1、 第 頁(yè) 正文目錄 HYPERLINK l _bookmark0 2019 年中國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)元年4 HYPERLINK l _bookmark2 預(yù)計(jì) 2050 年國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車銷量將達(dá)到 500 萬(wàn)輛4 HYPERLINK l _bookmark7 性能提升、成本下降是燃料電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵6 HYPERLINK l _bookmark8 性能提升的核心指標(biāo)：比功率、耐久性6 HYPERLINK l _bookmark12 燃料電池系統(tǒng)成本：質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層，空氣循環(huán)系統(tǒng)成本下降空間大7 HYPERLINK l _bookmark18 氫能儲(chǔ)運(yùn)是瓶頸，國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在提速9

2、HYPERLINK l _bookmark25 產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策大力扶持行業(yè)發(fā)展11 HYPERLINK l _bookmark31 關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化是燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的必要條件14 HYPERLINK l _bookmark34 燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一：電堆14 HYPERLINK l _bookmark36 雙極板：金屬雙極板是發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)尚在研發(fā)中15 HYPERLINK l _bookmark38 質(zhì)子交換膜：國(guó)內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化15 HYPERLINK l _bookmark40 催化劑：超低鉑或無(wú)鉑是未來(lái)方向16 HYPERLINK l _bookmark42 氣體擴(kuò)散層：規(guī)?；?/p>

3、產(chǎn)工藝是研究重點(diǎn)17 HYPERLINK l _bookmark43 燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵部件之二：空氣循環(huán)系統(tǒng)17 HYPERLINK l _bookmark44 空氣壓縮機(jī)是保證燃料電池高效可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備17 HYPERLINK l _bookmark46 技術(shù)壁壘高，渦旋和雙螺桿空壓機(jī)是目前主流技術(shù)路線18 HYPERLINK l _bookmark48 燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵部件之三：氫氣供給系統(tǒng)19 HYPERLINK l _bookmark49 氫氣供給系統(tǒng)影響車輛的安全性與壽命19 HYPERLINK l _bookmark51 氫氣再循環(huán)裝置：影響氫氣利用率、解決水管理問題20 HY

4、PERLINK l _bookmark54 燃料電池系統(tǒng)核心零部件標(biāo)的21 HYPERLINK l _bookmark57 風(fēng)險(xiǎn)提示22圖表目錄 HYPERLINK l _bookmark1 圖表 1： 氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂? HYPERLINK l _bookmark3 圖表 2： 中國(guó)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量總體目標(biāo)（2019 年發(fā)布）4 HYPERLINK l _bookmark4 圖表 3： 燃料電池車發(fā)展目標(biāo)（年產(chǎn)量）5 HYPERLINK l _bookmark5 圖表 4： 中國(guó)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標(biāo)（2019 年發(fā)布）5 HYPERLINK l _bookmark6 圖表 5： 中國(guó)

5、氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標(biāo)（2019 年）5 HYPERLINK l _bookmark9 圖表 6： 國(guó)內(nèi)外主要?dú)淙剂铣擞密嚤容^6 HYPERLINK l _bookmark10 圖表 7： 燃料電池技術(shù)目標(biāo)與現(xiàn)狀6 HYPERLINK l _bookmark11 圖表 8： 中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書燃料電池系統(tǒng)技術(shù)展望7 HYPERLINK l _bookmark13 圖表 9： 基于大批量生產(chǎn)下的 80kWnet PEM 燃料電池系統(tǒng)的成本（美元）7 HYPERLINK l _bookmark14 圖表 10： 不同產(chǎn)量下燃料電池堆和燃料電池系統(tǒng)的預(yù)計(jì)成本（$/kWnet）8 HY

