2022年燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析

1、2022年燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析質(zhì)子交換膜燃料電池技術(shù)是目前的主流路線。目前燃料電池技術(shù)主要有 堿性燃料電池、磷酸燃料電池、固體氧化物燃料電池、熔融碳酸鹽燃料 電池和質(zhì)子交換膜燃料電池。而質(zhì)子交換膜燃料電池由于其工作溫度低、 啟動(dòng)快、比功率高等優(yōu)點(diǎn)，非常適合交通和固定式電源領(lǐng)域，是當(dāng)前國(guó) 內(nèi)外主流的應(yīng)用和研究技術(shù)；固體氧化物燃料電池具有燃料適應(yīng)性廣、 能量轉(zhuǎn)換效率高，全固態(tài)、模塊化組裝、零污染等優(yōu)點(diǎn)，常用在大型集 中供電、中型分電和小型家用熱電聯(lián)供領(lǐng)域作為固定電站。國(guó)內(nèi)相關(guān)研究主要集中在質(zhì)子交換膜燃料電池和固定體氧化物燃料電 池領(lǐng)域。以質(zhì)子交換膜燃料電池為例，其核心部分電堆是電化學(xué)反應(yīng)發(fā) 生

2、的場(chǎng)所，所有單電池交替疊合固定密封后，構(gòu)成燃料電池電堆。而單 體電池是由雙極板、膜電極組件（催化劑層、質(zhì)子交換膜、碳紙/碳布） 和密封件組成，燃料電池電堆的性能直接決定整個(gè)燃料電池系統(tǒng)的性能 上限，主要指標(biāo)包括比功率、耐久性以及啟動(dòng)溫度。目前膜電極、雙極 板、質(zhì)子交換膜已經(jīng)具有國(guó)產(chǎn)化能力，但生產(chǎn)規(guī)模較??；電堆產(chǎn)業(yè)發(fā)展 較好，但輔助系統(tǒng)關(guān)鍵零部件產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為落后；系統(tǒng)及整車產(chǎn)業(yè)發(fā)展 較好，配套廠家較多且生產(chǎn)規(guī)模較大，但大多采用國(guó)外進(jìn)口零部件。圖：質(zhì)子膜燃料電池單體電池結(jié)構(gòu)在燃料電池領(lǐng)域，公司主要通過(guò)參股的方式布局。公司參股國(guó)鴻氫能、 鴻基創(chuàng)能等行業(yè)內(nèi)技術(shù)市場(chǎng)領(lǐng)先的企業(yè)，縮短了前期研發(fā)投入的時(shí)間，

3、 降低了投資的風(fēng)險(xiǎn)。投資國(guó)鴻氫能，布局燃料電池電堆業(yè)務(wù)。2019 年 7 月，美錦能源與廣 東國(guó)鴻氫能科技有限公司簽訂增資協(xié)議（國(guó)鴻氫能估值為 18 億元），向 其增資 1.8 億元，增資后持有其股份 9.09%（當(dāng)前持股比例為 5.3245%）。國(guó)鴻氫能坐落于廣東省云浮市，成立于 2015 年 6 月，致力于打造氫燃 料電池產(chǎn)品和完善的系統(tǒng)解決方案，是全球最大的燃料電池電堆生產(chǎn)商 之一，目前產(chǎn)品類型從 30kW 到 120kW 皆有，零部件國(guó)產(chǎn)化率達(dá)到 90%。 2017 年建設(shè)成了全球規(guī)模領(lǐng)先的氫燃料電池電堆生產(chǎn)基地，可年產(chǎn)燃料 電池電堆 2 萬(wàn)套，燃料電池動(dòng)力總成 5,000 臺(tái)。國(guó)鴻氫

4、能是公司控股整 車子公司飛馳汽車的主要供應(yīng)商，與飛馳汽車整車制造業(yè)務(wù)產(chǎn)生了較強(qiáng) 的協(xié)同效應(yīng)。由國(guó)鴻提供整套解決方案、核心設(shè)備以及加氫站等基礎(chǔ)服 務(wù)的佛山、云浮示范線，2016 年起投運(yùn) 28 輛 11 米客車，均已穩(wěn)定運(yùn) 行超過(guò) 6 萬(wàn)公里；目前已有 2000 多輛裝載國(guó)鴻產(chǎn)品的商用車交付使用， 總運(yùn)營(yíng)距離超過(guò) 700 萬(wàn)公里。國(guó)鴻氫能計(jì)劃在在嘉興建立氫動(dòng)力項(xiàng)目， 其一期每年可生產(chǎn) 5000 套氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)。雙極板是電池結(jié)構(gòu)的重要組件，在燃料電池運(yùn)行中具有導(dǎo)電、導(dǎo)氣和導(dǎo) 熱的左右，需要具備良好的導(dǎo)電性、耐腐蝕性強(qiáng)、高機(jī)械強(qiáng)度、質(zhì)量輕 的特點(diǎn)。當(dāng)前雙極板的材料主要分為石墨、金屬和復(fù)合材料三

