多重臨界點即將到來氫能源開啟向上周期

1、目錄 HYPERLINK l _TOC_250041 1、 國內外紛紛出臺政策支持氫能源發(fā)展 5 HYPERLINK l _TOC_250040 、 全球碳中和框架下氫能源有廣闊的應用空間 5 HYPERLINK l _TOC_250039 、 氫氣是高效環(huán)保的清潔能源 5 HYPERLINK l _TOC_250038 、 發(fā)展氫能源能夠改善能源結構，帶動產業(yè)鏈發(fā)展 6 HYPERLINK l _TOC_250037 、 我國氫能源處于從零到一突破的關鍵期，政策支持力度大 6 HYPERLINK l _TOC_250036 、 國際上美、歐、日等發(fā)達國家氫能源產業(yè)鏈相對成熟 8 HYPERL

2、INK l _TOC_250035 、 歐盟對碳排放要求嚴格，歐洲工業(yè)巨頭在氫能源積累較深 9 HYPERLINK l _TOC_250034 、 美國氫能源發(fā)展起步早，加氫站利用率高 10 HYPERLINK l _TOC_250033 、 日本是目前全球氫能源應用開發(fā)最全面和最堅定的國家 10 HYPERLINK l _TOC_250032 、 韓國氫能源產業(yè)快速發(fā)展 10 HYPERLINK l _TOC_250031 2、 氫氣全產業(yè)鏈正在加緊布局建設 11 HYPERLINK l _TOC_250030 、 氫氣制?。菏茪涫悄壳爸髁鳎鍧嵞茉粗茪涫俏磥碲厔?11 HYPERLIN

3、K l _TOC_250029 、 石化資源制氫仍是目前氫氣主要來源 11 HYPERLINK l _TOC_250028 、 龍頭企業(yè)布局，可再生能源制氫是未來趨勢 12 HYPERLINK l _TOC_250027 、 儲運：目前主要通過高壓氣態(tài)的形式 14 HYPERLINK l _TOC_250026 、 高壓氣態(tài)是目前最經濟的儲運方式 14 HYPERLINK l _TOC_250025 、 液化氫氣費用很高，技術成熟度有待進一步提升 14 HYPERLINK l _TOC_250024 、 管道運輸前期投入大，適合大規(guī)模運輸氫氣 15 HYPERLINK l _TOC_25002

4、3 、 加氫：國內加氫站主要采用外供氫的模式 15 HYPERLINK l _TOC_250022 、 加氫站技術路線&配套核心設備 15 HYPERLINK l _TOC_250021 、 國內加氫站建設提速，國產化加速氫能源成本下降 16 HYPERLINK l _TOC_250020 、 加氫站建設成本高，油氫合建站是一種可取的方式 17 HYPERLINK l _TOC_250019 3、 中游：燃料電池系統(tǒng)是氫能產業(yè)鏈的核心 17 HYPERLINK l _TOC_250018 、 燃料電池系統(tǒng)由電堆和氣體循環(huán)系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構成 17 HYPERLINK l _TOC_250017 、

5、電堆是燃料電池系統(tǒng)最核心、價值量最高的環(huán)節(jié) 18 HYPERLINK l _TOC_250016 、 電堆由膜電極和雙極板等技術難度較大的零部件組成 18 HYPERLINK l _TOC_250015 、 膜電極 20 HYPERLINK l _TOC_250014 、 雙極板 22 HYPERLINK l _TOC_250013 、 供氣系統(tǒng)是燃料電池系統(tǒng)另一重要組成部分 22 HYPERLINK l _TOC_250012 、 空氣供給系統(tǒng)國內較國外仍有差距 22 HYPERLINK l _TOC_250011 、 氫氣供給系統(tǒng)：研發(fā)成本高、價格昂貴，國內企業(yè)相對薄弱 23 HYPERL

6、INK l _TOC_250010 、 儲氫瓶：國內常用的儲氫瓶壓力 35MPa 低于國際通用的 70MPa 23 HYPERLINK l _TOC_250009 4、 下游應用：重點關注燃料電池汽車的推廣和應用 23 HYPERLINK l _TOC_250008 、 燃料電池需求綜述 24 HYPERLINK l _TOC_250007 、 燃料電池汽車市場尚未打開，靜待政策落地 24 HYPERLINK l _TOC_250006 、 國家對燃料電池汽車的補貼政策更精準 24 HYPERLINK l _TOC_250005 、 應用場景：燃料電池商用車率先商業(yè)應用 24 HYPERLIN

7、K l _TOC_250004 、 燃料電池汽車較鋰電池汽車的環(huán)保性更佳 24 HYPERLINK l _TOC_250003 、 從經濟性角度考慮目前燃料電池汽車較油車和電車不占優(yōu)勢 25 HYPERLINK l _TOC_250002 、 燃料電池應用空間打開的核心因素 26 HYPERLINK l _TOC_250001 、 各方靜待國家層面的補貼政策落地 26 HYPERLINK l _TOC_250000 、 各環(huán)節(jié)技術成熟度、規(guī)?；蟪杀鞠陆档目臻g 26、 消費者對燃料電池汽車認可度的本質提升 26、 氫氣是工業(yè)生產中的重要原材料 26、 半導體工業(yè)對氫氣的純度要求高 27、 非晶

8、硅與太陽電池亦需要高純氫氣 27、 氫氣用于生產石英光纖 27、 石化工業(yè)中加入氫氣可以除掉有害化合物 27、 氫氣在浮法玻璃生產中防止錫液被氧化 27、 氫氣在冶金工業(yè)中作為還原劑或金屬高溫加工的保護氣 275、 投資機會：國內化工/能源等行業(yè)龍頭布局氫能源 27、 億華通：氫燃料電池系統(tǒng)龍頭標的 28、 重塑股份（擬上市）：注重與產業(yè)鏈巨頭合資開拓的燃料電池龍頭 30、 雪人股份：國內氫氣空壓機龍頭，嘗試燃料電池系統(tǒng)業(yè)務 31、 濰柴動力：電堆龍頭巴拉德的第一大股東 32、 雄韜股份：重點布局氫能全產業(yè)鏈并積極推進產業(yè)化 32、 美錦能源：控股鴻基創(chuàng)能（膜電極）、持股飛馳汽車（燃料電池汽車