6、PERLINK l _bookmark15 圖表 11： 不同產(chǎn)量下燃料電池公交和汽車的成本構(gòu)成8 HYPERLINK l _bookmark16 圖表 12： 不同產(chǎn)量下燃料電池公交和汽車的成本構(gòu)成9 HYPERLINK l _bookmark17 圖表 13： 中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019）：燃料電池系統(tǒng)成本目標(biāo) 9 HYPERLINK l _bookmark19 圖表 14： 我國(guó)未來(lái) 15 年燃料電池汽車氫能供給規(guī)劃9 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn) HYPE

7、RLINK l _bookmark20 圖表 15： 氫的制取方式及成本10 HYPERLINK l _bookmark21 圖表 16： 氫能供給結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)10 HYPERLINK l _bookmark22 圖表 17： 儲(chǔ)氫瓶類別10 HYPERLINK l _bookmark23 圖表 18： 氫的運(yùn)輸方式11 HYPERLINK l _bookmark24 圖表 19： 不同輸氫方式的技術(shù)和成本比較11 HYPERLINK l _bookmark26 圖表 20： 2012 年至今氫能發(fā)展主要國(guó)家政策11 HYPERLINK l _bookmark27 圖表 21： 地方政府推動(dòng)燃料電

8、池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分相關(guān)政策12 HYPERLINK l _bookmark28 圖表 22： 燃料電池汽車 20162019 年期間補(bǔ)貼12 HYPERLINK l _bookmark29 圖表 23： 中日燃料電池車補(bǔ)貼額度對(duì)比13 HYPERLINK l _bookmark30 圖表 24： 各地補(bǔ)貼政策一覽13 HYPERLINK l _bookmark32 圖表 25： 燃料電池汽車構(gòu)成及電堆工作原理圖14 HYPERLINK l _bookmark33 圖表 26： 國(guó)內(nèi)外質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比14 HYPERLINK l _bookmark35 圖表 27： 燃料電池堆、

9、膜電極組件的工作原理15 HYPERLINK l _bookmark37 圖表 28： 不同雙極板的特點(diǎn)對(duì)比15 HYPERLINK l _bookmark39 圖表 29： 主要質(zhì)子交換膜供應(yīng)商16 HYPERLINK l _bookmark41 圖表 30： 規(guī)模化生產(chǎn)后催化劑成本占比明顯上升17 HYPERLINK l _bookmark45 圖表 31： 空氣循環(huán)系統(tǒng)工作原理18 HYPERLINK l _bookmark47 圖表 32： 燃料電池空氣壓縮機(jī)種類19 HYPERLINK l _bookmark50 圖表 33： 氫氣供給系統(tǒng)19 HYPERLINK l _bookma

10、rk52 圖表 34： 氫氣循環(huán)泵工作原理20 HYPERLINK l _bookmark53 圖表 35： 回氫引射裝置工作原理20 HYPERLINK l _bookmark55 圖表 36： 氫燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂?1 HYPERLINK l _bookmark56 圖表 37： 燃料電池系統(tǒng)核心零部件板塊可比公司盈利和估值212019 年中國(guó)氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)元年氫能產(chǎn)業(yè)鏈涵蓋：氫的制取、儲(chǔ)運(yùn)、加氫站、氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、氫燃料電池汽車多個(gè)環(huán)節(jié)。本文為華泰機(jī)械氫能產(chǎn)業(yè)鏈研究第一篇，主要研究對(duì)象為氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)及其核心部件。圖表1： 氫能產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)崂碣Y料來(lái)源：2018-2019 年中

11、國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展年度報(bào)告， 預(yù)計(jì) 2050 年國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車銷量將達(dá)到 500 萬(wàn)輛中國(guó)氫能聯(lián)盟發(fā)布中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年），認(rèn)為氫能將成為中國(guó)能源體系的重要組成部分，預(yù)計(jì) 20202025 年國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車達(dá)到 5 萬(wàn)輛； 20262035 年達(dá)到 130 萬(wàn)輛；20362050 年達(dá)到 500 萬(wàn)輛。2018 年國(guó)內(nèi)氫燃料電池汽車銷量為 1619 輛，發(fā)展空間大。圖表2： 中國(guó)氫能燃料電池產(chǎn)業(yè)產(chǎn)量總體目標(biāo)（2019 年發(fā)布）產(chǎn)業(yè)目標(biāo)現(xiàn)狀（2019）近期目標(biāo)（2020-2025）中期目標(biāo)（2026-2035）遠(yuǎn)期目標(biāo)（2036-2050）氫能

