力。例
如，降低 GDL 一側(cè)或兩側(cè)的孔隙率可以降低接觸電阻并在 GDL 內(nèi)部產(chǎn)生孔隙梯度，以促
進(jìn)反應(yīng)物供應(yīng)和水分去除。2）采用"集成雙極板-膜電極"或"無氣體擴(kuò)散層"設(shè)計(jì)，減
少或消除界面電阻，以同時(shí)滿足導(dǎo)電、氣體分配和水管理的要求。
規(guī)模化生產(chǎn)將帶來氣體擴(kuò)散層成本大幅下降。根據(jù) Strategic Analysis 數(shù)據(jù)，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模
從 1000 套提升到 50 萬套時(shí)，成本會(huì)從$2,661/套降到$102/套，因此批量化生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)氣
體擴(kuò)散層降本的關(guān)鍵。
我國(guó)氣體擴(kuò)散層技術(shù)層面已經(jīng)可以對(duì)標(biāo)國(guó)際先進(jìn)產(chǎn)品，規(guī)模化生產(chǎn)可期。國(guó)外有日本東
麗（Toray）及三菱（Mitsubishi）、德國(guó)西格里（SGL）和科德寶（Feudenberg）、美國(guó) AvCarb，韓國(guó) JNTG 等制造廠商，都已實(shí)現(xiàn)氣體擴(kuò)散層的規(guī)模化生產(chǎn)，且都有多款適應(yīng)
不同場(chǎng)景的產(chǎn)品銷售。國(guó)內(nèi)碳紙類材料的實(shí)驗(yàn)室技術(shù)可對(duì)標(biāo)國(guó)際部分先進(jìn)產(chǎn)品水平，有望
逐漸進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化階段，主要企業(yè)有中國(guó)臺(tái)灣碳能、通用氫能、江蘇氫電、江蘇清能、上海河
森電氣等。
雙極板：
石墨雙極板技術(shù)成熟，基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，耐久性和工程化有待驗(yàn)證
雙極板是燃料電池電堆的核心結(jié)構(gòu)件，起到支撐機(jī)械結(jié)構(gòu)、均勻分配氣體、排水、導(dǎo)熱、
導(dǎo)電的作用。其性能優(yōu)劣將直接影響電堆的體積、輸出功率和壽命。雙極板可分為石墨雙
極板、金屬雙極板和復(fù)合雙極板。石墨雙極板具有質(zhì)量輕、穩(wěn)定性強(qiáng)和耐腐蝕性高等特點(diǎn)，
但機(jī)械性能較差；金屬雙極板具有機(jī)械性能強(qiáng)、厚度薄、阻氣性好等特點(diǎn)，但易被腐蝕，
壽命較短。復(fù)合雙極板則兼具石墨板和金屬板的優(yōu)點(diǎn)，但制備工藝繁雜，成本較高。金屬
板（鈦或者不銹鋼等）較石墨板更利于實(shí)現(xiàn)小型化，從而有利于提高燃料電池電堆的功率
密度，表面改性的多涂層結(jié)構(gòu)是金屬雙極板的主要發(fā)展方向。
石墨雙極板技術(shù)較為成熟，基本已實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，領(lǐng)先企業(yè)技術(shù)指標(biāo)提前突破 2025 年國(guó)家目
標(biāo)。國(guó)內(nèi)石墨雙極板技術(shù)近年來發(fā)展十分迅速，基本實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化。根據(jù)高工氫電的數(shù)據(jù)，目
前包括上海治臻在內(nèi)的企業(yè)生產(chǎn)的國(guó)產(chǎn)金屬雙極板設(shè)計(jì)壽命已經(jīng)超過 2 萬小時(shí)；嘉裕碳素生
產(chǎn)的石墨雙極板單面有槽厚度在 0.5mm，雙面有槽厚度在 0.8mm，單組石墨雙極板的厚度
在 1.3mm 左右，提前突破了國(guó)家制定 2025 年前單組石墨雙極板厚度 1.5mm 的要求。
