電力設(shè)備新能源行業(yè)燃料電池系列深度報(bào)告之一：政策循序漸進(jìn)燃料電池產(chǎn)業(yè)有待騰飛

1、敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明目錄 HYPERLINK l _bookmark0 國(guó)家政策循序漸進(jìn)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展5 HYPERLINK l _bookmark1 政策將循序漸進(jìn)引導(dǎo)支持燃料電池的發(fā)展5 HYPERLINK l _bookmark2 政策規(guī)劃發(fā)展路線明確6 HYPERLINK l _bookmark3 國(guó)家政策扶持仍是短期發(fā)展主要推動(dòng)力6 HYPERLINK l _bookmark4 商用車是燃料電池普及的突破口7 HYPERLINK l _bookmark5 日美燃料電池發(fā)展行業(yè)領(lǐng)先8 HYPERLINK l _bookmark6 日本技術(shù)領(lǐng)先，美國(guó)軍民兩用8 HYPERLINK l

2、_bookmark7 中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)集群初步形成10 HYPERLINK l _bookmark8 海外燃料電池應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模12 HYPERLINK l _bookmark9 我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?3 HYPERLINK l _bookmark10 降低電池成本是中短期推廣燃料電池的關(guān)鍵因素13 HYPERLINK l _bookmark11 加氫站建設(shè)是促進(jìn)燃料電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵14 HYPERLINK l _bookmark12 中國(guó)燃料電池進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段15 HYPERLINK l _bookmark13 燃料電池的類型與特征16 HYPERLINK l _bookmar

3、k14 氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上游材料氫能16 HYPERLINK l _bookmark15 上游材料燃料電池堆膜電極組件18 HYPERLINK l _bookmark16 上游材料燃料電池堆雙極板20 HYPERLINK l _bookmark17 中游材料供氣子系統(tǒng)空壓機(jī)20 HYPERLINK l _bookmark18 氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈下游應(yīng)用21 HYPERLINK l _bookmark19 投資建議22 HYPERLINK l _bookmark20 風(fēng)險(xiǎn)提示22敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明圖表目錄圖表 1.中國(guó)燃料電池綱領(lǐng)性政策梳理5圖表 2.中國(guó)制造 2025燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃6

4、圖表 3.藍(lán)皮書中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖6圖表 4.中國(guó)加氫站目前布局6圖表 5.燃料電池類新能源車補(bǔ)貼政策歷程7圖表 6.全球角度燃料電池在各應(yīng)用領(lǐng)域容量（單位 MW）7圖表 7.中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量8圖表 8.20162018 年目錄燃料電池汽車8圖表 9.日本燃料電池發(fā)展政策8圖表 10.韓國(guó)燃料電池發(fā)展規(guī)劃9圖表 11.美國(guó)燃料電池發(fā)展政策9圖表 12.氫能與燃料電池汽車七大區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群10圖表 13.出臺(tái)產(chǎn)業(yè)扶植政策城市（主要）10圖表 14.中國(guó)生產(chǎn)氫燃料電池車數(shù)量10圖表 15.“氫能社會(huì)”城市（主要）10圖表 16.我國(guó)主要燃料電池汽車發(fā)展政情況11圖表 17.短鰭梭魚級(jí)潛艇12

5、圖表 18.蒼龍級(jí) AIP 潛艇12圖表 19.“離子虎”無(wú)人機(jī)12圖表 20.“掃描鷹”無(wú)人機(jī)12圖表 21.豐田第二代氫能源汽車 FCV PLUS13圖表 22.豐田第一代氫能源汽車“MIRAI”（未來(lái)）13圖表 23.燃料電池的應(yīng)用13圖表 24.韓國(guó)燃料電池的固定式發(fā)電站13圖表 25.氫燃料電池成本結(jié)構(gòu)14圖表 26.燃料電堆成本結(jié)構(gòu)14圖表 27.氫燃料電池成本變化趨勢(shì)（美元/kW)14圖表 28.凈輸出 80kW 的燃料電池堆分項(xiàng)成本占比14圖表 29.各國(guó)加氫站數(shù)量15圖表 30.加氫站建設(shè)成本構(gòu)成15圖表 31.我國(guó)正在運(yùn)營(yíng)加氫站15圖表 32.燃料電池的類型與特征16圖表

6、33.傳統(tǒng)電解水制氫17圖表 34.光催化劑進(jìn)行太陽(yáng)能制氫17圖表 35.氫氣的運(yùn)輸方法17圖表 36.加氫成本構(gòu)成17圖表 37.Hexagon 首次為加氫站提供儲(chǔ)氫裝置17圖表 38.加氫站的分類及特點(diǎn)18圖表 39.質(zhì)子交換膜作用機(jī)制18圖表 40.質(zhì)子交換膜的燃料電池(PEMFC)18圖表 41.國(guó)內(nèi)外主要質(zhì)子交換膜供應(yīng)商18圖表 42.催化劑主要研究方向19圖表 43.不同種類擴(kuò)散層的性能指標(biāo)20圖表 44.不同雙極板的特點(diǎn)對(duì)比20敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明圖表 45.空氣壓縮機(jī)種類及對(duì)比21圖表 46.中外燃料電池汽車對(duì)比21圖表 47.燃料電池上市公司估值對(duì)比22敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重

7、要聲明國(guó)家政策循序漸進(jìn)引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展氫燃料電池汽車具有動(dòng)力性能高、加氫快、充電快、續(xù)航里程長(zhǎng)、接近零排放等優(yōu)點(diǎn)。從目前情況看， 促進(jìn)燃料電池汽車商業(yè)化的關(guān)鍵是降低成本，包括電堆以及相關(guān)核心材料等。目前加氫站數(shù)量少制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)以及燃料電池等終端應(yīng)用技術(shù)方面與國(guó)際先進(jìn)水平仍存在較大差距。1、短期來(lái)看：展望 2019 年，2019 年有望正式實(shí)施“十城千輛”計(jì)劃，通過(guò)提供財(cái)政補(bǔ)貼，計(jì)劃用 3 年左右的時(shí)間，每年發(fā)展 10 個(gè)城市，每個(gè)城市推出 1000 輛新能源汽車開(kāi)展示范運(yùn)行，在短期內(nèi)，將通過(guò)政策補(bǔ)貼的方式給予燃料電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的推動(dòng)力。2、長(zhǎng)期來(lái)看：中國(guó)要達(dá)到商業(yè)化仍存痛點(diǎn)：其一

8、是關(guān)鍵技術(shù)不成熟、未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，其二是制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫站產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施配套尚不完善。未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展將走出分化行業(yè)，在技術(shù)進(jìn)步中具備優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將快速成長(zhǎng)。政策將循序漸進(jìn)引導(dǎo)支持燃料電池的發(fā)展中國(guó)對(duì)于燃料電池發(fā)展支持處于循序漸進(jìn)狀態(tài)。我國(guó)從 2001 年就確立了“863 計(jì)劃電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)” 項(xiàng)目，確定三縱三橫戰(zhàn)略，以純電動(dòng)、混合電動(dòng)和燃料電池汽車為三縱，以多能源動(dòng)力總成控制、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和動(dòng)力蓄電池為三橫。近期隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，中國(guó)在燃料電池領(lǐng)域的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調(diào)已經(jīng)出現(xiàn)苗頭，支持力度逐漸加大，政策從發(fā)展路線、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和補(bǔ)貼扶持全方位支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。圖表1. 中國(guó)燃料

