產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)在即

產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)在即一、燃料電池技術(shù)一覽燃料電池是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置，目前按照燃料不同可將燃料電池劃分為三種：固體氧化物燃料電池(SOFC)、以氫氣為燃料的氫燃料電池（RFC）、直接以甲醇為燃料的質(zhì)子交換膜燃料電池被稱為直接甲醇燃料電池(DMFC)。其中氫燃料電池的壽命最長，成本可控性高且原料來源豐富，因此成為大規(guī)模民用燃料電池技術(shù)開發(fā)的主流。而目前燃料電池的主要大規(guī)模商用方向是以氫能為動力的新能源汽車，整個燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈可分為上游的氫能（包括制備、運輸、儲備、加氫等）、中游的燃料電池（包括電堆、裝配件、加濕器等）、以及下游的應(yīng)用（商用車、乘用車等）。燃料電池的工作原理主要是在質(zhì)子交換膜的兩側(cè)分別發(fā)生氫的氧化反應(yīng)和氧的還原反應(yīng)，電子通過外電路做功，主要的反應(yīng)產(chǎn)物為水。其中質(zhì)子交換膜是燃料電池中最為核心的部件，目前我國的燃料電池大部分核心部件雖然能夠?qū)崿F(xiàn)國產(chǎn)化但是與國際一流產(chǎn)品尚存在相當差距，中國氫燃料申池汽車產(chǎn)業(yè)正處在大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用的前夜，為突破技術(shù)瓶頸、有效降低成本，迫切需要解決關(guān)鍵材料和核心零部件的進口依賴問題。其中具體主要包括電堆核心技術(shù)，膜電極、質(zhì)子交換膜、碳紙、儲氫瓶等環(huán)節(jié)國產(chǎn)化，以及加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本高問題。目前一方面是國內(nèi)部分高校在碳紙等領(lǐng)域取得了一定突破，另一方面國內(nèi)企業(yè)也在積極與巴拉德、豐田等行業(yè)內(nèi)第一梯隊企業(yè)進行相關(guān)合作與技術(shù)引進。二、市場需求旺盛參照之前鋰電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，我國目前的燃料電池產(chǎn)業(yè)在產(chǎn)業(yè)化爆發(fā)前夜。2011年鋰電池汽車數(shù)量剛剛突破一萬輛大關(guān)，而2020年已經(jīng)增長至550萬輛，期間用了10年時間。而2019年推動加氫設(shè)施建設(shè)首次被寫入政府工作報告，標志著國家新能源汽車補貼政策逐步向燃料電池汽車方向傾斜。數(shù)據(jù)顯示2019年我國燃料電池汽車銷量為2737輛，從2015年僅有的10輛到2019年底，我國燃料電池汽車累計銷量超過6500輛，預(yù)計到2020年我國燃料電池汽車銷量將突破一萬輛，與2011年鋰電池汽車的行業(yè)發(fā)展階段類似，未來十年將會是燃料電池行業(yè)的高速發(fā)展期。而從行業(yè)快速發(fā)展期的前夜來觀察行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈價值分配來看，在整個燃料電池系統(tǒng)中電堆占全部成本的60%，而在電堆中成本占比最大的主要是膜電極，掌握相關(guān)技術(shù)的企業(yè)將會在發(fā)展初期獲益。我國企業(yè)目前在產(chǎn)業(yè)價值分配上依然處于不利地位，其中國內(nèi)最常用的質(zhì)子交換膜來自美國科慕（杜邦）公司和戈爾公司；而碳紙雖然已經(jīng)能夠自主生產(chǎn)但是關(guān)鍵設(shè)備高溫爐技術(shù)還掌握在國外企業(yè)手中，目前我國的碳紙主要還是依靠進口。而在儲氫瓶和儲氫技術(shù)方面與國外的差距最大。而在雙極板方面，我國已經(jīng)擁有燃料電池金屬雙極板生產(chǎn)線，實現(xiàn)規(guī)模化量產(chǎn)，綜合性能達到國際領(lǐng)先水平。三、關(guān)注上游氫氣生產(chǎn)2018年12月，國家市場監(jiān)督管理總局和中國國家標準化管理委員會發(fā)布了新的燃料電池氫氣的國家標準，新國標對于燃料氫氣的純度要求提高到99.97%。高純度氫氣的制備是降低燃料電池成本的重要支撐，充足、穩(wěn)定供應(yīng)、價格低廉的高純度氫氣是加氫站實現(xiàn)經(jīng)濟性運營的必要條件，也是我國氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要保證。目前我國最主要的制氫技術(shù)是煤制氫，其產(chǎn)能大約占我國氫氣產(chǎn)能的60%以上，其主要特點是成本較低且產(chǎn)量較高，但是會排放大量溫室氣體，且焦爐制氫的純度不足還需進一步提純，不能滿足氫燃料電池的氫氣需求。目前我國氫氣產(chǎn)能尚存在優(yōu)化空間，大部分氫氣被用于企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)甚至直接防空，中期以氯堿行業(yè)為代表的化工副產(chǎn)氫將成為氫氣供給主力；而從長期看，可再生能源制氫會占到主流。四、政策利好助力行業(yè)發(fā)展與風(fēng)能、生物能等新能源一樣，早期的燃料電池依然無法避免因技術(shù)不成熟而導(dǎo)致的成本偏高問題。以公交車為例，目前我國氫能公交車的價格是同類燃油車的3倍，而由于氫氣制備不成熟與同期燃料價格下降的影響，一輛氫能公交車同里程消耗的燃料價格是同類燃油車的5倍，如果算上基礎(chǔ)設(shè)施等運營成本，燃料電池汽車每百公里的成本是燃油車的兩倍以上。2020年上半年我國陸續(xù)出臺了7項相關(guān)政策助力燃料電池相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，未來我國燃料電池汽車的發(fā)展主要從商用車、公交車、出租車開始，并著力建設(shè)加氫站等相關(guān)