國(guó)內(nèi)雙極板企業(yè)擴(kuò)產(chǎn)趨勢(shì)明顯，目前全國(guó)總產(chǎn)能超過 2000 萬片。國(guó)內(nèi)雙極板重點(diǎn)企業(yè)擴(kuò)
產(chǎn)趨勢(shì)明顯，2021 年 3 月上海治臻年產(chǎn)千萬片級(jí)金屬極板產(chǎn)線在常熟市投產(chǎn)，這是目前
全球最大的一條金屬極板產(chǎn)線，根據(jù)高工氫電的統(tǒng)計(jì)，目前全國(guó)燃料電池雙極板總產(chǎn)能已
超過 2000 萬片/年。根據(jù)高工氫電的數(shù)據(jù)，2021 年國(guó)內(nèi)主流雙極板企業(yè)的出貨量都有非常
大的增長(zhǎng)。金屬雙極板領(lǐng)域已經(jīng)出現(xiàn)了單個(gè)企業(yè)單個(gè)客戶出貨達(dá)百萬片級(jí)別的現(xiàn)象；石墨
板市場(chǎng)各家出貨也均有較大增長(zhǎng)，表現(xiàn)明顯的是原萬片級(jí)出貨企業(yè)的出貨量級(jí)達(dá)到 10 萬
片以上，頭部企業(yè)的出貨了 50 萬片/年以上。
系統(tǒng)部件：技術(shù)成熟，國(guó)產(chǎn)化程度相對(duì)較高
空氣壓縮機(jī)：已實(shí)現(xiàn)全功率段國(guó)產(chǎn)化，國(guó)產(chǎn)化率接近 100%
離心式空壓機(jī)成為主流選擇。空氣循環(huán)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件為空壓機(jī)，也為燃料電池陰極供氣
系統(tǒng)重要部件，通過對(duì)進(jìn)堆空氣進(jìn)行增壓，為電堆提供適量適壓的氧氣。空氣壓縮機(jī)的性
能對(duì)燃料電池系統(tǒng)的效率、緊湊性和水平衡特性等有著重要影響。燃料電池系統(tǒng)用空壓機(jī)
主要有離心式、羅茨式、螺桿式三種類型。由于離心式空壓機(jī)在效率、噪音、體積、無油、
功率密度等方面具有良好的綜合效果，故隨燃料電池系統(tǒng)功率的快速上升，離心式空壓機(jī)
已逐漸成為市場(chǎng)上的主流選擇。在空氣壓縮機(jī)的關(guān)鍵部件中，軸承、電機(jī)是瓶頸技術(shù)，低
成本、耐摩擦的涂層材料也是開發(fā)重點(diǎn)。
空氣壓縮機(jī)有效提高發(fā)電效率降低燃料成本。車用燃料電池使用的空壓機(jī)主要有螺桿式壓
縮機(jī)和渦輪式壓縮機(jī)等。根據(jù)《車用燃料電池專用空壓機(jī)的現(xiàn)狀分析》，螺桿式空壓機(jī)的
優(yōu)點(diǎn)是壓力/流量可以靈活調(diào)整、啟停方便、安裝簡(jiǎn)單，缺點(diǎn)是噪聲大、體積大、質(zhì)量重和
價(jià)格高，已在美國(guó) GM，PlugPower、加拿大 Ballard 等公司的燃料電池系統(tǒng)中采用。渦輪
式空壓機(jī)容積效率較高，壓力與氣量連續(xù)可調(diào)，但尺寸和重量較大，本田和現(xiàn)代等公司已
定制開發(fā)了空氣軸承的渦輪式空壓機(jī)。目前，國(guó)內(nèi)已經(jīng)完成 30kW 級(jí)實(shí)車驗(yàn)證，國(guó)際一流
水平已經(jīng)完成 100kW 級(jí)實(shí)車驗(yàn)證。
氫氣循環(huán)泵：2020 年氫循環(huán)系統(tǒng)市場(chǎng)逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代
主動(dòng)循環(huán)形式的氫循環(huán)泵成為主流，引射器使用量逐漸增長(zhǎng)。氫氣循環(huán)系統(tǒng)的作用是將電
堆未反應(yīng)的氫氣再次循環(huán)到電堆的氫氣入口，從而提升氫氣的利用率及涉氫安全，同時(shí)將
電堆內(nèi)部電化學(xué)反應(yīng)生成的水也循環(huán)至燃料電池堆的入口，改善電堆濕潤(rùn)水平和提高水管
理能力。氫氣循環(huán)系統(tǒng)分為主動(dòng)循環(huán)和被動(dòng)循環(huán)兩種形式，主動(dòng)循環(huán)形式的關(guān)鍵部件是氫