12、源比例 （%）2.7%4%5.9%10%產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值（億元）30001000050000120000加氫站（座）23200150010000燃料電池車（萬(wàn)輛）0.25130500固定式電源/電站（座2001000500020000燃料電池系統(tǒng)（萬(wàn)套）16150550成本（元/KW）80004000800300） HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2019， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖表3： 燃料電池車發(fā)展目標(biāo)（年產(chǎn)量）600氫燃料電池車(萬(wàn)輛）

13、40030020010020182025E2035E2050E資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書，華泰證券研究所5000以每輛燃料電池車電堆功率 60kW 計(jì)算，分別對(duì)應(yīng) 2025 年、2035 年、2050 年銷量目標(biāo)計(jì)算， 2025 年、2035 年、2050 年國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)值分別為：144 億、720 億和 990 億元；國(guó)內(nèi)燃料電池電堆的產(chǎn)值為：104 億元、518 億元和 713 億元。）圖表4： 中國(guó)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標(biāo)（2019 年發(fā)布）現(xiàn)狀近期目標(biāo)中期目標(biāo)遠(yuǎn)期目標(biāo)產(chǎn)業(yè)目標(biāo)（2019）（2020-2025）（2026-2035）（2036-2050）燃料電池車（

14、萬(wàn)輛）0.25130500固定式電源/電站（座）2001000500020000燃料電池系統(tǒng)（萬(wàn)套）16150550成本（元/KW）80004000800300燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)值（億元12144720990資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2019， 20252050 年主要核心零部件的產(chǎn)值如下表：質(zhì)子交換膜的產(chǎn)值分別為：39 億元、194 億元和 267 億元； 擴(kuò)散層的產(chǎn)值分別為：27 億元、137 億元和 188 億元；催化劑的產(chǎn)值分別為：27 億元、137 億元和 188 億元； 雙極板的產(chǎn)值分比為：7 億元、36 億元和 50 億元；輔助系統(tǒng)（空氣、

15、氫氣循環(huán)系統(tǒng)）的產(chǎn)值分別為：39 億元、194 億元和 267 億元。圖表5： 中國(guó)氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)總體目標(biāo)（2019 年）現(xiàn)狀近期目標(biāo)中期目標(biāo)遠(yuǎn)期目標(biāo)產(chǎn)業(yè)目標(biāo)（2019）（2020-2025）（2026-2035）（2036-2050）燃料電池系統(tǒng)（萬(wàn)套）16150550成本（元/KW）80004000800300燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)值（億元12144720990燃料電池電堆產(chǎn)值（億元9104518713質(zhì)子交換膜3.239194267擴(kuò)散層227137188催化劑227137188雙極板173650輔助系統(tǒng)產(chǎn)值3.239194267）(空氣+氫氣輔助系統(tǒng))資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車

16、動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2019， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)性能提升、成本下降是燃料電池產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵氫燃料電池車要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化，一方面電池性能要不斷提升，另一方面成本要持續(xù)下降。燃料電池系統(tǒng)是燃料電池車核心技術(shù)的體現(xiàn)，也是成本的主要來(lái)源，因此燃料電池系統(tǒng)的成本下降和性能提升是關(guān)鍵。性能提升的核心指標(biāo)：比功率、耐久性國(guó)內(nèi)燃料電池整體技術(shù)水平與日本、韓國(guó)等領(lǐng)先國(guó)家存在差距。自“十五”新能源汽車重大科技專項(xiàng)啟動(dòng)以來(lái)，在一系列重大項(xiàng)目的支持下，燃料電池技術(shù)取得了一定的進(jìn)展，初步掌握了燃料電池電堆與關(guān)鍵材料、動(dòng)力系統(tǒng)于核心部件、整車集成等核心技