9、）、參與制氫、加氫站等產業(yè)鏈建設 336、 風險提示 34圖表目錄圖 1： 氫能與電能協(xié)同互補 5圖 2： 氫氣在能源轉換系統(tǒng)中具備儲能的作用 6圖 3： 全球氫能需求年均復合增長預計約 4%，其中交通領域需求年均復合增長達 16% 6圖 4： 2000 年以來世界主要經濟體：美國/日本/歐洲/韓國/中國在氫能源領域積極布局 9圖 5： 煤制氫單位二氧化碳排放量高于石油和天然氣制氫 12圖 6： 煤制氫成本隨煤炭價格下降而降低 12圖 7： 焦爐煤氣副產氫的成本略低于其他方式 12圖 8： 制氫系統(tǒng)拓撲結構 13圖 9： 電-氫轉換示意圖 13圖 10： 隨著電價降低氫氣生產成本顯著降低 14

10、圖 11： 天然氣重整站加氫站流程與設備 15圖 12： 電解水站內供氫流程與設備 15圖 13： 不同氫氣來源下的站外供氫加氫園區(qū)流程與設備 16圖 14： 壓縮機是加氫站中成本占比最高的部分 16圖 15： 燃料電池系統(tǒng)原理 18圖 16： 燃料電池核心構成示意圖 18圖 17： 燃料電池電堆結構示意 18圖 18： 電堆中單節(jié)電池結構示意 18圖 19： 電堆是燃料電池系統(tǒng)的主要成本 19圖 20： 隨著電堆的生產套數(shù)增多，規(guī)?；獙@著帶動成本下降 20圖 21： 東岳質子交換膜的交換容量可達 1mmol/g，厚度可達 15 微米以下 21圖 22： 渦輪式、螺桿式和離心式空壓機綜合

11、性能較為理想 23圖 23： 億華通發(fā)展歷程可分為技術探索、技術推廣、批量商業(yè)化三個階段 29圖 24： 億華通的股東中含有下游車企，下游子公司布局氫能源產業(yè)鏈多個環(huán)節(jié) 29圖 25： 重塑系燃料電池銷量具有較高的市場份額 30圖 26： 濰柴動力投資燃料電池領域的龍頭企業(yè)，形成自己的燃料電池 32圖 27： 雄韜股份自有平臺和戰(zhàn)略投資參股/控股并行發(fā)展氫能源 33表 1： 氫氣相較于汽油、天然氣，熱值與相對安全性更高 5表 2： 國家將氫能源納入能源范疇并制定了宏觀上具體的發(fā)展規(guī)劃 7表 3： 國內多數(shù)省份出臺政策支持氫能源產業(yè)鏈發(fā)展 7表 4： 初步判斷 0.5 元/KWh 用電成本對應的

12、堿性電解槽和 PEM 電解槽制氫氣成本分別為 28 元/KG 和 37 元/KG 13表 5： 氣態(tài)儲氫成本低適合小規(guī)模存儲 14表 6： 隨著氫氣用量提升液氫運輸和管道運輸將是未來的主流 14表 7： 各地政府出臺的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略中明確指出加氫站建設的具體規(guī)劃（不限于以下省市） 17表 8： 國內廠商自研的電堆在參數(shù)上逐漸接近國際上一流的電堆廠商 19表 9： 車企燃料電池車載鉑量具有異質性 21表 10： 金屬雙極板具有更強的導電性能，國內仍處于中式階段 22表 11： 海外車企選用渦輪增壓式空壓機的比例更高 23表 12： 燃料電池汽車現(xiàn)有購置和運營成本高于鋰電池汽車，燃料電池汽車最終環(huán)

13、保性更佳 24表 13： 氫燃料電池乘用車目前在購置成本和使用成本上較油車和電車不占優(yōu)勢 25表 14： 燃料電池商用車的運行成本與油車接近，高于電動車 25表 15： 2021 年 Q1 燃料電池汽車產銷量不及 2019 年和 2020 年同期 26表 16： 氫能源產業(yè)鏈國內重點公司（含上市&非上市） 27表 17： 重塑股份歷年重視研發(fā)投入（單位：萬元） 31表 18： 雪人股份擬定增募資不超 6.7 億元，用于兩大氫能項目建設 31表 19： 產業(yè)鏈受益公司盈利預測與估值表 341、 國內外紛紛出臺政策支持氫能源發(fā)展、 全球碳中和框架下氫能源有廣闊的應用空間、 氫氣是高效環(huán)保的清潔能源

14、氫是宇宙中分布最廣泛的元素，構成了宇宙質量的 75%。氣態(tài)形式的氫氣可從水、化石燃料等含氫物質中制取，并通過物理與化學變化過程存儲或釋放能量，是重要的工業(yè)原料和能源載體，可用于儲能、交通、石化、冶金等領域。圖1：氫能與電能協(xié)同互補資料來源：中國氫能產業(yè)發(fā)展報告、研究所氫能是高效環(huán)保的二次能源，能量密度與相對安全性高于其他燃料。其能量密度高，是汽油的 3 倍有余；其使用裝置的使用效率高，燃料電池的能量轉換效率是傳統(tǒng)內燃機的 2 倍；其反應產物是水，排放產物絕對干凈，沒有污染物以及溫室氣體排放；安全性相對可控，引爆條件比汽油更為嚴苛；其物質儲備豐富，未來氫能的制取存在更多可能性。表1：氫氣相較于汽

15、油、天然氣，熱值與相對安全性更高氫氣汽油天然氣常溫下的物理狀態(tài)氣體液體氣體熱值（MJ/kg）12041.8446.03燃燒點能量（MJ）0.020.20.29擴散系數(shù)（2/s）6.111050.55105（蒸汽）1.6105起爆體積濃度4.1% - 75%1.4% - 7.6%（蒸汽）5.3% - 15%資料來源：中國氫能聯(lián)盟、研究所在全球碳中和的框架下，氫能的環(huán)保性以及可再生性，使其具有舉足輕重的作用。鑒于其種種優(yōu)勢，在新能源體系下，氫能被視為與電能相互補的優(yōu)質二次能源，目前的分布式能源中，已形成“風光發(fā)電-多余電量電解水制氫-氫氣儲存-利用燃料電池發(fā)電”較為完整的能源轉換鏈條，氫作為能量儲

16、存的載體形式，有效減少了偏遠地區(qū)棄風棄光的現(xiàn)象。圖2：氫氣在能源轉換系統(tǒng)中具備儲能的作用圖3：全球氫能需求年均復合增長預計約 4%，其中交通領域需求年均復合增長達 16%資料來源：汽車消費網資料來源：IEA、 發(fā)展氫能源能夠改善能源結構，帶動產業(yè)鏈發(fā)展打造多元能源結構體系，降低對外油氣依存度?；茉丛诘厍騼溆邢?，根據(jù)中 國生態(tài)環(huán)境部報告數(shù)據(jù)，2020 年我國煤炭、石油、天然氣在能源消費中分別占比56.7%、 19.1%、8.5%。特別地，我國是油氣進口大國，石油與天然氣對外依存度達 73%、43%，因此需在上述化石能源之外，尋找新的能源保障。同時，當某種能源受到限制時，氫能可以快速作為補充