9、電池綱領(lǐng)性政策梳理時(shí)間政策內(nèi)容2001-09國(guó)家 863 計(jì)劃“電動(dòng)汽車”重大科技專項(xiàng)確定了以“三縱三橫”為核心的電動(dòng)汽車專項(xiàng)矩陣式研發(fā)體系，其中包含了燃料電池汽車和燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)。2006-02國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃（2006-2010 年）將“低能耗與新能源汽車”與“氫能及燃料電池技術(shù)”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術(shù)。2012-06國(guó)務(wù)院發(fā)布節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020 年），首次對(duì)燃料電池汽車未來(lái)發(fā)展要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)做了規(guī)劃，提出到 2020 年燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)要達(dá)到與國(guó)際同步的水平。2014-11國(guó)務(wù)院發(fā)布能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 2014-2020，

10、提出把氫的制取、儲(chǔ)運(yùn)及加氫站，先進(jìn)燃料電池、燃料電池分布式發(fā)電作為重點(diǎn)發(fā)展方向。2015-05在中國(guó)制造 2025中將燃料電池汽車發(fā)展作為十大發(fā)展領(lǐng)域之一，在解讀文件中對(duì)燃料電池汽車發(fā)展細(xì)節(jié)進(jìn)行規(guī)劃，提出關(guān)鍵材料、零部件逐步國(guó)產(chǎn)化、燃料電池堆和整車性能逐步提升、燃料電池運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大。2016-05在國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展綱要中，重點(diǎn)提出“開(kāi)發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術(shù)。2016-10發(fā)布中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)技術(shù)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書（2016）氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖，明確我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)在近期、中期、遠(yuǎn)期三個(gè)階段的發(fā)展目標(biāo)和任務(wù)。2017-04在汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃中，提出燃料電池發(fā)展以 2020 年、2025

11、 年、2030 年為三個(gè)關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)，使車用燃料電池電堆的性能、壽命、成本三個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)依次達(dá)到商業(yè)化要求，并且完成電堆和關(guān)鍵材料的批量制造能力建設(shè)。20192019 年有望正式實(shí)施燃料電池“十城千輛”計(jì)劃，通過(guò)提供財(cái)政補(bǔ)貼，計(jì)劃用 3 年左右的時(shí)間，每年發(fā)展 10 個(gè)城市，每個(gè)城市推出 1000 輛新能源汽車開(kāi)展示范運(yùn)行。資料來(lái)源：收集整理多部委密集出臺(tái)了支持氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策。在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃方面，2014 年 9 月，科技部啟動(dòng)“十三五” 電動(dòng)汽車科技規(guī)劃制定，強(qiáng)調(diào)了發(fā)展燃料電池汽車的重要性，并計(jì)劃在關(guān)鍵基礎(chǔ)器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施與示范三個(gè)方面加大研發(fā)和投入力度。2015 年 5 月，國(guó)務(wù)

12、院印發(fā)中國(guó)制造 2025，表示繼續(xù)支敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明持電動(dòng)汽車、燃料電池汽車發(fā)展，掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術(shù)等。2016 年 11 月 29 日，“十三五”國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出系統(tǒng)推進(jìn)燃料電池汽車研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化。加強(qiáng)燃料電池基礎(chǔ)材料與過(guò)程機(jī)理研究，推動(dòng)高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關(guān)鍵部件研發(fā)。加快提升燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和工程化水平，到 2020 年，實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。圖表2. 中國(guó)制造 2025燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃發(fā)布單位目標(biāo)具體內(nèi)容裝備工業(yè)司關(guān)鍵材料、零部件逐步國(guó)產(chǎn)化2020 年，實(shí)現(xiàn)燃料電池關(guān)鍵材料批量化生產(chǎn)的質(zhì)量控制和保證能力；20

13、25 年，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)關(guān)鍵材料、零部件實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化和批量供應(yīng)。裝備工業(yè)司燃料電池堆和整車性能逐步提升2020 年，燃料電池堆壽命達(dá)到 5000 小時(shí)，功率密度超過(guò) 2.5 千瓦/升，整車耐久性到達(dá) 15 萬(wàn)公里，續(xù)駛里程 500 公里，加氫時(shí)間 3 分鐘，冷啟動(dòng)溫度低于-30；2025 年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟(jì)性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動(dòng)汽車相比具有一定的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)和市場(chǎng)化推廣。裝備工業(yè)司燃料電池汽車運(yùn)行規(guī)模進(jìn)一步擴(kuò)大2020 年，生產(chǎn) 1000 輛燃料電池汽車并進(jìn)行示范運(yùn)行；2025 年，制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善，燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。資料來(lái)源：工信部、政策

14、規(guī)劃發(fā)展路線明確在發(fā)展路線方面，2016 年 10 月，工信部組織制定的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖明確提出，2020 年實(shí)現(xiàn) 5000 輛級(jí)燃料電池汽車應(yīng)用，2025 年實(shí)現(xiàn) 5 萬(wàn)輛級(jí)的應(yīng)用。2016 年 11 月公布的中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書（2016），明確了我國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施在近期（2016-2020 年）、中期（2020-2030 年）和遠(yuǎn)期（2030-2050 年）三個(gè)階段的發(fā)展目標(biāo)和首要任務(wù)，首次提出了發(fā)展路線圖。圖表3.藍(lán)皮書中國(guó)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖圖表4. 中國(guó)加氫站目前布局資料來(lái)源：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化研究院、資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)、據(jù)藍(lán)皮書規(guī)劃，到 2020 年，我國(guó)加氫站達(dá)

15、 100 座，燃料電池車輛達(dá) 1 萬(wàn)輛，氫能軌道交通車輛達(dá) 50 列，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 3000 億元；到 2030 年，加氫站數(shù)量達(dá) 1000 座，燃料電池?cái)?shù)量達(dá) 200 萬(wàn)輛，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 10000 億元；到 2050 年，燃料電池?cái)?shù)量達(dá) 1000 萬(wàn)輛，并在全國(guó)范圍內(nèi)建成與燃料電池車保有量相匹配的氫能供給和利用基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá) 40000 億元。2016 年 12 月，國(guó)家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（20162030），將可再生能源制氫、氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新作為重點(diǎn)任務(wù)。國(guó)家政策扶持仍是短期發(fā)展主要推動(dòng)力在補(bǔ)貼扶持方面，2019 年有望正式實(shí)施“十城千輛”計(jì)

16、劃，通過(guò)提供財(cái)政補(bǔ)貼，計(jì)劃用 3 年左右的時(shí)間， 每年發(fā)展 10 個(gè)城市，每個(gè)城市推出 1000 輛新能源汽車開(kāi)展示范運(yùn)行。2020 年電動(dòng)汽車的補(bǔ)貼退出后，氫敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明燃料電池汽車的補(bǔ)貼至少還將維持 3 至 5 年。圖表5. 燃料電池類新能源車補(bǔ)貼政策歷程年份發(fā)布單位政策政策內(nèi)容2009-01財(cái)政部、科技部節(jié)能與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法（1）燃料電池類公共服務(wù)用乘用車和輕型商用車給予 25 萬(wàn)元/輛的補(bǔ)貼；（2）燃料電池類十米以上城市公交客車給予 60 萬(wàn)元/輛的補(bǔ)貼。2011-02人大常委會(huì)中華人民共和國(guó)車船稅法對(duì)燃料電池乘用車不征收車船稅。2014-08國(guó)

17、家稅務(wù)總局關(guān)于免征新能源汽車車輛購(gòu)置稅的公告自 2014 年 9 月 1 日至 2017 年 12 月 31 日，對(duì)購(gòu)置的新能源汽車免征車輛購(gòu)置稅。2014-11財(cái)政部關(guān)于新能源汽車充電設(shè)施建設(shè)獎(jiǎng)勵(lì)的通知對(duì)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)且日加氫能力不少于 200 公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個(gè)站獎(jiǎng)勵(lì) 400 萬(wàn)元。2015-04財(cái)政部關(guān)于 2016-2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知（1）燃料電池乘用車給予 20 萬(wàn)元/輛的補(bǔ)助；（2）燃料電池輕型客車、貨車給予 30 萬(wàn)元/輛的補(bǔ)助；（3）燃料電池大中型客車、中重型貨車給予 50萬(wàn)元/輛的補(bǔ)助。2016-12裝備工業(yè)司關(guān)于調(diào)整新能源汽車推廣