17、術(shù)；部分關(guān)鍵技術(shù)試驗(yàn)室水平已經(jīng)接近國(guó)際先進(jìn)水平。但國(guó)內(nèi)工程化、產(chǎn)業(yè)化水平相對(duì)滯后，總體技術(shù)水平與日、韓等國(guó)家還有差距，具體表現(xiàn)在整車性能上，中國(guó)燃料電池車在動(dòng)力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上，與日韓還有差距。圖表6： 國(guó)內(nèi)外主要?dú)淙剂铣擞密嚤容^技術(shù)參數(shù)榮威 950MIRAICLARITYNEXOMODEL3車輛尺寸(mm)4996*1857*15024890*1815*15354895*1877*14784670*1860*16304690*1930*1440車重(kg)20801850187518601611百公里加速時(shí)間(s)129.78.89.65.6最高車速(km/h)160175

18、165179209續(xù)航里程(km)430502589609354燃料電池電堆功率(kW)45114130120-電堆功率密度(kW/L)1.83.13.13.1-低溫冷啟動(dòng)性能-20-30-30-30-儲(chǔ)氫容量（kg）4.255.56.350kWh（鋰電）補(bǔ)貼售價(jià)（元）500,000390,000402,827440,000237,496資料來(lái)源中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書，2019, 根據(jù)美國(guó)能源部（DOE）發(fā)布的Fuel Cell Technical Team Roadmap（2017 年），為了實(shí)現(xiàn)商業(yè)化目標(biāo)，燃料電池系統(tǒng)需滿足以下要求：1）比功率：2020 年達(dá)到 650W/kg，2

19、025 年達(dá)到 900W/kg；2）耐久性：2020 年達(dá)到 5000h，2025 年達(dá)到 8000h；3）規(guī)模生產(chǎn)成本：2020 年達(dá)到 40 USD/kW，2025 年達(dá)到 35 USD/kW。圖表7： 燃料電池技術(shù)目標(biāo)與現(xiàn)狀技術(shù)指標(biāo)2017 年國(guó)際現(xiàn)狀DOE 2020 年目標(biāo)DOE2025 年目標(biāo)燃料電池系統(tǒng)比功率（W/kg）659650900年產(chǎn) 50 萬(wàn)套成本（$/kWnet）454035壽命（hours）413050008000無(wú)協(xié)助冷啟動(dòng)溫度()-30-30-30燃料電池堆電堆比功率（W/kg）200020002700年產(chǎn) 50 萬(wàn)套成本19.1（$/kWnet）20（$/kWn

20、et）17.5（$/kWnet）耐久性（hours）410050008000資料來(lái)源：Fuel Cell Technical Team Roadmap(2017),中國(guó)制造 2025， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年），“燃料電池系統(tǒng)技術(shù)未來(lái)發(fā)展將會(huì)有四個(gè)方向：持續(xù)開發(fā)高功率系統(tǒng)產(chǎn)品；通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高產(chǎn)品性能；通過策略優(yōu)化提高產(chǎn)品壽命；通過零部件優(yōu)化及規(guī)模化效應(yīng)持續(xù)降低成本。圖表8： 中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書燃料電池系統(tǒng)技術(shù)展望現(xiàn)狀（2019）近期目標(biāo)（2020-2025）中期目標(biāo)（2026

21、-2035）遠(yuǎn)期目標(biāo)（2036-2050）比功率（KW/L）3KW/L3.5 KW/L4.5 KW/L6.5 KW/L壽命（hours）5000乘用車:5000乘用車:6000乘用車:10000商用車:15000商用車:20000商用車:30000固定式發(fā)電:20000固定式發(fā)電:50000固定式發(fā)電:100000無(wú)協(xié)助冷啟動(dòng)溫度()-20-30-30-40成本 （元/KW）80004000800300資料來(lái)源：Fuel Cell Technical Team Roadmap(2017),中國(guó)制造 2025， 燃料電池系統(tǒng)成本：質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層，空氣循環(huán)系統(tǒng)成本下降空間大2017 年美國(guó)燃料