17、，因此打造可再生能源多元化的供應體系勢在必行。促進風光裝機，助力實現(xiàn)雙碳目標。當前約有 28 個國家提出碳中和時間節(jié)點，中國在 2020 年 9 月的第 75 屆聯(lián)合國大會上進一步明確 2030 年前碳達峰、2060 年前碳中和的目標。氫能源作為能源儲存的一種方式，通過增強對風光發(fā)電的消納能力，有效減少棄風棄光現(xiàn)象，促進光伏與風電產業(yè)發(fā)展，并間接地減少溫室氣體與污染物排放。帶動上下游產業(yè)，提供經濟增長強勁動力。從產業(yè)鏈角度來看，發(fā)展氫能涉及能源、化工、交通等多個行業(yè)領域。新興的產業(yè)鏈機會能夠通過拓展全新的賽道，實現(xiàn)相關行業(yè)發(fā)展的彎道超車，促進我國可再生能源、新能源汽車、工業(yè)還原技術等領域的快速

18、發(fā)展。、 我國氫能源處于從零到一突破的關鍵期，政策支持力度大氫能源作為新興產業(yè)，其發(fā)展速度很大程度上取決于政府的支持力度。一方面是加氫基礎設施的批建，足量的氫氣配套是推廣氫能使用的基礎條件；另一方面是政府對核心零部件及燃料電池整車的補貼支持，真正掌握核心技術的企業(yè)需要大量的時間與資金以支撐其技術變革和規(guī)?；a，從而實現(xiàn)成本降低。中國自 2001 年起確立了“863 計劃電動汽車重大專項”項目，確定了三縱三橫戰(zhàn)略，以純電動、混動和燃料電池汽車為三縱，以多能源動力總成控制、驅動電機和動力蓄電池為三橫。隨著燃料電池產業(yè)發(fā)展逐漸成熟，中國在燃料電池領域的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調已經出現(xiàn)苗頭，支持力度逐漸加

19、大。在 2019 年政府工作報告里，有一條“推動充電、加氫等設施建設”，這是氫能源首次寫入政府工作報告，氫燃料電池的發(fā)展進入新的階段；2020 年 9 月，財政部、發(fā)改委等五部門聯(lián)合印發(fā)燃料電池示范應用通知，對燃料電池汽車的購置補貼政策，調整為燃料電池汽車示范應用支持政策，即所謂的“以獎代補”，并進一步明晰了對燃料電池汽車商用及氫能供應的獎勵。時間政策名稱發(fā)布單位主要內容表2：國家將氫能源納入能源范疇并制定了宏觀上具體的發(fā)展規(guī)劃2017.01能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃國務院關于落實（政府工作報告）重點工2019.03的管理2020.04中華人民共和國能源法（征求意見稿）國家能源局將氫能列入能源范疇

20、2020.062020 年能源工作指導意見國家能源局推動儲能、氫能技術進步與產業(yè)發(fā)展2020.09關于開展燃料電池汽車示范應用的通知國家能源局規(guī)劃了氫燃料電池汽車的補貼政策2020.1節(jié)能與新能源汽車技術路線圖 2.0工業(yè)和信息化部指導、中國汽車工程到 2025 年，氫燃料電池車保有量達到 10 萬輛，到 2035 年，保有量達到 100 萬輛。各地學會編制政府也針對氫能產業(yè)鏈制定補貼政策（1）實施新能源汽車基礎技術提升工程。突破車用級芯片、車用操作系統(tǒng)、新型電子電氣作部門分工的意見國家發(fā)改委、國家能源局國務院集中攻關新型高效電池儲能、氫能和燃料電池支持推動充電、加氫等設施建設，使制約氫燃料電

21、池產業(yè)發(fā)展的加氫站建設工作有相對明確2020.11新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年）國務院辦公廳架構、高效高密度驅動電機系統(tǒng)等關鍵技術和產品，攻克氫能儲運、加氫站、車載儲氫等氫燃料電池汽車應用支撐技術。（2）有序推進氫燃料供給體系建設2021.4加氫站技術規(guī)范住房和城鄉(xiāng)建設部加氫站技術規(guī)范局部修訂預計2021 年下半年氫能源項目示范城市群財政部等 5 部門擬將北京、上海、廣東、河北、河南等地納入燃料電池汽車示范應用城市群資料來源：政府官網、研究所各地政府積極出臺氫能產業(yè)鏈的補貼政策。地方政策出臺較多的區(qū)域主要集中在北京、上海、廣東、河北、山東等區(qū)域，主要聚焦在氫燃料汽車（主要為城市

22、公交大巴車和物流車）的推廣、燃料電池核心技術研發(fā)、加氫基礎設施建設以及氫能示范城區(qū)的打造。發(fā)布時間政策名稱地方主要內容表3：國內多數(shù)省份出臺政策支持氫能源產業(yè)鏈發(fā)展2019.042019.05河北省推進氫能產業(yè)發(fā)展實施意見山西省新能源汽車產業(yè) 2019 年行動計劃河北省山西省2022，加氫站 20，商用車 25002025，加氫站 50，燃料電池汽車 100002030，加氫站 100，燃料電池汽車 500002022，加氫站 10，公交線路 300 條2024，加氫站 20，公交車 7500 臺2019.06氫能張家口建設規(guī)劃 2019-2035河北省張家口2021 年，燃料電池車輛累計 2

23、000 量張家口市支持氫能產業(yè)發(fā)展的十條2019.072019.082020.012020.02措施浙江省加快培育氫能產業(yè)發(fā)展的指導意見天津市氫能產業(yè)發(fā)展行動方案（2020-2022 年）佛山市南海區(qū)氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035 年）河北省張家口財政獎勵、優(yōu)惠電價、用電保障2022，燃料電池汽車產能 1000 輛，燃料發(fā)動機產量 1 萬臺，加浙江省氫站 30 座，氫能產值 100 億元天津市加氫站 10，燃料電池車 1000 輛，氫能產值 150 億元2025 年，氫能汽車產能 30000 輛/年，加氫站 30；廣東省佛山市2030 年，氫能汽車產能 50000 輛/年，加氫站 602

24、020.03重慶市氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展指重慶市2022 年，加氫站 10，商用車 800；發(fā)布時間政策名稱地方主要內容導意見2025 年，加氫站 15，商用車 15002020.062020.07山東省氫能產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃(20202030 年)廣州氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019- 2030）山東省打造氫能產業(yè)園2022 年，加氫站 30，燃料電池汽車 3000，產值 200 億；廣東省廣州市2025 年，加氫站 50，產值 600 億，1-2 家營業(yè)收入過 50 億2020.09上海燃料電池汽車創(chuàng)新發(fā)展行動上海市2023 年，加氫站 100，燃料電池汽車 10000，產值近 1000 億20