18、應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知（1）提高推薦車型目錄門檻并動(dòng)態(tài)調(diào)整。（2） 設(shè)置中央和地方補(bǔ)貼上限，其中地方財(cái)政補(bǔ)貼（地方各級(jí)財(cái)政補(bǔ)貼總和）不得超過(guò)中央財(cái)政單車補(bǔ)貼額的 50%。各類車型 2019-2020 年中央及地方補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)和上限，在現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上退坡 20%， 燃料電池汽車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)不變。（3）改進(jìn)補(bǔ)貼資金撥付方式。2017-12國(guó)家稅務(wù)總局關(guān)于免征新能源汽車車輛購(gòu)置稅的公告自 2018 年 1 月 1 日至 2020 年 12 月 31 日，對(duì)購(gòu)置的新能源汽車免征車輛購(gòu)置稅。2018-02財(cái)政部、科技部、工信部、發(fā)改委關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車補(bǔ)貼應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知規(guī)定自 2018 年 2 月

19、12 日至 2018 年 6 月 11 日過(guò)渡期內(nèi)，燃料電池汽車補(bǔ)貼政策不變2019-03財(cái)政部、工信部、科技部、發(fā)改委關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知規(guī)定自 2019 年 3 月 26 日至 2019 年 6 月 25 日過(guò)渡期內(nèi)，燃料電池汽車補(bǔ)貼按照 2018 年標(biāo)準(zhǔn) 0.8倍補(bǔ)貼。資料來(lái)源：收集整理商用車是燃料電池普及的突破口目前的燃料電池在某些方面已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化條件，以美國(guó)為代表的國(guó)際先進(jìn)水平燃料電池車輛壽命和運(yùn)營(yíng)里程達(dá)到傳統(tǒng)汽柴油車水準(zhǔn)；成本快速下降，日韓燃料電池汽車預(yù)計(jì) 2025 年能達(dá)到傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車成本水平。從全球來(lái)看，燃料電池的應(yīng)用主要包括固定式電源、交通運(yùn)輸

20、和便攜式電源三大類領(lǐng)域。交通領(lǐng)域應(yīng)用的商業(yè)化進(jìn)程正在加速，且交通運(yùn)輸領(lǐng)域成長(zhǎng)性最強(qiáng)。2018 年，全球燃料電池約為 803.1MW， 2011-2018 年間復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá) 32.95%。圖表6. 全球角度燃料電池在各應(yīng)用領(lǐng)域容量（單位：MW）20112012201320142015201620172018E便攜式0.40.50.30.40.90.30.60.7固定式81.4124.9186.9147.8183.6209222.3239.8交通領(lǐng)域27.641.328.137.2113.6307.2435.7562.6總計(jì)109.4166.7215.3185.4298.1516.5658.680

21、3.1敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明資料來(lái)源：E4Tech、中國(guó)燃料電池乘用車尚處于試驗(yàn)驗(yàn)證階段，商用車將成為突破口。目前中國(guó)燃料電池乘用車僅有概念車，未進(jìn)行量產(chǎn)。中國(guó)燃料電池商用車經(jīng)過(guò)多年研發(fā)已進(jìn)入商業(yè)化階段，多家車企推出了燃料電池商用車產(chǎn)品，2017 年新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄中僅有 3 款專用車、19 款客車入榜，而 2018 年增至26 款專用車、60 款客車，專用車、客車車型數(shù)分別是 2017 年的 8.67、3.16 倍。2018 年中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷均完成 1527 輛，包括 1418 輛燃料電池客車以及 109 輛燃料電池貨車，而國(guó)內(nèi)商用車銷量為 437.1 萬(wàn)輛，燃料電池汽

22、車滲透率僅 0.03%，未來(lái)發(fā)展空間可觀。圖表7.中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)量圖表8. 20162018 年目錄燃料電池汽車1800152716001400127212001000800629600400200610020142015201620172018乘用車客車專用車100802660406020341901201620172018資料來(lái)源：中汽協(xié)、資料來(lái)源：工信部、日美燃料電池發(fā)展行業(yè)領(lǐng)先日本技術(shù)領(lǐng)先，美國(guó)軍民兩用日本是全球推動(dòng)燃料電池最積極的國(guó)家。其原因除日本重視環(huán)境保護(hù)之外，還與日本的化石能源匱乏有關(guān)。早在 2009 年，日本就發(fā)布了燃料電池汽車和加氫站 2015 年商業(yè)化路線圖，其中明確

23、了日本燃料電池的商業(yè)化進(jìn)程。2014 年，日本出臺(tái)的氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖明確了氫能三步走發(fā)展戰(zhàn)略：第一步從 2014 年到 2025 年推廣氫能的適用范圍，計(jì)劃到 2015 年加氫站達(dá)到 100 座，從 2015 年到 2017年之間實(shí)現(xiàn)燃料電池車和固體氧化物燃料電池的商業(yè)化，到 2030 年燃料電池裝置使用量達(dá)到 530 萬(wàn)臺(tái)；第二步從 2020 年中期到 2030 年，計(jì)劃全面實(shí)現(xiàn)以氫能發(fā)電并且建立大規(guī)模的氫能供應(yīng)系統(tǒng)；第三階段從2040 年開(kāi)始，計(jì)劃全面實(shí)現(xiàn)制氫、運(yùn)氫和儲(chǔ)氫的零排放。圖表9. 日本燃料電池發(fā)展政策時(shí)間事件2013 年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省對(duì)商業(yè)化加氫站建設(shè)進(jìn)行補(bǔ)貼，每個(gè)加

24、氫站最高可獲相當(dāng)于投資成本的 50%的補(bǔ)貼， 當(dāng)年內(nèi)就有 19 個(gè)加氫站申請(qǐng)獲得了補(bǔ)貼。2014 年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了氫燃料電池普及促進(jìn)策略，將氫燃料電池及燃料電池車等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)化為國(guó)內(nèi)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并且修改了高壓氣體保安法，提高補(bǔ)給的氫燃料壓力上限到 875 個(gè)大氣壓，擴(kuò)大氫氣罐容量，提升續(xù)駛里程 20%。2014 年日本政府對(duì)每輛燃料電池車提供 200 萬(wàn)日元的補(bǔ)貼以擴(kuò)大本土市場(chǎng)。2014 年日本氫能/燃料電池戰(zhàn)略協(xié)會(huì)公布了燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖。2014 年日本制定了普及氫能和家用燃料電池的時(shí)間表，引進(jìn)購(gòu)車補(bǔ)貼制度以推動(dòng)燃料電池汽車上市，將氫定為新型能源。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明2015

25、年日本東京為在 2020 年?yáng)|京奧運(yùn)會(huì)期間建立“氫能社會(huì)示范區(qū)”，計(jì)劃推廣 6000 輛燃料電池乘用車，并逐步將部分巴士替換為燃料電池客車，推動(dòng)燃料電池客車的產(chǎn)業(yè)化。2015 年日本新能源及產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)宣布部署新的燃料電池汽車研發(fā)項(xiàng)目。2016 年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省公布了燃料電池汽車的普及計(jì)劃，計(jì)劃到 2025 年度使供給加氫站增至 320 處，相當(dāng)于目前的 4 倍2017 年日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了氫能基本戰(zhàn)略，明確設(shè)定了中期（2030 年）、長(zhǎng)期（2050 年）的氫能發(fā)展目標(biāo)。2018 年日本新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)制定了氫燃料汽車推廣目標(biāo)。根據(jù)目標(biāo)規(guī)劃，日本將在 2040 年普及氫燃