22、電池系統(tǒng)年產(chǎn) 50 萬(wàn)套成本已從 2006 年的 124 美元/Kw 下降到 45 美元/Kw，根據(jù) DOE Fuel Cell System Cost2017的預(yù)測(cè)，2020 年將下降到 40 美元/Kw。當(dāng)產(chǎn)量達(dá)到 50 萬(wàn)臺(tái)套時(shí)，規(guī)模效應(yīng)將加速成本下降，燃料電池系統(tǒng)的成本將下降到45$/kWnet，電堆成本將下降到 19$/kWnet。圖表9： 基于大批量生產(chǎn)下的 80kWnet PEM 燃料電池系統(tǒng)的成本（美元）145124 123106 10181100000sys/yr500000sys/yr876977597257676766555555606053535045403016014

23、0120100806040202006200720082009201020112012201320142015201620172020Utimate0資料來(lái)源：DOEFuel Cell System Cost 2017， 圖表10： 不同產(chǎn)量下燃料電池堆和燃料電池系統(tǒng)的預(yù)計(jì)成本（$/kWnet）20017916014011812010079806460403930542550224519201,00010,00020,00050,000100,000500,000資料來(lái)源：DOE Fuel Cell System Cost2017， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和

24、行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層，空氣循環(huán)系統(tǒng)成本下降空間大。具體看電堆的主要核心零部件成本下降的幅度，其中質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層成本下降的空間最大，以公交車為例，如果產(chǎn)量翻4 倍，達(dá)到 1000 套/年，燃料電池系統(tǒng)成本下降 38%，其中，質(zhì)子交換膜和擴(kuò)散層的成本下降幅度分比為 58%和 56%。輔助系統(tǒng)中，空氣循環(huán)系統(tǒng)和氫氣循環(huán)系統(tǒng)的下降空間也可觀。雙極板和催化劑成本下降的空間相對(duì)小一些。圖表11： 不同產(chǎn)量下燃料電池公交和汽車的成本構(gòu)成公交車（一輛車兩套電堆）變動(dòng)幅度汽車變動(dòng)幅度產(chǎn)量（sys/yr)2001000400%100000500000400%燃料電堆成本（$）5398931338-4

25、2%24932199-12%其中：雙極板（$/電堆）374637520%658653-1%質(zhì)子交換膜191267960-58%351191-46%擴(kuò)散層132825904-56%196129-34%催化劑1351811008-19%957928-3%其他-密封圈等43182714-42%331298-10%輔助系統(tǒng)1578411856-25%20921932-8%組裝測(cè)試464262-44%1011010%燃料電池系統(tǒng)成本（$）7023743456-38%46864232-10%資料來(lái)源：DOE, 從燃料電池系統(tǒng)成本構(gòu)成來(lái)看，以年產(chǎn) 1000 套公交車為例，電堆成本占比 72%（其中：質(zhì)子交換

26、膜 27%、擴(kuò)散層 19%、催化劑 19%、雙極板占比 5%），輔助系統(tǒng)占比 27%。圖表12： 不同產(chǎn)量下燃料電池公交和汽車的成本構(gòu)成燃料電池成本構(gòu)成：200（sys/yr)組裝測(cè)試,雙極板, 5燃料電池成本構(gòu)成：1000（sys/yr)組裝測(cè)試,雙極板, 91輔助系統(tǒng), 22其他, 6催化劑, 19質(zhì)子交換膜, 27擴(kuò)散層,191輔助系統(tǒng), 27其他, 6催化劑, 25質(zhì)子交換膜, 18擴(kuò)散層, 14資料來(lái)源：DOE Fuel Cell System Cost 2017、 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019