25、20.09關于促進氫能產業(yè)高質量發(fā)展若干意見的實施細則（成都）六安市氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-四川省成都市給與加氫站運營補貼（最高 500 萬）給與燃料電池、零部件企業(yè)補貼（最高 1000 萬）2020.092021.42021.42021.42025 年）河南省推進新型基礎設施建設行動計劃（20212023 年）關于實施工業(yè)倍增行動奮力實現(xiàn)工業(yè)大突破的意見北京氫能產業(yè)發(fā)展實施方案（2021- 2025 年）安徽省六安市2025 年，燃料電池電堆產能 8000 臺/年，產值 100 億河南省推動加氫站建設，開展油、氣、電、氫綜合供給服務 貴州省布局發(fā)展以氫能產業(yè)為代表的十億級戰(zhàn)略性新興產業(yè)集

26、群2023 年，加氫站 37，燃料電池汽車 3000，產值 500 億；北京市2025 年，加氫站 74，燃料電池汽車 10000，產值 1000 億資料來源：政府官網、研究所我國目前的燃料電池補貼政策是以獎代補。隨著燃料電池技術的進步，我國正在實施各種財政政策補貼扶持燃料電池汽車商業(yè)化發(fā)展。2020 年 9 月起，我國對氫燃料電池汽車開始為期 4 年的“以獎代補”政策，對入圍示范的城市群，按照其目標完成情況撥付獎勵資金。具體而言，有以下幾個特點：補貼領域：燃料電池汽車的推廣+氫能供應，利好燃料電池核心零部件國產化。燃料電池汽車推廣方面，除了對整車進行獎勵，同時對國產的電堆、膜電極、質子交換膜

27、、碳紙、催化劑等燃料電池關鍵核心零部件環(huán)節(jié)進行積分獎勵，促進零部件的國產化替代。氫能供應方面，主要對車用氫氣實際加注量給予積分獎勵，其中，綠氫的補貼額高于灰氫。補貼方式：“以獎代補” 而非大面積補貼。氫燃料電池汽車的補貼將由面向全國大范圍式的購置補貼方式，轉為面向入圍城市群的燃料電池汽車商用補貼。同時，補貼需項目完成并達標后，經專家評審通過，對示范城市予以獎勵。補貼額度：對入選城市群，每個城市群最多獲 17 億獎勵。補貼采用積分制，對獲批的城市群組，燃料電池汽車的商業(yè)應用補貼上限為 15 億元，氫能供應補貼上限為 2 億元。加氫站建設沒有補貼，避免過去出現(xiàn)的建設充電站沒車充電的情況。、 國際上

28、美、歐、日等發(fā)達國家氫能源產業(yè)鏈相對成熟燃料電池技術突破以及環(huán)保要求共同促進全球加速氫能源發(fā)展步伐。近年來，燃料電池技術取得了重大突破性進展，氫能產業(yè)下游的應用潛力逐漸被開發(fā)。同時，全球氣候壓力增大，世界正逐步失去巴黎協(xié)定的溫控目標機會，各國加大了低碳和綠色轉型發(fā)展的步伐。發(fā)展氫能成為世界各主要國家的共識，目前氫經濟的全球布局已經初步展開。圖4：2000 年以來世界主要經濟體：美國/日本/歐洲/韓國/中國在氫能源領域積極布局資料來源：全球氫能產業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略與技術布局分析、 歐盟對碳排放要求嚴格，歐洲工業(yè)巨頭在氫能源積累較深歐洲在氫能產業(yè)化推廣過程中，強調氫能在工業(yè)和交通中的脫碳作用，作為低碳發(fā)展

29、的保障。2019 年發(fā)布歐洲氫能路線圖，計劃 2050 年氫能可占歐洲能源需求的 24%。德國的龍頭企業(yè)帶動全國氫能網絡加速布局。道達爾液化空氣等龍頭企業(yè)共同推進的氫能源商用化，在德國加快建設氫能網絡。法國的氫能產業(yè)鏈基礎較好，致力于成為全球氫能經濟的重要參與者，法國液空、法國燃氣集團、阿爾斯通等均在氫能源產業(yè)中有所建樹。荷蘭具有完備的物流基礎設施，正在積極借助風能發(fā)展綠氫。2020 年歐盟委員會發(fā)布了歐盟能源系統(tǒng)整合策略和歐盟氫能戰(zhàn)略，意在為歐盟設置新的清潔能源投資議程，以達成在 2050 年實現(xiàn)碳中和的目標，同時刺激相關就業(yè)，進一步刺激歐盟在后疫情時代的經濟復蘇。其中歐洲氫能戰(zhàn)略將綠氫作為

30、未來發(fā)展重點對象（主要依靠風能，太陽能生產氫），制定了三階段發(fā)展目標：第一階段為 2020-2024 年，在歐盟境內建成裝機容量 6GW 的電解槽,可再生氫年產量超過 100 萬噸，第二階段 2024-2030 年，電解槽容量提升到 40GW 以上，可再生氫能源年產量可達到 1000 萬噸，第三階段 2030-2050 年，重點是氫能在能源密集產業(yè)的大規(guī)模應用，典型代表是鋼鐵和物流行業(yè)。、 美國氫能源發(fā)展起步早，加氫站利用率高美國是最早將氫能納入能源戰(zhàn)略的國家。早在 1970 年就提出了“氫經濟”概念。2002年，美國發(fā)布國家氫能發(fā)展戰(zhàn)略，標志著美國氫能產業(yè)從構想轉入行動階段，此后美國陸續(xù)出臺

31、氫能技術研究與開發(fā)行動計劃、氫立場計劃、氫與燃料項目計劃等。2003 年，以美國為首成立了氫能與燃料電池國際伙伴關系，并簡歷全球“氫安全委員會”，設立氫安全知識工具平臺，旨在多方位引領全球氫產業(yè)發(fā)展。自 2004年以來，美國能源部平均每年投資氫能產業(yè)項目超過 1.2 億美元，通過一系列項目布局和持續(xù)投資，奠定了氫能產業(yè)關鍵技術的全球優(yōu)勢地位。2019 年，美國氫能與燃料電池協(xié)會發(fā)布氫經濟路線圖，重申美國將繼續(xù)保持氫能領域技術優(yōu)勢地位；擬在交通、分布式發(fā)電、家用熱電聯(lián)產等多個領域擴大氫能在美國的規(guī)?；瘧茫惶岢?2030 年達到 530 萬輛燃料電池車和 5600 個加氫站的目標。美國氫燃料電池