26、料汽車，并且氫燃料電池車的續(xù)航里程將延長(zhǎng)至目前的 1.5 倍，達(dá)到 1000 公里。到 2040 年該車型的保有量將由目前的 2000 輛，增加到 300 萬(wàn)至 600 萬(wàn)輛。資料來(lái)源：中國(guó)汽車報(bào)，韓國(guó)對(duì)于燃料電池的研發(fā)分為四個(gè)階段。分別為：第一階段：20092012，主要開(kāi)展研發(fā)與示范運(yùn)行 工作；第二階段：20132020，商業(yè)化與市場(chǎng)滲透階段；第三階段：20212030，市場(chǎng)擴(kuò)展階段；第四階段： 2030 ，市場(chǎng)完全開(kāi)發(fā)，基礎(chǔ)設(shè)施健全。目前韓國(guó)燃料電池的發(fā)展處于第二階段，商業(yè)化與市場(chǎng)滲透階段。圖表10. 韓國(guó)燃料電池發(fā)展規(guī)劃領(lǐng)域目標(biāo)燃料電池乘用車2019 年底前至少推 4000 輛氫燃料電

27、池車上路，并到 2025 年打造年產(chǎn)量達(dá) 10 萬(wàn)輛的生產(chǎn)體系。計(jì)劃到 2022 年將累計(jì)產(chǎn)量提升至 8.1 萬(wàn)輛，并使得主要零部件的國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 100%。最終目標(biāo)是到 2040 年，使得氫燃料電池車?yán)塾?jì)產(chǎn)量達(dá)到 620 萬(wàn)輛，其中 290 萬(wàn)輛面向韓國(guó)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，330 萬(wàn)輛用于出口。公共交通領(lǐng)域2019 年在 7 座城市推廣 35 輛氫燃料電池巴士，2022 年增加到 2000 輛，2040 年進(jìn)一步增至 4萬(wàn)輛。氫燃料電池出租車 2019 年開(kāi)始試運(yùn)行，而后到 2040 年增加到 8 萬(wàn)輛。從 2021 年開(kāi)始， 垃圾收集車、灑水車、清掃車等專用車領(lǐng)域?qū)⒁霘淙剂想姵乜ㄜ?，而后擴(kuò)大到物流

28、車等領(lǐng)域。此外，研發(fā)和試驗(yàn)氫動(dòng)力船舶、氫動(dòng)力列車、氫動(dòng)力無(wú)人機(jī)等項(xiàng)目。加氫站目前韓國(guó)國(guó)內(nèi)有 14 座加氫站，到 2022 年將增加到 310 座，2040 年增至 1200 座。為加氫站的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)提供補(bǔ)貼，并放寬管制措施積極吸引民間資本的參與。通過(guò)提高加氫站核心零部件的國(guó)產(chǎn)化率（由 40%提升至 80%以上），來(lái)降低加氫站建設(shè)成本，降至 20 億韓元（約合人民幣 1204 萬(wàn)元）以下。能源領(lǐng)域到 2040 年將發(fā)電用燃料電池的產(chǎn)量提升至 15GW，與此同時(shí)，家庭、建筑用燃料電池也將普及 2.1GW。氫氣供應(yīng)量2040 年將增至 526 萬(wàn)噸，通過(guò)氫氣的大規(guī)模穩(wěn)定供給，到 2022 年將每公斤

29、氫燃料價(jià)格降至6000 韓元，到 2040 年進(jìn)一步降至 3000 韓元。商用車開(kāi)發(fā)氫燃料電池市內(nèi)大型公交客車，計(jì)劃 2019 年開(kāi)始銷售；垃圾清運(yùn)車、路面清掃車等氫燃料電池中型卡車也在開(kāi)發(fā)中；從 2019 年開(kāi)始分 5 年生產(chǎn) 1000 輛氫燃料電池大型卡車。資料來(lái)源：中國(guó)汽車報(bào)，美國(guó)燃料電池走軍民兩用路線。美國(guó)燃料電池的發(fā)展與日本不同。日本在民用居多，日本豐田的 Mirai 燃料電池汽車廣為人知。美國(guó)燃料電池則朝著軍用和民用兩個(gè)方向發(fā)展。美國(guó)政府近年來(lái)大力支持包括燃料電池在內(nèi)的清潔能源技術(shù)的發(fā)展，美國(guó)能源部、各大州相繼出臺(tái)扶持政策，希望通過(guò)政府扶持的舉措推進(jìn)燃料電池的普及。圖表11. 美國(guó)

30、燃料電池發(fā)展政策時(shí)間政策2001 年 11美國(guó)發(fā)布2030 年及以后美國(guó)向氫經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的國(guó)家愿景，它標(biāo)志著美國(guó)“官、產(chǎn)、學(xué)、研”敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明月各界對(duì)發(fā)展氫能基本達(dá)成共識(shí)，從而轉(zhuǎn)入制定國(guó)家氫能戰(zhàn)略階段。2002 年 4 月美國(guó)完成戰(zhàn)略研究并發(fā)布了國(guó)家氫能路線圖2005 年美國(guó)出臺(tái)能源政策法，將發(fā)展氫能和燃料電池技術(shù)的有關(guān)項(xiàng)目及其財(cái)政經(jīng)費(fèi)授權(quán)額度明確寫入法中，今后 10 年間將投入 123 億美元支持氫能和燃料電池技術(shù)研發(fā)，同時(shí)對(duì)購(gòu)買燃料電池汽車返稅 8000 美元以上，對(duì)加氫站建設(shè)或家用燃料電池給予 30%的補(bǔ)償。2009 年 2 月通過(guò)了2009 年恢復(fù)與再投資法的經(jīng)濟(jì)刺激計(jì)劃，整個(gè)

31、預(yù)算 7890 億美元中約 500 億美元用來(lái)提高能效和擴(kuò)大對(duì)可再生能源的生產(chǎn)，在未來(lái) 10 年中創(chuàng)造至少 46 萬(wàn)個(gè)新的就業(yè)機(jī)會(huì)，其中約200 億美元用于可再生能源和清潔能源項(xiàng)目，氫能和燃料電池相關(guān)研發(fā)也將受益。2013 年 5 月美國(guó)能源部宣布啟動(dòng)一項(xiàng) H2USA 的項(xiàng)目，該項(xiàng)目由美國(guó)政府牽頭，大力支持氫能源汽車研發(fā)。2014 年 5 月發(fā)布了全方位能源戰(zhàn)略，氫能燃料電池列為該戰(zhàn)略的重要組成部分。2015 年宣布支持 11 個(gè)燃料電池創(chuàng)新項(xiàng)目，促進(jìn)低成本制氫與分布式燃料電池發(fā)電技術(shù)的研發(fā)。2018 年美國(guó)能源部（DOE）宣布了 3400 萬(wàn)美元的關(guān)于小企業(yè)創(chuàng)新研究和小企業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)讓的項(xiàng)目。作

32、為該項(xiàng)目的一部分，美國(guó)能源部能效和可再生資源辦公室將拿出總計(jì)近 1300 萬(wàn)美元的資金，用于資助 34 個(gè)州的 87 個(gè)新項(xiàng)目，其中包括 4 個(gè)燃料電池項(xiàng)目。資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)，天津研究院，中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)集群初步形成中國(guó)氫能與燃料電池汽車七大產(chǎn)業(yè)集群初步凸顯。中國(guó)的燃料電池技術(shù)應(yīng)用起步較晚，較于國(guó)外有 5-7 年技術(shù)差距，但是現(xiàn)在也已經(jīng)形成京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角、華中、西北、西南、東北等七個(gè)產(chǎn)業(yè)集群。各大集群的產(chǎn)業(yè)鏈日趨成熟，示范運(yùn)營(yíng)車型數(shù)量進(jìn)一步提升，意味著我國(guó)氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)入商業(yè)化初期。北京、張家口、上海、武漢、蘇州、廣州等地紛紛出臺(tái)產(chǎn)業(yè)扶植政策。張家口市提出在“五大領(lǐng)