27、年）中的目標(biāo)，燃料電池系統(tǒng)的成本要從 2019 年的 8000 元/KW 下降到 2025 年 4000 元/KW ，2035 年下降到 800 元/KW ，2050 年進(jìn)一步下降到 300 元/KW，如果單車燃料電池系統(tǒng)的功率為 100 KW，則單車燃料電池系統(tǒng)的成本可控制在 3 萬(wàn)左右。核心零部件制造技術(shù)的不斷發(fā)展和突破，燃料電池的成本有望不斷下降。目前我國(guó)燃料電池核心部件的技術(shù)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比尚有較大差距， 許多關(guān)鍵材料仍需進(jìn)口，國(guó)產(chǎn)化率偏低，造成成本費(fèi)用高昂，成本也有很大的下降空間。圖表13： 中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019）：燃料電池系統(tǒng)成本目標(biāo)產(chǎn)業(yè)目標(biāo)現(xiàn)狀（2019）近期目

28、標(biāo)（2020-2025）中期目標(biāo)（2026-2035）遠(yuǎn)期目標(biāo)（2036-2050）燃料電池車（萬(wàn)輛）0.25130500固定式電源/電站（座）2001000500020000燃料電池系統(tǒng)（萬(wàn)套）16150550成本（元/KW）80004000800300資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,2019， 氫能儲(chǔ)運(yùn)是瓶頸，國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在提速氫燃料電池汽車的發(fā)展離不了氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施的保障，國(guó)內(nèi)制氫、氫能儲(chǔ)運(yùn)、加氫環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展薄弱，未來(lái)建設(shè)提升的空間較大。氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈包含：氫能制儲(chǔ)、加氫基礎(chǔ)和燃料電池三大環(huán)節(jié)。截止到 2018 年底，國(guó)內(nèi)已有 3 座液

29、氫工廠，產(chǎn)能 1060 噸/年，根據(jù)節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖（2017 年 11 月 2 日發(fā)布）的規(guī)劃，預(yù)計(jì)到 2030年，國(guó)內(nèi)燃料電池汽車加氫量將達(dá)到 60 萬(wàn)噸/年，年復(fù)合增速超過 60%；截止到 2018 年底，國(guó)內(nèi)已建成加氫站 23 座，在建 17 座，合計(jì) 40 座，路線圖預(yù)測(cè)到加氫站將達(dá)到1000 座，年復(fù)合增速 28%。圖表14： 我國(guó)未來(lái) 15 年燃料電池汽車氫能供給規(guī)劃2018 年2020 E2025E2030E商用車1600 輛商用車5000 輛商用車+乘用車50000 輛商用車+乘用車百萬(wàn)輛加氫站建成 23 座，在建 17 座加氫站100 座加氫站300 座加氫站10

30、00 座加氫量加氫量8000 噸/年加氫量30000 噸/年加氫量60 萬(wàn)噸/年站加氫能力站加氫能力約 200kg/天站加氫能力約 300kg/天站加氫能力約 1.5t/天資料來(lái)源：節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖（2017 年 11 月 2 日發(fā)布）， 國(guó)內(nèi)氫能源充足，短期來(lái)看工業(yè)副產(chǎn)制氫是主要方式。中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）的數(shù)據(jù)，截止到 2018 年，中國(guó)工業(yè)副產(chǎn)氫源可供氫氣約 400 萬(wàn)噸，可為約 3000 萬(wàn)輛燃料電池汽車提供氫氣。短期來(lái)看，工業(yè)副產(chǎn)制氫成本低，接近消費(fèi)市場(chǎng)， 將成為國(guó)內(nèi)重要的供氫主體。長(zhǎng)期來(lái)看，再生能源電解水制氫將發(fā)展成為有效的供氫主體。圖表15： 氫