32、市場和加氫站利用率等方面世界領先。普拉格能源基本壟斷了全球氫燃料電池叉車的市場。根據(jù)美國能源部報告數(shù)據(jù)，截至 2020 年底，美國在運營的加氫站 49 座，根據(jù)加州燃料電池合作伙伴的報告數(shù)據(jù)，截至 2020 年底美國燃料電池汽車保有量接近 9000 臺，平均每座加氫站服務汽車接近 180 輛，加氫站利用率高。未來 5 年內，美國能源部計劃投資 1 億美元支持由美國國家實驗室主導的氫能和燃料電池的關鍵技術研究。、 日本是目前全球氫能源應用開發(fā)最全面和最堅定的國家日本是目前全球氫能源應用開發(fā)最全面和最堅定的國家。早在 20 世紀 70 年代就開始氫燃料電池技術探索。2014 年在能源基本計劃中將氫

33、能定位為與電力和熱能并列的核心二次能源，并提出建設“氫能社會”的愿景。先后發(fā)布日本再復興計劃、能源基本計劃、氫能基本戰(zhàn)略等相關文件，規(guī)劃了實現(xiàn)氫能社會戰(zhàn)略的技術路線，建立了全球領先的產業(yè)技術和能力儲備。氫能應用場景廣泛，涉及交通、家庭供電以及工業(yè)原料。根據(jù)海外H2stations 網站統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截至 2020 年底，日本在運營的加氫站約 142 座，燃料電池汽車保有量約 4000 輛，每座加氫站服務車輛約 30 輛。豐田、本田等企業(yè)主導推動日本氫燃料電池汽車的發(fā)展，根據(jù)豐田 2020 年財報，截至 2021 年 3 月，豐田 Mirai 的銷量累計為 13963 輛，主要銷往美國加州。為了保證

34、本土氫能供應，日本正在推進日本-文萊天然氣制氫、日本-澳大利亞褐煤治氫的海外船舶輸氫項目，并于 2020 年 2 月完成福島 10MW 級制氫裝置的試運營，是目前全球最大的光伏制氫裝置。2017 年日本公布了基本氫能戰(zhàn)略，2019 年日本公布了氫能利用戰(zhàn)略?；練淠軕?zhàn)略預計 2025 年將發(fā)電成本降低至低壓 25 日元/kWh,高壓 17 日元/kWh；預計至 2025 年建設加氫站 320 座，燃料電池轎車 20 萬輛，與混合動力轎車的價格相當，氫燃料電池公交車價格減半?；練淠軕?zhàn)略中預計 2050 年實現(xiàn)氫氣供應能力 500-1000 萬噸/年并主要用于氫能發(fā)電，氫氣的供應成本聚集降至 2

35、0 日元/Nm3，預計在2050 年用氫能發(fā)電取代天然氣發(fā)電，并將發(fā)電成本降至 12 日元/KWh，預計實現(xiàn)加氫站取代加氣站，燃料電池汽車取代傳統(tǒng)汽油燃料車，引入大型燃料電池車；同時實現(xiàn)家用熱電聯(lián)供燃料電池系統(tǒng)取代傳統(tǒng)居民的能源系統(tǒng)。、 韓國氫能源產業(yè)快速發(fā)展2008 年以來，韓國政府先后實施“綠色氫城市示范等項目”，以綠色低碳城市發(fā)展戰(zhàn)略推動氫能產業(yè)發(fā)展。韓國先進的氫燃料汽車和燃料電池相關技術，其發(fā)展戰(zhàn)略是以氫能產業(yè)下游應用推動上游和中游研發(fā)。韓國與沙特、挪威、澳大利亞、新西蘭簽署合作協(xié)議共同開發(fā)制氫項目。確定安山、蔚山、完州和全州作為“氫能經濟示范城市試點。2019 年新建加氫站 20 座

36、，累計投運 34 座，由斗山主導建設的昌源國家產業(yè)園業(yè)氫示范項目將于 2022 年底完工，投產后預計液氫產能將達到 5 噸/天。2019 年韓國工信部門聯(lián)合其他部門發(fā)布氫能經濟發(fā)展線路圖，提出在 2030 年進入氫能社會，率先成為世界氫經濟領導者，計劃 2040 年氫燃料電池汽車累計產量增至 620 萬輛，加氫站增至 1200 個，燃料電池產能擴大到 15GW,氫氣價格約為 3000韓元/kg(約 17.6 元/公斤）。韓國計劃五年內投資 2.6 萬億韓元（約 152 億元人民幣），加大氫燃料電池汽車的推廣和普及。韓國現(xiàn)代汽車是除日本車企外另一個在燃料電池乘用車上有突破的公司。根據(jù)現(xiàn)代汽車財報

37、，現(xiàn)在旗下的 Nexo 截至 2021 年 3 月累計銷量為 14768 輛，是全球目前累計銷量最高的氫燃料電池車型，Nexo 主要為韓國國內內銷。2、 氫氣全產業(yè)鏈正在加緊布局建設、 氫氣制?。菏茪涫悄壳爸髁鳎鍧嵞茉粗茪涫俏磥碲厔莠F(xiàn)階段化石燃料制氫仍是主流路線，電解水基于成本高目前占比較少。在制氫產業(yè)方面，根據(jù) Hydrogen From Renewable Power 數(shù)據(jù)資料，全球的氫氣產量將近上億噸，有 96%來自于化石燃料，其中 48%來自于化石燃料的裂解，30%來自于醇類裂解，18%來自于焦爐氣，電解水占比 4%左右，占比小的主要原因在于電解水制氫成本很高，是化石燃料的 2

38、倍多。清潔能源制氫是未來趨勢。電解水制氫技術能夠適應風-光-水等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)不連續(xù)、不穩(wěn)定的供電缺陷，降低電解水制氫成本，延長使用壽命，促進分布式能源經濟發(fā)展；風-光-水等可再生能源通過制氫、用氫的過程，將能量進行存儲、轉換，使能量對用戶的供應過程變得更加便捷靈活。因此，利用可再生能源電解水制氫技術的興起是必然的，同時也是未來的必由之路。、 石化資源制氫仍是目前氫氣主要來源氫能產業(yè)發(fā)展的初衷是基于氫的清潔屬性，目前 96%的氫是通過化石燃料制取，技術成熟，成本最低，但是伴隨著大量2排放，有悖于氫的清潔屬性。根據(jù)文章氫在能源轉型變革中的潛在優(yōu)勢分析中測算，煤炭、石油、天然氣制氫的碳排放強度