33、域”加快布局氫能產(chǎn)業(yè)，武漢市首份氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃建議方案的出臺(tái)，蘇州市發(fā)改委公布了“市政府辦公室關(guān)于轉(zhuǎn)發(fā)蘇州市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見(jiàn)（試行）的通知”等。圖表12. 氫能與燃料電池汽車七大區(qū)域產(chǎn)業(yè)集群圖表13. 出臺(tái)產(chǎn)業(yè)扶植政策城市（主要）京津冀北京張家口西北東北華中上海武漢西南長(zhǎng)三角珠三角廣州蘇州資料來(lái)源：第一動(dòng)力網(wǎng)、資料來(lái)源：第一動(dòng)力網(wǎng)、以燃料電池客車為“先頭部隊(duì)”的商業(yè)化逐步鋪開(kāi)。北京、張家口、鄭州、撫順、大同、上海、張家港、如皋、成都、佛山、云浮等城市，“氫能社會(huì)”已初見(jiàn)雛形。以北京地區(qū)為例，水木通達(dá)于 2018 年年初即投運(yùn) 60 輛燃料電池客車，在此基礎(chǔ)上，10 月再推出 5 輛 UN

34、DP 燃料電池公交車；張家口市從 2018 年 8 月開(kāi)始陸續(xù)投運(yùn) 74 輛燃料電池公交車；佛山禪城 70 輛燃料電池公交車也已正式投入運(yùn)營(yíng)。隨著燃料電池汽車運(yùn)營(yíng)市場(chǎng)的擴(kuò)大，整車企業(yè)對(duì)于燃料電池汽車的積極性更高。圖表14. 中國(guó)生產(chǎn)氫燃料電池車數(shù)量圖表15. “氫能社會(huì)”城市（主要）敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明180016001400120010001527北京張家口鄭州1272撫順大同上海8006004002000629張家港如皋成都2016年2017年2018年佛山云浮資料來(lái)源：中汽協(xié)、廣證恒生資料來(lái)源：中汽協(xié)、廣證恒生隨著七大產(chǎn)業(yè)集群形成，各地激勵(lì)政策進(jìn)一步明確，資本市場(chǎng)熱度提升，關(guān)鍵零部件

35、核心技術(shù)加速國(guó)產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)迅速發(fā)展，燃料電池汽車示范運(yùn)營(yíng)遍地開(kāi)花，我國(guó)氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。圖表16. 我國(guó)主要燃料電池汽車發(fā)展政情況企業(yè)名稱燃料電池汽車福田公司2006 年，福田與清華大學(xué)合作，開(kāi)發(fā)了第 1 代的燃料電池車服務(wù)于奧運(yùn)會(huì); 2008 年，推出國(guó)內(nèi)首款公告型氫燃料電池客車;2013 年，福田汽車與億華通共同研發(fā)氫燃料電池電動(dòng)物流車; 2014 年，福田生產(chǎn) 5 輛第 2 代 12m 氫燃料電池電動(dòng)客車;2016 年 5 月，福田汽車開(kāi)啟氫燃料電動(dòng)客車的商業(yè)化運(yùn)作，與有車( 北京) 新能源汽車租賃有限公司簽訂了 100 輛 8.5 m 氫燃料電動(dòng)客車銷售合同，

36、已有 28 輛正式運(yùn)行; 目前，福田歐輝氫燃料電池客車已涵蓋 8.5m，10.5m，12m 等多種產(chǎn)品，同時(shí)覆蓋了城市客車、城間客車、旅游車、定制班車等多種用途類型。宇通公司2009 年，成功推出了第 1 代增程式燃料電池客車; 2013 年，第 2 代電電混合燃料電池城市客車問(wèn)世，并建設(shè)了加氫站;2014 年，宇通獲得國(guó)內(nèi)商用車領(lǐng)域首個(gè)燃料電池客車資質(zhì)認(rèn)證；2015 年，宇通取得國(guó)內(nèi)首款燃料電池客車“公告”；2016 年 5 月，宇通第 3 代燃料電池城市客車正式發(fā)布，并與億華通簽訂 100 輛燃料電池客車合作意向書。奇瑞新能源2010 年，在上海世博會(huì)運(yùn)營(yíng)燃料電池汽車；2016 年展示艾瑞

37、澤 3 燃料電池增程電動(dòng)車；2018 年，蕪湖科博會(huì)上，奇瑞展示艾瑞澤 5 氫燃料電池增程式電動(dòng)車，綜合續(xù)航里程( NEDC)達(dá)到 542 km，最大續(xù)航里程是 704 km( 勻速狀態(tài)) 。中通客車2017 年 1 月，中通客車 LCK6900FCEVG 下線，成為國(guó)內(nèi)首款 9 米氫燃料電池客車。該款車的燃料電池電堆凈輸出功率超過(guò) 32 kW，使用壽命超過(guò) 10000 h，標(biāo)準(zhǔn)工況運(yùn)行續(xù)駛里程可達(dá)400 km; 目前，中通客車試驗(yàn)了 3 種車型，包括 12 m 公交車、9 m 客運(yùn)車、6 m 物流車，并在2018 年進(jìn)行小批量的試運(yùn)行。佛山飛馳2016 年 9 月，佛山飛馳舉行了全國(guó)首條氫能

38、源城市公交車示范線路開(kāi)通儀式，共投入了 12 輛燃料電池公交車；2017 年 6 月，由佛山飛馳、廣東國(guó)鴻和北京億華通聯(lián)合研制的 5 輛氫燃料電池城市客車在廣東省云浮市城區(qū)投入運(yùn)營(yíng)。南京金龍2016 年，與加拿大企業(yè)合作研發(fā)氫燃料電池技術(shù)。截止目前有 5 臺(tái) 12 m 燃料電池公交車在蘇敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明北地區(qū)開(kāi)始試運(yùn)行。中國(guó)陜汽2018 年 2 月，陜汽控股在“2035 戰(zhàn)略”規(guī)劃發(fā)布會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，展示了國(guó)內(nèi)首輛德龍 L3000 氫燃料電池環(huán)衛(wèi)車，續(xù)航里程 300 km。蘇州金龍2016 年 5 月，展出氫燃料電池公交客車，配裝 75 kW 燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，最高時(shí)速 75 km / h，

39、續(xù)駛里程超過(guò) 320 km。資料來(lái)源：中汽協(xié)、海外燃料電池應(yīng)用已經(jīng)初具規(guī)模國(guó)外燃料電池應(yīng)用更加成熟，不僅僅局限于商用，更是向軍用方向發(fā)展。德國(guó)的 212 型 /214 型潛艇、俄羅斯第五代常規(guī)艇、西班牙 S80 潛艇、法國(guó)“短鰭梭魚”型潛艇均已使用或確定使用燃料電池+柴油機(jī)動(dòng)力型式。此外，日本防衛(wèi)省也在研發(fā)潛艇燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，很可能用于下一代潛艇。圖表17. 短鰭梭魚級(jí)潛艇圖表18. 蒼龍級(jí)AIP 潛艇資料來(lái)源：新浪軍事、廣證恒生資料來(lái)源：新浪軍事、廣證恒生2012 年，美海軍研究實(shí)驗(yàn)室在“離子虎”無(wú)人機(jī)上試驗(yàn)了燃料電池，使用 550W 的燃料電池續(xù)航力為 26 小時(shí)。若使用同等重量的蓄電池