5、類，石墨 是最早用于質(zhì)子交換膜燃料電池的雙極板材料，其優(yōu)點(diǎn)是耐腐蝕性強(qiáng)、高耐久性，但抗壓性差、厚度大，主要應(yīng)用于專用車和客車。國(guó)鴻生產(chǎn) 的柔性石墨雙極板以低價(jià)的柔性石墨為基材，相關(guān)技術(shù)成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn) 批量生產(chǎn)，可根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制化開發(fā)和生產(chǎn)。電堆以鴻芯 GI 燃料電池電堆為代表，是國(guó)鴻自主開發(fā)，擁有完全知識(shí) 產(chǎn)權(quán)的高性能柔性石墨雙極板電堆產(chǎn)品，動(dòng)態(tài)變載性能和低溫啟動(dòng)性能 優(yōu)異，單電池均一性良好，工作壽命超過(guò) 2 萬(wàn)小時(shí)，可定制功率范圍 6-84KW 的單電堆。燃料電池系統(tǒng)方面，鴻途 G 系列燃料電池動(dòng)力模塊產(chǎn)品以鴻途 G110 為 代表，主要針對(duì)商用車領(lǐng)域開發(fā)，集成了國(guó)鴻氫能自主研發(fā)的鴻芯

6、 GI 高性能電堆，與空氣子系統(tǒng)、氫氣子系統(tǒng)和冷卻子系統(tǒng)等集于一體，主 要應(yīng)用于中大型客車、中重型載貨車、自卸車、牽引車等車輛。國(guó)鴻氫能電池價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)明顯，成本下降趨勢(shì)有望繼續(xù)維持。國(guó)鴻氫 能主流產(chǎn)品 G1 電堆產(chǎn)品定價(jià)最低已降至 1999 元/kw，目前電堆市場(chǎng)平 均價(jià)格在 60008000 元/kw 之間（2019 年數(shù)據(jù)），公司價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì) 較為明顯。膜電極（質(zhì)子交換膜+催化劑+氣體擴(kuò)撒層）占電堆生產(chǎn)成本的 70%。據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)數(shù)據(jù)，膜電極生產(chǎn)規(guī)模從 100 萬(wàn)片/年 擴(kuò)大至 1000 萬(wàn)片/年時(shí)候，生產(chǎn)成本可下降約 43%，占電堆生產(chǎn)成本比 例可降至 57%。圖：1000 套

7、電堆生產(chǎn)成本結(jié)構(gòu)投資鴻基創(chuàng)能，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)膜電極領(lǐng)域空白。鴻基創(chuàng)能成立于 2017 年 12 月，坐落于廣州，是國(guó)內(nèi)首家實(shí)現(xiàn)質(zhì)子交換膜燃料電池膜電極大規(guī)模產(chǎn) 業(yè)化的企業(yè)，其致力于低成本、高性能膜電極規(guī)模化國(guó)產(chǎn)生產(chǎn)線項(xiàng)目。 研發(fā)團(tuán)隊(duì)由加拿大國(guó)家工程院院士、前巴拉德 CTO 葉思宇院士領(lǐng)銜。 2020 年 9 月公司公告平價(jià)收購(gòu)鴻錦投資（公司參股子公司）持有的鴻基 創(chuàng)能 22.95%的股權(quán)（4590 萬(wàn)元），交易完成后，公司直接持有鴻基創(chuàng) 能 22.95%的股份，在其他股東增資后，目前公司總計(jì)持有鴻基創(chuàng)能 19.896%的股份。膜電極和雙極板在電堆成本占比為 70%-80%，是最主要的零部件。鴻 基創(chuàng)能膜電極年設(shè)計(jì)產(chǎn)能為 30 萬(wàn)平米，可滿足約 5 萬(wàn)輛車用量，2021 年產(chǎn)能約 5 萬(wàn)平方米/年，可滿足約 1 萬(wàn)輛氫能汽車生產(chǎn)。公司產(chǎn)品成本 比目前主流的膜電極低 20-30%左右，不但可填補(bǔ)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白，還可 解決國(guó)內(nèi)的氫燃料電池產(chǎn)業(yè)不具備主流膜電極自主核心技術(shù)和制造成本 高的短板。2019 年 3 月，鴻基創(chuàng)能發(fā)布了膜電極產(chǎn)品 HyKey1.0，生產(chǎn) 成本比市場(chǎng)主流的膜電極至少低 30%，實(shí)現(xiàn)了膜電極這一氫能產(chǎn)業(yè)“卡 脖