39、分別為 19t2/t2，12t2/t2和 10t2 /t2。目前世界上有 130 個在役煤制氫工程項目，其中超過 80%在我國。而在國際上，天然氣制氫是主流制氫方式。因此，我國在化石燃料制氫方面的碳排放強度更高，減排壓力更大。由于我國煤炭儲量高、風光等可再生資源豐富，“化石燃料CCUS”和“可再生能源電解水”將會成為清潔高效的制氫技術選擇。我國 CCUS 產業(yè)技術經過十余年發(fā)展已經取得較大進步，但在技術推廣方面仍然存在諸多瓶頸，經濟可行性和環(huán)境安全性也面臨著挑戰(zhàn)。“可再生能源電解水”制氫技術已經達到可以支撐商業(yè)化的程度，目前主要的技術突破點在于PEM 電解槽電解效率、壽命的提升，以及可再生能源

40、發(fā)電成本的下降。近年來，我國風力發(fā)電和光伏發(fā)電的快速發(fā)展，加速推動了可再生能源發(fā)電成本大幅降低，電解水制氫成本已經接近傳統(tǒng)化石燃料制氫成本。圖5：煤制氫單位二氧化碳排放量高于石油和天然氣制氫20181614121086420煤炭石油天然氣數(shù)據(jù)來源：氫在能源轉型變革中的潛在優(yōu)勢分析、研究所圖6：煤制氫成本隨煤炭價格下降而降低圖7：焦爐煤氣副產氫的成本略低于其他方式12.1410.69.458.116.771312(元/KG）111098762004006008001000煤炭價格（元/噸）3.51.81.821.331.251.20.831.332.521.510.50 低價高價 數(shù)據(jù)來源：未勢

41、能源、研究所數(shù)據(jù)來源：車百智庫、研究所我國煤化工行業(yè)相對成熟，基于當前的煤氣化爐裝置生產氫氣，并利用變壓吸附（PSA）技術將其提純到燃料電池用氫要求。煤制氫需要大型氣化設備，一次裝置投資價格 高，單位投資成本在 1-1.7 萬元/ （3/h）之間。只有規(guī)?；a才能降低成本， 因此煤制氫不適合分布式制氫，適合中央工廠集中制氫。2.1.2、 龍頭企業(yè)布局，可再生能源制氫是未來趨勢國內龍頭企業(yè)布局可再生能源制氫?？稍偕茉粗茪浼夹g是將可再生能源通過風機、太陽能電池、水泵等發(fā)電機組轉換成電能，電能通過電解水制氫設備轉換成氫氣，將氫氣輸送至氫氣應用終端或經燃料電池并入電網中，完成從可再生能源到氫能的轉

42、換。根據(jù)電能來源的不同，可將可再生能源制氫技術分為并網型制氫和離網型制氫兩種。并網型制氫是將發(fā)電機組接入電網，從電網取電的制氫方式，比如從風光耦合系統(tǒng)電網側取電，進行電解水制氫，主要應用于大規(guī)模風光耦合系統(tǒng)的消納和儲能。離網型制氫是將發(fā)電機組所產生的電能，不經過電網直接提供給電解水制氫設備進行制氫，主要應用于分布式制氫或局部燃料電池發(fā)電供能?；陲L電場、光伏站、水電站等現(xiàn)有結構，結合制氫技術的優(yōu)勢，建立可再生能源多能互補制氫系統(tǒng)拓撲結構，整個制氫系統(tǒng)包括可再生能源發(fā)電機組、電解水制氫系統(tǒng)、儲氫系統(tǒng)、輸運系統(tǒng)、燃料電池、電網等。圖8：制氫系統(tǒng)拓撲結構圖9：電-氫轉換示意圖資料來源：可再生能源多能

43、互補制-儲-運氫關鍵技術綜述 資料來源：可再生能源多能互補制-儲-運氫關鍵技術綜述可再生能源制氫技術主要包含電-氫轉換和氫氣儲運兩大關鍵技術。電-氫轉換示意圖中左側電解水裝置消耗電能產生氫氣，實現(xiàn)電能向氫能的轉換，右側燃料電池或熱電聯(lián)產機組利用氫氣產生電能，實現(xiàn)氫能向電能的轉換。制氫技術的制約因素在于降低成本、提高能效、大規(guī)模生產系統(tǒng)搭建等方面。表4：初步判斷 0.5 元/KWh 用電成本對應的堿性電解槽和 PEM 電解槽制氫氣成本分別為 28 元/KG 和 37 元/KG核心假設堿性電解槽PEM 電解槽產能（Nm3/h）1000200負荷（h/年）7500電價（元/kWh)0.5產氫費電（K

44、Wh/ Nm3)5折舊成本（元/年）4000001200000氫氣產量（萬 Nm3)750150總費用（萬元）1915495氫氣成本（元/ Nm3)2.563.3氫氣成本(元/KG）2837數(shù)據(jù)來源：中國氫能產業(yè)發(fā)展報告 2020、研究所電費成本是目前光伏制氫總成本的主要構成。以目前的價格初步測算，0.5 元/kWh 的電價下，堿性電解水和 PEM 電解水制氫的成本分別為 28 元/KG 和 37 元/KG，其中電費是制氫成本中的主要構成。下圖是隨著電費變化對應氫氣成本的情況。圖10：隨著電價降低氫氣生產成本顯著降低氫氣價格（元/KG）5040302010-0.10.20.30.40.50.6

45、電費價格（元）堿性電解槽PEM電解槽數(shù)據(jù)來源：中國氫能產業(yè)發(fā)展報告 2020、研究所、 儲運：目前主要通過高壓氣態(tài)的形式高壓氣態(tài)是目前國內儲運最主要的方式。儲氫技術目前主要有氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫和固態(tài)儲氫等，氣態(tài)儲氫技術成熟，成本低但密度低，體積比容量小，相比之下液態(tài)和固態(tài)儲氫前期成本較高。運氫技術主要有長管拖車運輸、液氫槽車運輸、管道運輸?shù)?，氣態(tài)管束車運輸是目前國內最主流的方式，若氫氣大規(guī)模應用，隨著規(guī)模效應有效降低成本，液氫槽車運輸和管道運輸有望鋪開。儲運技術也是制約氫能大規(guī)模發(fā)展的因素之一。表5：氣態(tài)儲氫成本低適合小規(guī)模存儲儲氫技術優(yōu)點缺點氣態(tài)儲氫技術成熟，成本低密度低，體積比容量小液態(tài)儲