40、，則續(xù)航力僅為 4 小時(shí)；若換裝液氫為燃料，續(xù)航力可達(dá)到 48 小時(shí)。2017 年，美軍為早期的“掃描鷹”無(wú)人機(jī)換裝了燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)，將續(xù)航力從 8 小時(shí)提高至 10 小時(shí)，同時(shí)故障率降低至 1/5。圖表19. “離子虎”無(wú)人機(jī)圖表20. “掃描鷹”無(wú)人機(jī)資料來(lái)源：國(guó)防科技信息網(wǎng)、資料來(lái)源：環(huán)球網(wǎng)、海外已有多款燃料電池乘用車上市。目前海外已經(jīng)上市的燃料電池汽車包括豐田Mirai 燃料電池汽車、本田 Clarity 燃料電池汽車、現(xiàn)代 ix 35 燃料電池版。美國(guó)通用汽車公司也與陸軍裝備司令部坦克機(jī)動(dòng)車輛研發(fā)與工程中心（TARDEC）聯(lián)合研發(fā)了雪佛蘭科羅拉多 ZH2 燃料電池汽車，用于夏威夷軍

41、事基地。此外，戴姆勒、寶馬、大眾等車企也在研發(fā)車用燃料電池。豐田 Mirai 于 2015 年上市，是最早開(kāi)始商業(yè)化的燃料電池汽車，有出售和租賃兩種銷售模式，售價(jià)敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明目前約 6 萬(wàn)美元左右（政府還會(huì)補(bǔ)貼約 2 萬(wàn)美元），續(xù)航力約 600 公里，性能媲美汽油車。若豐田 Mirai 燃料電池汽車至 2020 年的銷量可達(dá)到預(yù)計(jì)的 30000 輛（2016 年特斯拉 MODEL S 年銷量 38000 輛）， 則僅該型號(hào)帶來(lái)的產(chǎn)值就達(dá)到 18 億美元。圖表21. 豐田第二代氫能源汽車FCV PLUS圖表22. 豐田第一代氫能源汽車“MIRAI”（未來(lái)）資料來(lái)源：汽車之家、資料來(lái)源

42、：汽車之家、固定式發(fā)電主要用于備用電源。燃料電池的固定式發(fā)電應(yīng)用包括發(fā)電站、家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)、備用電源等。備用電源主要為通信基站或發(fā)電站提供備用電力。從經(jīng)濟(jì)效益來(lái)看，燃料電池發(fā)電成本過(guò)高，用作備用電源的前景更好。燃料電池發(fā)電站以美國(guó)、韓國(guó)發(fā)展最為迅速。韓國(guó)建成了多個(gè)燃料電池發(fā)電廠，其中華城燃料電池園是目前世界最大的燃料電池發(fā)電站，配備 21 座功率為 2.8MW 的燃料電池（美國(guó)燃料電池能源公司提供技術(shù)支持），總功率達(dá)到 59MW，可為 13.5 萬(wàn)戶家庭提供電力。家用熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)從城市煤氣中制氫，由燃料電池發(fā)電，產(chǎn)生的熱量用于加熱水，可以不依賴電網(wǎng)獨(dú)立運(yùn)行。圖表23. 燃料電池的應(yīng)用圖表24

43、. 韓國(guó)燃料電池的固定式發(fā)電站資料來(lái)源：燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)工程技術(shù)研究中心、資料來(lái)源：第一電動(dòng)、我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蠼档碗姵爻杀臼侵卸唐谕茝V燃料電池的關(guān)鍵因素成本高企仍是目前大規(guī)模推廣的主要障礙。目前燃料電池的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰離子電池及一般的燃油車，燃料電池成本高的原因一方面是因?yàn)榧夹g(shù)難度高，另一方面是量比較少，隨著燃料電池量的增加，成本逐步降低。其主要由燃料電池堆、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、及氫氣檢測(cè)供給系統(tǒng)等成分構(gòu)成，電極成敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明本高昂的重要原因是其催化劑貴金屬 Pt。除催化劑和雙極板之外，其他零部件都具有較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)，隨著燃料電池產(chǎn)量規(guī)模的擴(kuò)大在燃料電池成本構(gòu)成中占比

44、不斷縮小。燃料電池的降本有兩個(gè)途徑，一是在成本結(jié)構(gòu)中占比較高的部分如催化劑、雙極板，降低這兩者的成本。關(guān)于催化劑方面主要是開(kāi)發(fā)、利用少鉑和發(fā)展替代的催化劑。二是在在技術(shù)性要求比較高的質(zhì)子交換膜和氣體擴(kuò)散層方面，實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破。圖表25. 氫燃料電池成本結(jié)構(gòu)圖表26. 燃料電堆成本結(jié)構(gòu)3%23%30%7%3%14%7%5%5% 3%燃料電堆儲(chǔ)氫系統(tǒng)空氣供給氫氣供給增濕換熱控制系統(tǒng)電池系統(tǒng)電 驅(qū) 動(dòng) 系 統(tǒng) 車 身16%23%13%12%36%雙極板質(zhì)子交換膜 催化劑氣體擴(kuò)散層 膜電極骨架資料來(lái)源：第一電動(dòng)、圖表27. 氫燃料電池成本變化趨勢(shì)（美元/kW)資料來(lái)源：第一電動(dòng)、圖表28. 凈輸出 80

45、kW 的燃料電池堆分項(xiàng)成本占比140 12410%8%5%27%45%5%電堆調(diào)平裝置氣體擴(kuò)散層雙極板膜電極框架&密封圈膜電極&催化劑質(zhì)子交換膜120106100818069 5957 55 55 5560404030200資料來(lái)源：DOE、資料來(lái)源：美國(guó)能源部、加氫站建設(shè)是促進(jìn)燃料電池大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施。自從 2015 年開(kāi)始，氫燃料汽車首次在加州銷售，在過(guò)去 3 年里，加州有 35 座加氫站向氫能源汽車提供加氫服務(wù)。截至目前，美國(guó)共有 40 座加氫站在運(yùn)營(yíng)中，計(jì)劃 2023 年將建設(shè)超過(guò) 100 個(gè)加氫站。目前全球正在運(yùn)營(yíng)的 274 座加氫站中，有 1

46、06 座位于歐洲，101 座位于亞洲，64 座位于北美，2 座位于南美，1 座位于澳大利亞。而截止到 2018 年底我國(guó)國(guó)內(nèi)運(yùn)行加氫站僅有 18 座，未來(lái)加氫站的普及和商業(yè)化運(yùn)營(yíng)將大大有助于促進(jìn)燃料電池電動(dòng)汽車的普及。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明圖表29. 各國(guó)加氫站數(shù)量圖表30. 加氫站建設(shè)成本構(gòu)成1009480604540402020141212110日本 德國(guó) 美國(guó) 法國(guó) 中國(guó) 韓國(guó) 英國(guó) 丹麥7%11%30%13%13%15%11%壓縮機(jī)土建施工費(fèi)設(shè)備設(shè)置費(fèi)其他各種配管自動(dòng)售貸機(jī)預(yù)冷機(jī)儲(chǔ)壓器資料來(lái)源：OFweek、資料來(lái)源：METI、造成我國(guó)加氫站數(shù)量少的最大阻礙是加氫站建設(shè)的高昂成本。要