氣循環(huán)泵，被動(dòng)循環(huán)形式的關(guān)鍵部件是氫氣引射器。氫循環(huán)泵在主動(dòng)可調(diào)節(jié)、快響應(yīng)速度
和寬工作區(qū)間等方面占有一定優(yōu)勢(shì)，成為未來使用主流。根據(jù)高工氫電，2020 年國(guó)內(nèi)氫
循環(huán)系統(tǒng)有引射器和氫氣循環(huán)泵兩種產(chǎn)品，其中引射器的使用量約占?xì)溲h(huán)系統(tǒng)出貨量的 11%。
2020 年以后我國(guó)氫循環(huán)系統(tǒng)市場(chǎng)逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，國(guó)產(chǎn)氫氣循環(huán)泵技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先
水平。根據(jù)高工氫電，2020 年前，普旭占據(jù)了國(guó)內(nèi)約 90%的市場(chǎng)份額。2020 年以后我國(guó)
氫循環(huán)系統(tǒng)市場(chǎng)逐步實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)替代，普旭基本退出國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。上海政飛的 DQ30/DQ60 在
功率、流量、溫度范圍等方面優(yōu)于普旭公司產(chǎn)品。
增濕器：材料端技術(shù)門檻較高，國(guó)產(chǎn)替代任務(wù)艱巨
目前我國(guó)增濕器仍以進(jìn)口為主，韓國(guó)科隆是行業(yè)內(nèi)龍頭公司，主要核心技術(shù)壁壘是膜管材
料的研發(fā)突破。燃料電池電堆在反應(yīng)過程中，質(zhì)子交換膜需維持一定的濕度以保證較高的
反應(yīng)效率，因此要求反應(yīng)介質(zhì)需攜帶一定量的水蒸氣進(jìn)入電堆，這一步通常需通過增濕器
來實(shí)現(xiàn)。沃瑞氫能、鸞鳥電氣、同優(yōu)汽車、魔方新能源等國(guó)內(nèi)企業(yè)陸續(xù)取得產(chǎn)業(yè)化突破，
具備一定價(jià)格優(yōu)勢(shì)，大規(guī)模國(guó)產(chǎn)替代需要依靠材料技術(shù)的長(zhǎng)期協(xié)同進(jìn)步。
燃料電池制備工藝復(fù)雜，膜電極&雙極板設(shè)備價(jià)值量高
燃料電池電堆生產(chǎn)流程主要包含膜電極組件制備、雙極板制備和電堆裝配三大環(huán)節(jié)。具體
來看：1）膜電極制備：主要涉及管式爐、攪拌、涂布、貼合、熱壓和模切設(shè)備等；雙
極板制備：2）石墨雙極板生產(chǎn)涉及模壓、浸漬和 CNC 設(shè)備等，金屬雙極板生產(chǎn)涉及沖壓
（蝕刻、液壓）、清洗、激光焊接和 PVD 等設(shè)備；3）電堆裝配過程：主要涉及密封、堆
疊、活化和測(cè)試等設(shè)備。
燃料電池與動(dòng)力電池生產(chǎn)工藝共通性較強(qiáng)，多家鋰電設(shè)備企業(yè)重點(diǎn)布局燃料電池領(lǐng)域。燃
料電池與動(dòng)力電池生產(chǎn)工藝具備較強(qiáng)共通性，根據(jù)高工氫電的數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)已有多家鋰電設(shè)
備企業(yè)重點(diǎn)布局燃料電池領(lǐng)域，例如：1）先導(dǎo)智能于 2021M3 發(fā)布燃料電池智能制造整
體解決方案；2）科恒股份的質(zhì)子交換膜涂布設(shè)備已形成批量銷售；3）星云股份于 2018M8 推出首條燃料電池膜電極處理自動(dòng)裝配線等。除了部分鋰電設(shè)備企業(yè)進(jìn)行橫向延
伸布局，本土燃料電池市場(chǎng)還涌現(xiàn)出魔方新能源、蘇州世椿、隆深機(jī)器人等企業(yè)。
3 競(jìng)爭(zhēng)格局：打好示范期的突圍賽
多家廠商入局，市場(chǎng)集中度持續(xù)下降