46、氫密度高，體積比容量大，儲運簡單制冷能耗大，成本高，易揮發(fā)固態(tài)儲氫安全，同時可提純氫氣儲氫材料質量重，儲-放氫存在約束資料來源：研究所表6：隨著氫氣用量提升液氫運輸和管道運輸將是未來的主流運氫技術優(yōu)點缺點長管拖車運輸技術成熟，運輸靈活運輸量小，不適合遠距運輸液氫槽車運輸容量高，適用于中等距離運輸液化成本及能耗高，施加的壓力高，易爆管道運輸運輸容量大，適用于較遠距離運輸一次性投資高，需防范氫脆現(xiàn)象資料來源：研究所、 高壓氣態(tài)是目前最經濟的儲運方式根據(jù)電池中國的調查結果，現(xiàn)階段中國普遍采用 20Mpa 氣態(tài)高壓儲氫與管束管車運輸氫氣。在加氫站日需求量 500Kg 以下的情況下，氣氫拖車運輸節(jié)省了液

47、化成本與管道建設前期投資成本，在一定儲運距離以內經濟性較高。當用氫規(guī)模擴大、運輸距離增長后，提高氣氫運輸壓力或采用液氫槽車、輸氫管道等運輸方案才能滿足高效經濟的要求。、 液化氫氣費用很高，技術成熟度有待進一步提升氫氣液化后便于大規(guī)模儲運。根據(jù)電池中國的數(shù)據(jù)，由于低溫液態(tài)氫高密度的特性（液氫密度分別是 20Mpa、30MPa、70MPa 氣氫密度的 4.9/3.4/1.8 倍），液氫槽車運輸方式相較于 20MPa 高壓氣氫拖車，可使單車儲運量提高約 9 倍，充卸載時間減少約 1 倍，并且在液化過程還能提高氫氣純度，一定程度上可節(jié)省提純成本。隨著氫能產業(yè)的發(fā)展，液氫儲運是大規(guī)模長距離儲運氫的方向之

48、一。目前氫氣用量少，液化成本高。現(xiàn)有技術條件下，液化過程的能耗和固定投資較大。根據(jù)國際能源網數(shù)據(jù)，液化過程中消耗的能量占到整個液氫儲運環(huán)節(jié)的 30%-40%以上。未來，由于液化設備的規(guī)模效應和技術升級，液化能耗和設備成本還有較大的下降空間。、 管道運輸前期投入大，適合大規(guī)模運輸氫氣管道適于大量、長距離的氫氣輸送。氫能源網資料顯示氫氣的長距離管道輸送已有 60 余年的歷史。最早的長距離氫氣輸送管道 1938 年在德國魯爾建成,其總長達 208公里, 輸氫管直徑在 0.150.30m 之間, 額定壓力約為 2.5MPa, 連接 18 個生產廠和用戶, 從未發(fā)生任何事故。根據(jù) Pacific Nor

49、thwest National Laboratory（PNNL）2016 年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，歐洲大約有 1500 公里輸氫管。世界最長的輸氫管道建在法國和比利時之間,長約 400 公里。目前使用的輸氫管線一般為鋼管, 運行壓力為 1-2MPa, 直徑 0.25-0.30m，美國氫氣管線長度約 2608 公里,美國氫氣管道的造價為 31-94 萬美元公里?，F(xiàn)有的天然氣管道可用于輸送氫氣和天然氣的混合氣體, 也可經過改造輸送純氫氣, 這主要取決于鋼管材質中的含碳量, 低碳鋼更適合輸送純氫。、 加氫：國內加氫站主要采用外供氫的模式、 加氫站技術路線&配套核心設備加氫站的主要技術路線有站內制氫技術和外供氫

50、技術。歐美采用站內制氫的比例較國內多。站內加氫技術是用天然氣或者其他原料在加氫站內自己制氫然后加注至燃料電池汽車中，或者通過電解水制氫然后壓縮，再加注到氫能源燃料電池汽車中。天然氣重整制氫法由于設備便于安裝、自動化程度較高，且能夠依托現(xiàn)有油氣基礎設施建設發(fā)展，因而在站內制氫加氫站中應用最多，因此在歐洲、美國，站內制氫加氫站主要采用這種制氫方式。圖11：天然氣重整站加氫站流程與設備圖12：電解水站內供氫流程與設備資料來源：加氫站工藝和運行安全資料來源：加氫站工藝和運行安全外供氫加氫站的氫氣往往使用高壓氫氣瓶管束拖車運輸至加氫站。加氫站內沒有制氫裝置，所用的氫氣由站外的集中式制氫基地制備，而后再通

51、過長管拖車、液氫槽車或者氫氣管道由制氫基地運輸至加氫站，由氫氣壓縮機壓縮并輸送入高壓儲氫瓶內存儲，最終通過氫氣加氣機加注到氫能源燃料電池汽車中使用。國內目前不采用站內制氫的原因主要在于設備成本過高，目前單個站點氫氣的需求量有限。圖13：不同氫氣來源下的站外供氫加氫園區(qū)流程與設備資料來源：加氫站工藝和運行安全氫的儲運方式是影響加氫站業(yè)態(tài)設計的重點與技術難點。中國作為產氫大國，氫原料儲備充足，但由于運輸和儲存條件苛刻，儲運環(huán)節(jié)成為了氫產業(yè)鏈上的難關，也直接影響了加氫站的模式設計。根據(jù)氫氣存儲方式的不同，外供氫加氫站又可進一步分為高壓氣氫站和液氫站兩大類。外供氫加氫站中的高壓氣氫站建設成本最低，是全

52、球應用最廣泛的加氫站模式，目前中國的加氫站均為高壓氣氫站。液氫儲運加氫站主要分布在美國和日本，在中國也得到了初步探索，由中科富海和美國空氣產品公司(Air Products)合作的首座液氫儲運加氫站正在建設中。加氫站的主要設備包括：壓縮機、儲氫罐、加氣機、泄氣柱、管道、控制系統(tǒng)、氮氣吹掃裝置、監(jiān)控裝置等。其中壓縮機、儲氫罐、加氣機為核心設備。圖14：壓縮機是加氫站中成本占比最高的部分儲壓機, 11預冷機, 7自動售貨機, 13壓縮機, 30其他各種配管, 13設備設置費, 11土建施工費, 15壓縮機土建施工費設備設置費其他各種配管自動售貨機預冷機儲壓機數(shù)據(jù)來源：國際氫燃料汽車大會、研究所、

53、國內加氫站建設提速，國產化加速氫能源成本下降截至 2020 年底，我國國內累計建成加氫站 118 座，建成并運營加氫站 101 座，待運營 17 座，建設中和規(guī)劃建設的加氫站約 170 座。中國石化主管人員在其主辦的交通能源轉型產業(yè)研討會上表示規(guī)劃到 2025 年，利用原有 3 萬座加油站、870 座加氣站的布局優(yōu)勢，建設 1000 座加氫站或油氫合建站、5000 座充換電站、7000 座分布式發(fā)布時間政策名稱地方主要內容2022，加氫站 20；2025，加氫站 50；2019.04河北省推進氫能產業(yè)發(fā)展實施意見河北省2030，加氫站 1002019.05山西省新能源汽車產業(yè) 2019 年行動