47、建成一座加氫能力在 200 公斤以上加氫站需要 1000 多萬(wàn)元,高昂的成本已然成為了加氫站建設(shè)和發(fā)展的最大阻力。加氫站的關(guān)鍵設(shè)備及零部件在我國(guó)還沒(méi)本土化、自主化和批量化生產(chǎn),也是加氫站建設(shè)成本高昂的重要原因之一。另外,我國(guó)現(xiàn)有加氫站極少,難以形成規(guī)模效應(yīng),間接導(dǎo)致了加氫站建設(shè)成本居高不下。除了建設(shè)成本之外,土地成本也是制約加氫站發(fā)展的重要因素。建設(shè)加氫站需要申請(qǐng),而且只有申請(qǐng)商業(yè)用地才能在建成后公開(kāi)運(yùn)營(yíng),如果申請(qǐng)的是價(jià)格相對(duì)較低的工業(yè)用地,建成的加氫站不能公開(kāi)運(yùn)營(yíng)。圖表31. 我國(guó)正在運(yùn)營(yíng)加氫站城市名稱城市名稱上海上海神力加氫站佛山丹灶瑞暉加氫站上海安亭加氫站三水撬裝式加氫站上海電驅(qū)加氫站佛

48、山云浮思勞加氫站北京北京永豐常熟豐田加氫站鄭州鄭州宇通十堰東風(fēng)特汽(十堰)加氫站江蘇如皋江蘇如皋加氫站大連同濟(jì)-新源加氫站四川成都郫都區(qū)加氫站張家港氫楓能源張家港加氫站張家口張家口臨時(shí)加氫站資料來(lái)源：中國(guó)客車網(wǎng)、中國(guó)燃料電池進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化階段產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)方面，氫燃料電池上游包含氫能和電池組件兩大類。氫能體系主要包括氫的生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸、應(yīng)用三個(gè)環(huán)節(jié)；電池組件包括燃料電池電堆、儲(chǔ)氫器等，其中電堆主要由雙極板和膜電極組成，膜電極又包括電解質(zhì)、催化劑、氣體擴(kuò)散層。產(chǎn)業(yè)鏈中游是燃料電池系統(tǒng)的組裝部分。產(chǎn)業(yè)下游應(yīng)用主要有固定發(fā)電、交通運(yùn)輸、便攜式電子以及包含軍事、航天在內(nèi)的特殊領(lǐng)域。1、產(chǎn)業(yè)鏈上游：氫燃料電池

49、產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)中，除制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)輸和加氫外，還包括了電解質(zhì)膜、催化劑、雙極板、氣體擴(kuò)散層、空壓機(jī)、水泵、氫泵等燃料電池的關(guān)鍵材料和部件。2、產(chǎn)業(yè)鏈中游：是將上游的材料和部件進(jìn)行組裝，集成到燃料電池系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)分為燃料電 池電堆和輔助子系統(tǒng)兩大部分。其中燃料電池電堆中的核心材料分為膜電極（MEA）、雙極板及其他部件。輔助子系統(tǒng)包括了供氫子系統(tǒng)、供氣子系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、探測(cè)器、系統(tǒng)控制等部件。2、產(chǎn)業(yè)鏈下游：燃料電池最早因容量大的特點(diǎn)而首先應(yīng)用于航天領(lǐng)域，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，氫燃料電池也逐步被運(yùn)用于發(fā)電和汽車。現(xiàn)如今，伴隨各類電子智能設(shè)備的崛起以及新能源汽車的風(fēng)靡，氫燃料電池主

50、要應(yīng)用于三大領(lǐng)域：固定領(lǐng)域、運(yùn)輸領(lǐng)域、便攜式領(lǐng)域。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明燃料電池的類型與特征燃料電池作為公認(rèn)的高效、清潔的綠色能源裝置，是內(nèi)燃機(jī)的理想替代者。其中，氫能燃料電池被認(rèn)為是實(shí)現(xiàn)車輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術(shù)路徑。燃料電池按燃料來(lái)源不同， 可將其分為直接式、間接式和再生式三種。直接式燃料電池的燃料是液態(tài)或氣態(tài)純氫，不需要復(fù)雜的汽化產(chǎn)生氫氣的過(guò)程，但需要鉑、金、銀等貴重金屬作催化劑。直接甲醇燃料電池也無(wú)須預(yù)先重整，可直接將甲醇在陽(yáng)極轉(zhuǎn)換成二氧化碳和氫，但需要比純氫燃料消耗更多的鉑催化劑。 間接式燃料電池可將天然氣、甲烷、汽油、LPG、二甲醚等作為燃料，經(jīng)過(guò)重整

51、和純化后轉(zhuǎn)變?yōu)闅浠蚋粴淙剂蠚庠俟┙o燃料電池，為電動(dòng)汽車使用。再生式燃料電池可將燃料電池生成的水經(jīng)適當(dāng)?shù)姆椒ǚ纸獬蓺浼把?，再重新輸送給燃料電池進(jìn)行發(fā)電。圖表32. 燃料電池的類型與特征溫度低溫燃料電池（60200）中溫燃料電池（160220）高溫燃料電池（6001000）電池質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）堿性燃料電池（AFC）磷 酸 燃 料 電池（PAFC）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)電解質(zhì)全氟磺酸膜氫氧化鉀溶液磷酸熔融的碳酸鹽氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯導(dǎo)電離子H+OH-H+CO32-O2-燃料氫氣，甲醇純氫氫氣凈化煤氣、天然氣、重整氫凈化煤氣、天然氣氧化劑空氣純氧空氣

52、空氣空氣工作溫度室溫100602201802206007008001000啟動(dòng)時(shí)間幾分鐘幾分鐘24h10h10h效率30%40%60%70%35%45%45%60%50%65%應(yīng)用領(lǐng)域汽車、移動(dòng)電源、小型分布式發(fā) 電、潛艇推動(dòng)航天、特殊的地面應(yīng)用分布式發(fā)電、特殊需求分布式發(fā)電輔助用電、分布式發(fā)電資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)、氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上游材料氫能在氫氣的制造方面，現(xiàn)以氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫為主流，電解水制氫將成為終極決方案。目前我國(guó)氫氣可由化石燃料生產(chǎn)、水電解法生產(chǎn)和氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫。化石燃料制造氫氣要向大氣排放大量的溫室氣體，對(duì)環(huán)境不利。水電解制造氫氣則不產(chǎn)生溫室氣體，但是生產(chǎn)成本較高。因此水解制氫適

53、合電力資源如水電、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能以及核能比較豐富的地區(qū)?，F(xiàn)階段氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫是成本最低的氫氣來(lái)源，未來(lái)電解水制氫是主流。在現(xiàn)階段，選擇成本較低、氫氣產(chǎn)物純度高的氯堿工業(yè)副路線，已經(jīng)可以滿足下游燃料電池車運(yùn)營(yíng)中對(duì)氫氣的需求；天然氣重整是歐美普遍采用的制氫方法，國(guó)內(nèi)也廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)；未來(lái)在核電及可再生能源發(fā)電成本大幅降低的情況下，電解水制氫將成為終極決方案。太陽(yáng)能氫系統(tǒng)，人類能源的希望。太陽(yáng)能制氫分為直接制氫和間接制氫兩種，直接制氫又分為熱分解法和光分解法。熱分解法是指用太陽(yáng)能的高熱量直接裂解水，得到氫和氧。直接熱解水為氫和氧的反應(yīng)， 必須將水加熱至 3000以上，反應(yīng)才有實(shí)際應(yīng)用的可能

54、，由于操作溫度太高，在超高溫條件下，除了熱源和材料問(wèn)題外，如何分離產(chǎn)生的氫和氧也是難題。光分解法基于光量子可以使水和其他含氫化合物分子中氫鍵斷裂的原理，制氫包括許多途徑，主要有光催化法和光電解法等。光催化過(guò)程是指含有催化劑的反應(yīng)體系，在光照下由于催化劑存在，促使水解制得氫氣。光電解制氫，利用半導(dǎo)體電極的光化學(xué)效應(yīng)制成太陽(yáng)能光電化學(xué)電池，以水為原料，在太陽(yáng)光照下制造氫氣。這些太陽(yáng)能直接制氫方法目前尚處于基礎(chǔ)研究階段。敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明圖表33. 傳統(tǒng)電解水制氫圖表34. 光催化劑進(jìn)行太陽(yáng)能制氫資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)、資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)、對(duì)于氫氣的儲(chǔ)存和運(yùn)輸，氣氫拖車運(yùn)輸是目前性價(jià)比最高