2019~2021 年市場(chǎng)集中度維持高位，基于對(duì)政策和未來市場(chǎng)前景的良好預(yù)期，進(jìn)入燃料電
池系統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，市場(chǎng)集中度有下降趨勢(shì)。2016-2021 年 6 月末累計(jì)配套車輛
上牌的 TOP5 分別是上海重塑、億華通、大洋電機(jī)、國(guó)鴻氫能（鴻力氫動(dòng)）、百應(yīng)能源， TOP3 和 TOP5 市占率分別為 51%和 66%，集中度較高。新進(jìn)入企業(yè)在示范期間激烈的競(jìng)
爭(zhēng)中能否存活下來，存在較大不確定性。
2019 年至 2021 年期間燃料電池電堆的 TOP3 集中度從 84%降低到 58%，市場(chǎng)集中度持
續(xù)下降。
根據(jù)香橙會(huì)研究院的統(tǒng)計(jì)，2021 年億華通是北京冬奧會(huì)最大的受益者，成為 2021 年度上
牌數(shù)量最多的燃料電池系統(tǒng)廠商，市場(chǎng)占有率高達(dá) 29%；海卓動(dòng)力（青島）和上海杰寧訂
單主要來自于本地的氫能重卡示范項(xiàng)目；國(guó)鴻氫能（鴻力氫動(dòng)）系統(tǒng)產(chǎn)品主要配套美錦能源
在國(guó)內(nèi)多地區(qū)的示范項(xiàng)目；捷氫科技上牌訂單較為分散，配套車型囊括重卡、城市客車、客
車和乘用車。
國(guó)內(nèi)外廠商積極擴(kuò)產(chǎn)能
受到燃料電池汽車示范政策落地驅(qū)動(dòng)，國(guó)內(nèi)燃料電池企業(yè)開始積極擴(kuò)產(chǎn)，現(xiàn)代汽車、巴拉
德、豐田國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)也積極在華合資建廠。包括博世（中國(guó)）、重塑科技、清能股份、
國(guó)創(chuàng)氫能、國(guó)鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、新氫動(dòng)力、未勢(shì)能源、氫途科技、東方氫能、愛德曼、
浙江潤(rùn)豐、中船 712 所、大洋電機(jī)、恒動(dòng)氫能等。
產(chǎn)品方面，提升系統(tǒng)功率和功率密度
上牌車型平均功率持續(xù)提升。高工氫電數(shù)據(jù)顯示，從上牌車型的燃料電池系統(tǒng)功率來看， 2019-2021 年上牌車型平均功率依次為 39.6KW、52.9KW 和 93.2KW，其中 2021 年的系
統(tǒng)功率水平在國(guó)家示范群補(bǔ)貼政策的引導(dǎo)下出現(xiàn)顯著提升。分車型看，2021 年上牌燃料
電池客車車型平均功率達(dá)到 80KW 左右，燃料電池重卡車型平均功率達(dá)到 110KW 左右。
主流廠商系統(tǒng)的功率密度已經(jīng)遠(yuǎn)超燃料電池技術(shù)發(fā)展路線中規(guī)劃的水平，技術(shù)發(fā)展速度快
于預(yù)期。根據(jù)高工氫電，這些已達(dá)成的技術(shù)指標(biāo)與燃料電池技術(shù)發(fā)展路線中規(guī)劃的功率密
度 350W/kg 相比，已經(jīng)優(yōu)于該目標(biāo) 1.6 倍到 2.0 倍；在功率密度方面，上海重塑 Prisma 鏡星 12+與億華通 G80Pro 的質(zhì)量功率密度為 702W/kg、550W/kg，國(guó)鴻氫能鴻途 G110 的質(zhì)量功率密度達(dá)到了 555W/kg。在額定功率方面，上海重塑 Prisma 鏡星 12+、上海捷
氫 PROMEP4H、雄韜股份 VISH-130B 相關(guān)產(chǎn)品達(dá)到了 130kW，頭部企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯。
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精選報(bào)告來源：【未來智庫(kù)】。
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