31、的制取方式及成本化石能源重整制氫工業(yè)副產(chǎn)氣制氫電解水制氫主要技術(shù)路線煤制氫：技術(shù)路線成熟高效，目前成本通過焦?fàn)t煤氣提純制取氫氣；堿性水電解槽：技術(shù)最成熟，成本最低；最低的技術(shù)路線；通過甲醇提純制取氫氣；質(zhì)子交換膜電解槽：流程簡(jiǎn)單，能效高，成本天然氣重整制氫：取決于天然氣價(jià)格和回收合成氨產(chǎn)生的馳放氣。高；資源稟賦。固體氧化物水電解槽：能效最高，實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段。制氫成本（元/kg）15.85（+CCS）10163040資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）， 圖表16： 氫能供給結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)10090 80 70 60 50 40 30 20 10 03153023457056760

32、4510202020E2030E2040E2050E HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化石能源制氫工業(yè)副產(chǎn)氫可再生能源電解制氫生物質(zhì)氫等其他技術(shù)資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）， 儲(chǔ)氫技術(shù)：短期車載儲(chǔ)氫以 70MPa 氣態(tài)方式為主，中期以氣態(tài)、液態(tài)多種方式協(xié)同。目前國(guó)內(nèi)主要采取的是高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫方式，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫在航天領(lǐng)域得到應(yīng)用，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫在燃料電池客車車載儲(chǔ)氫項(xiàng)目中得到示范，固態(tài)儲(chǔ)氫在分布式發(fā)電項(xiàng)目中得到示范。圖表17： 儲(chǔ)氫瓶類別型瓶型瓶型瓶型瓶材質(zhì)鉻鉬鋼鋼制內(nèi)膽纖維環(huán)向纏繞鋁制內(nèi)膽纖維全纏繞塑料內(nèi)膽纖維全纏繞工作壓力（MP

33、）175202633030703070應(yīng)用場(chǎng)景加氫站等固定式儲(chǔ)氫應(yīng)用國(guó)內(nèi)車載國(guó)外車載資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）， 氫運(yùn)輸技術(shù)：國(guó)內(nèi)目前以 20MPa 高壓長(zhǎng)管拖車為主要方式，未來(lái)將以高壓、液態(tài)氫罐和管道運(yùn)輸相結(jié)合的方式。 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖表18： 氫的運(yùn)輸方式高壓氣態(tài)運(yùn)輸液態(tài)運(yùn)輸固態(tài)運(yùn)輸長(zhǎng)管拖車：國(guó)內(nèi)-20MPa，單車運(yùn)輸 300 公斤國(guó)外-45MPa，單車運(yùn)輸 700 公斤液氫罐車：?jiǎn)诬囘\(yùn)輸 7 噸鐵路液氫罐車：8.4-14 噸液氫駁船：70 噸可將輕質(zhì)儲(chǔ)氫材料（鎂基儲(chǔ)氫材料）作為隨車輸氫容器使用管道運(yùn)輸

34、：1.0-4.0MPa，大規(guī)模，長(zhǎng)距離運(yùn)輸國(guó)內(nèi)管道-100 公里；美國(guó)管道-2500 公里； 歐洲管道-1598 公里日本、美國(guó)已經(jīng)將液氫罐車作為加氫站運(yùn)氫的主要方式，我國(guó)尚未開始應(yīng)用資料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）， 圖表19： 不同輸氫方式的技術(shù)和成本比較儲(chǔ)運(yùn)方式運(yùn)輸工具壓力（MP） 載氫量（kg/車）成本（元/kg） 經(jīng)濟(jì)距離（km） 長(zhǎng)管拖車20300-4002.02小于 150管道1-4大規(guī)模0.3大于 500液態(tài)儲(chǔ)運(yùn)液氫槽罐車0.6700012.25大于 200固體儲(chǔ)運(yùn)貨車4300-400-小于 150有機(jī)液體儲(chǔ)運(yùn)槽罐車常壓200015大于 200氣態(tài)儲(chǔ)運(yùn)資