54、計劃山西省2022，加氫站 10；2024，加氫站 202019.08浙江省加快培育氫能產業(yè)發(fā)展的指導意見浙江省2022，加氫站 302020.01天津市氫能產業(yè)發(fā)展行動方案（2020-2022 年）天津市2022，加氫站 102020.02佛山市南海區(qū)氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2020-2035 年）廣東省佛山2025，加氫站 30,；2030，加氫站 602020.03重慶市氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展指導意見重慶市2022，加氫站 10,；2025，加氫站 152020.07廣州氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2019-2030）廣東省廣州2022，加氫站 30；2025，加氫站 502020.09上海燃料電池汽車

55、創(chuàng)新發(fā)展行動上海市2023，加氫站 1002021.4北京氫能產業(yè)發(fā)展實施方案（2021-2025 年）北京市2023，加氫站 37；2025，加氫站 74光伏發(fā)電站點。各地政府也出臺了明確的加氫站建設規(guī)劃。 表7：各地政府出臺的氫能源發(fā)展戰(zhàn)略中明確指出加氫站建設的具體規(guī)劃（不限于以下省市）資料來源：政府官網、研究所、 加氫站建設成本高，油氫合建站是一種可取的方式基于目前單獨的加氫站成本較高，氫氣需求量相對較少，獨立加氫站面臨虧損的局面，綜合性的油氫混合站是未來加氫站發(fā)展的方向之一。對氫能產業(yè)園而言，短期內的氫能源市場需求仍處于低位，單站建設的加氫站運營經濟效益有限。油氫合建站是相對更可行的方

56、式，同時聯(lián)合建設比單獨建設加氫站在土地審批環(huán)節(jié)也更容易。我國多個省市也出臺地方管理法案支持利用現(xiàn)有加油、加氣站點網絡改擴建加氫設施，鼓勵積極參與加氫站投資建設。以佛山為例，佛山市氫能源產業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018 2030 年)中明確了“鼓勵加氫站與加油站、加氣站或充電樁合并設置”的原則。2019年 7 月 1 日，國內首座油氫合建站中國石化佛山樟坑油氫合建站正式建成，日供氫能力為 500kg。該油氫合建站采取加油、加氫、充電分區(qū)管理方式，是全國首座集油、氫、電能源供給及現(xiàn)代化綜合服務于一體的新型網點。對氫能產業(yè)而言，油氫合建站有望成為現(xiàn)階段最具有經濟性的氫能商業(yè)模式。3、 中游：燃料電池系統(tǒng)是氫能

57、產業(yè)鏈的核心、 燃料電池系統(tǒng)由電堆和氣體循環(huán)系統(tǒng)等環(huán)節(jié)構成氫能源下游應用，需重點關注燃料電池系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)有兩部分核心構成：電堆和氣體循環(huán)系統(tǒng)。圖15：燃料電池系統(tǒng)原理圖16：燃料電池核心構成示意圖資料來源：燃料電池系統(tǒng)原理資料來源：研究所電堆主要由膜電極和雙極板構成，其中膜電極又由催化劑、氣體擴散層（碳紙）和質子交換膜組成。氣體循環(huán)系統(tǒng)主要作用是過濾空氣，保證反應過程中壓強穩(wěn)定，控制氫氣與空氣流量、流速以延長電堆的使用壽命，主要包含空壓機、氫氣循環(huán)泵、儲氫瓶等。、 電堆是燃料電池系統(tǒng)最核心、價值量最高的環(huán)節(jié)、 電堆由膜電極和雙極板等技術難度較大的零部件組成電堆是燃料電池系統(tǒng)最為核心的部件

58、，也是價值量最高的環(huán)節(jié)。電堆是燃料電池系統(tǒng)發(fā)生化學反應的場所，由多個單體電池以串聯(lián)方式層疊組合而成。氫氣與氧氣通過一定比例分別通入電堆的陽極與陰極，化學反應生成水與電能。電堆的質量決定了燃料電池系統(tǒng)整體的功率密度。單體電池則是由將雙極板與膜電極(催化劑、質子交換膜、碳紙/碳布)、密封墊片、集流板和端板組成。若干單體之間嵌入密封件，經前端與后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構成燃料電池電堆。單體電池中，膜電極催化劑的催化性能、質子交換膜的傳導性、碳紙/碳布的氣體擴散性能，以及雙極板的導電性等均是決定單體電池功率密度及效用的關鍵因素；同時，單體電池的一致性也決定了電堆的穩(wěn)定性與可靠性。圖17：燃料電池

59、電堆結構示意圖18：電堆中單節(jié)電池結構示意資料來源：DOE資料來源：奧冠電池電堆的性能評價包括體積功率密度以及使用壽命等。國外廠商以豐田、巴拉德和 Hydrogenics 為典型，研發(fā)歷史悠久，其中巴拉德對膜電極的研發(fā)已超過 40 年，國外電堆整體性能優(yōu)于國內廠商。國內電堆近年通過自主研發(fā)以及技術引進的方式，正逐步實現(xiàn)燃料電池電堆的國產替代。當前國內實現(xiàn)電堆產銷的企業(yè)主要存在兩種運營模式：一種是以億華通為代表的自主研發(fā)一體化機構。這類公司主要依托自身的研發(fā)平臺進行技術攻關，不斷產品迭代，自主更新能力強。這類公司前期研發(fā)資金投入可能會壓縮利潤空間，資本營運壓力較大，但其優(yōu)勢在于產品成本可控，議價

60、能力強，依托核心競爭力在未來具有更大的放量空間。采用該模式進行電堆生產的企業(yè)正實現(xiàn)由整機采購向關鍵零部件購銷的環(huán)節(jié)轉換，國產替代化進程將會顯著降低公司發(fā)動機產品制造成本費用。一種是以國鴻氫能為代表的技術引進機構。這類公司主要通過與外資企業(yè)簽訂購銷協(xié)議，獲取技術引進，在前期具有較大技術優(yōu)勢，能夠搶先占領市場份額。但此類模式的弊端在于技術保障缺乏，議價能力較差，容易形成高庫存量，營運穩(wěn)定性較差。國鴻氫能使用巴拉德技術生產的 9SSL 電堆在國內市占率較高。MiraiClarity產品型號第一代第三代NEXOFcgen-HPSSFC-HD120鴻芯 GIPROMEM3HHYMOD-110額定功率（k