55、的選擇，未來(lái)液氫罐車是主流。運(yùn)氫的方式主要分為：氣氫拖車運(yùn)輸、氣氫管道運(yùn)輸和液氫罐車運(yùn)輸。拖車運(yùn)輸適用于將制氫廠的氫氣送到距離不太遠(yuǎn)而同時(shí)需求量不大的用戶，前期投資不高；而管道運(yùn)輸入前期投入高，適用于大規(guī)模的輸送；液氫罐車的運(yùn)輸能力強(qiáng)但仍存在技術(shù)難點(diǎn)。從現(xiàn)階段加氫站對(duì)運(yùn)輸距離（500km，200km 為宜）和運(yùn)輸規(guī)模（10 噸/天）的需求來(lái)看，氫氣最佳的運(yùn)輸方式仍是氣氫拖車。圖表35. 氫氣的運(yùn)輸方法序號(hào)方法備注1氣氫運(yùn)輸用高壓氫氣瓶和管式拖車運(yùn)輸氫氣，距離一般在 200 公里以內(nèi)2液氫運(yùn)輸液化氫氣罐運(yùn)輸，遠(yuǎn)距離的運(yùn)輸一般采用液態(tài)氫氣的方法3管道運(yùn)輸局限于短距離運(yùn)輸，如煉油廠和化肥廠的氫氣運(yùn)輸

56、，長(zhǎng)距離大規(guī)模的管道氫氣運(yùn)輸尚不存在，不過(guò)管道運(yùn)輸是最廉價(jià)的方式，是未來(lái)氫氣運(yùn)輸?shù)闹饕绞?，目前處于研發(fā)階段資料來(lái)源：加氫站氫氣運(yùn)輸方案比選、當(dāng)前氫的存儲(chǔ)和運(yùn)輸（包括壓縮）費(fèi)用占?xì)錃馐蹆r(jià)的占比超過(guò)一半，若通過(guò)分布式制氫，將有效降低運(yùn)輸成本。例如將大型的外供式加氫站建在大型的集中制氫基地附近，通過(guò)減少運(yùn)輸距離降低成本。據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，Hexato Composites 已成為 Resato International BV 的供應(yīng)商，將為荷蘭海牙的第一座加氫站提供高壓儲(chǔ)氫罐組件。Resato 作為高壓技術(shù)的行業(yè)領(lǐng)先者，正在與 Shell KerkhofZn 合作建立新的加氫站， 每 15 分鐘將

57、為三個(gè)用戶提供加氫服務(wù)。圖表36. 加氫成本構(gòu)成圖表37. Hexagon 首次為加氫站提供儲(chǔ)氫裝置運(yùn)輸加氫設(shè)備儲(chǔ)藏冷卻其他6.80%9.30%11.40%7.20%65.30%資料來(lái)源：美國(guó)能源部、資料來(lái)源：中國(guó)氫能源網(wǎng)、敬請(qǐng)參閱最后一頁(yè)重要聲明撬裝式加氫站是目前發(fā)展的重點(diǎn)。按照加氫站的不同形式分類，加氫站可以分為：固定式和移動(dòng)式， 其中移動(dòng)式加氫站又可以分為移動(dòng)撬裝式和加氫車兩種，移動(dòng)加氫站具有機(jī)動(dòng)靈活、加注能力高、性能可靠、使用簡(jiǎn)單方便的優(yōu)點(diǎn)。這幾種形式可以和站內(nèi)制氫以及站外供氫的模式進(jìn)行有機(jī)混合。例如，豐田在澳洲推出 Mirai 時(shí)，也建設(shè)了移動(dòng)式氫氣加氫站，相當(dāng)于半自動(dòng)拖車，生產(chǎn)及壓

58、縮氫氣，并輸送至冷卻的儲(chǔ)氫罐中。圖表38. 加氫站的分類及特點(diǎn)類型復(fù)雜程度場(chǎng)地要求建設(shè)周期加注能力擴(kuò)展性建設(shè)成本固定式加氫站高大半年一年可同時(shí)為多輛車加注可增加擴(kuò)容100 萬(wàn)3000 萬(wàn)撬裝式加氫站中較大六個(gè)月以內(nèi)可為一定數(shù)量車加注一般不能擴(kuò)容300 萬(wàn)1000 萬(wàn)簡(jiǎn)易加氫裝置中中一般四個(gè)月只能加注一輛一般不能擴(kuò)容幾十萬(wàn)一百萬(wàn)移動(dòng)加氫車低小一般四個(gè)月可給一定數(shù)量車加注一般不能擴(kuò)容200 萬(wàn)500 萬(wàn)資料來(lái)源：北京派瑞華氫能源科技有限公司官網(wǎng)、上游材料燃料電池堆膜電極組件質(zhì)子交換膜，燃料電池的核心元件。氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上游技術(shù)中，除制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)輸和加氫外， 還包括了電解質(zhì)膜、催化劑、雙極板、氣

59、體擴(kuò)散層、空壓機(jī)、水泵、氫泵等燃料電池的關(guān)鍵材料和部件。質(zhì)子交換膜是燃料電池關(guān)鍵材料，其作用是在反應(yīng)時(shí)，只讓陽(yáng)極失去電子的氫離子（質(zhì)子）透過(guò)到達(dá)陰極， 但阻止電子、氫分子、水分子等通過(guò)，因而需要其具有以下幾個(gè)特性：（1）電導(dǎo)率高（高選擇性地離子導(dǎo)電而非電子導(dǎo)電）；（2）化學(xué)穩(wěn)定性好(耐酸堿和抗氧化還原能力)；（3）熱穩(wěn)定性好；（4）良好的機(jī)械性能（如強(qiáng)度和柔韌性）；（5）反應(yīng)氣體的透氣率低、水的電滲系數(shù)??；（6）可加工性好、價(jià)格適當(dāng)。圖表39. 質(zhì)子交換膜作用機(jī)制圖表40. 質(zhì)子交換膜的燃料電池(PEMFC)資料來(lái)源：中國(guó)新能源網(wǎng)、資料來(lái)源：中國(guó)新能源網(wǎng)、質(zhì)子交換膜是質(zhì)子交換膜燃料電池（PEM

60、FC）的核心元件，以全氟磺酸膜為主，目前國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程提速， 全氟磺酸膜有機(jī)械強(qiáng)度高、化學(xué)穩(wěn)定性好、濕度大條件下導(dǎo)電率高等優(yōu)點(diǎn)，但是同時(shí)也存在缺點(diǎn)：溫度升高時(shí)會(huì)引起質(zhì)子傳導(dǎo)性變差、高溫時(shí)易發(fā)生化學(xué)降解、單體合成困難、成本高等。因此各機(jī)構(gòu)也在研究其他類型的膜，包括復(fù)合膜、高溫膜、堿性膜等。質(zhì)子交換膜目前主流趨勢(shì)是全氟磺酸增強(qiáng)型復(fù)合膜，質(zhì)子交換膜逐漸趨于薄型化，由幾十微米降低到十幾微米，降低質(zhì)子傳遞的歐姆極化，以達(dá)到更高的性能。開(kāi)發(fā)低鉑、高反應(yīng)效率的 CCM 型薄催化層膜電極是目前質(zhì)子交換膜燃料電池開(kāi)發(fā)的重要技術(shù)方向。圖表41. 國(guó)內(nèi)外主要質(zhì)子交換膜供應(yīng)商生產(chǎn)廠家產(chǎn)品型號(hào)特性國(guó)外科慕Nafion 系列