35、料來(lái)源：中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書（2019 年）， 產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼政策大力扶持行業(yè)發(fā)展2015 年開始，國(guó)家陸續(xù)出臺(tái)多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策出臺(tái)支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展；2019 年兩會(huì)期間， “推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”等若干項(xiàng)內(nèi)容被寫入政府工作報(bào)告，氫能源標(biāo)志著國(guó)家層面對(duì)氫能源利用的重視，預(yù)計(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策有望陸續(xù)推出。中國(guó)氫能源產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入快車道。圖表20： 2012 年至今氫能發(fā)展主要國(guó)家政策時(shí)間主要內(nèi)容2019政府工作報(bào)告“推進(jìn)充電，加氫等設(shè)施建設(shè)”2019綠色產(chǎn)業(yè)指導(dǎo)目錄鼓勵(lì)發(fā)展氫能設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，燃料電池裝備及在新能源汽車和船舶上的應(yīng)用2019柴油貨車污染治理攻堅(jiān)戰(zhàn)行動(dòng)計(jì)劃鼓勵(lì)各地組織開展燃料電

36、池貨車示范運(yùn)營(yíng)，建設(shè)一批加氫示范站2018關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知制定了燃料電池補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)2017十三五交通領(lǐng)域科技創(chuàng)新專項(xiàng)規(guī)劃提出要深入開展燃料電池車核心專項(xiàng)技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)加氫站基礎(chǔ)設(shè)施和示范考核技術(shù)發(fā)展2017汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃逐步擴(kuò)大燃料電池車試點(diǎn)示范范圍2016十三五國(guó)家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃系統(tǒng)推進(jìn)燃料電池車研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化2016節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖發(fā)布?xì)淙剂想姵剀嚰夹g(shù)路線圖2016國(guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要開發(fā)氫能，燃料電池等新一代能源技術(shù)2016能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016-2030 年）氫能與氫燃料電池技術(shù)創(chuàng)新為重點(diǎn)任務(wù)之一2015中國(guó)制造 2

37、025將繼續(xù)支持燃料電池車的發(fā)展2015關(guān)于 2016-2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知燃料電池不以惡不實(shí)行退坡2015國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車重點(diǎn)專項(xiàng)實(shí)施方案（征求意見稿）燃料電池車技術(shù)取得突破，達(dá)到產(chǎn)業(yè)化要求2014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)新建燃料電池車加氫站給予獎(jiǎng)勵(lì)2014能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃 2014-2020將氫能與燃料電池作為重點(diǎn)創(chuàng)新方向之一2012節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃 2012-2020開展燃料電池電堆、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)器關(guān)鍵材料核心技術(shù)研究資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 各地方政府越來(lái)越重視燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)

38、展，紛紛響應(yīng)國(guó)家政策，出臺(tái)發(fā)展規(guī)劃等政策來(lái)大力扶持燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2018 年出臺(tái)的支持政策數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過 2017 年。 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖表21： 地方政府推動(dòng)燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的部分相關(guān)政策省份省/市時(shí)間政策北京北京2017.12北京市加快科技創(chuàng)新培育新能源智能汽車產(chǎn)業(yè)的指導(dǎo)意見上海上海2017.09上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃天津天津2018.10天津市新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020 年）廣東廣東2018.08加快氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展工作方案（征求意見稿）初稿階段佛山2018.11佛山市氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2018

39、-2030 年)云浮2019.01加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的實(shí)施方案的通知茂名2019.01茂名市加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展實(shí)施方案的通知河北河北2018.02河北省戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)計(jì)劃邯鄲2018.06邯鄲市戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020 年）實(shí)施方案山東山東2018.09關(guān)于印發(fā)山東省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2018-2028 年）的通知2018.10山東省高端裝備制造業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2018-2025 年）2019.01山東省氫能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線圖建議稿河南河南2018.11河南省新能源及網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展三年行動(dòng)計(jì)劃（2018-2020 年）海南海南2019.03海南省清潔

40、能源汽車發(fā)展規(guī)劃浙江浙江2019.01浙江省汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃（2019-2022 年）寧波2019.01寧波市人民政府辦公廳關(guān)于加快氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的若干意見嘉善2019.02嘉善縣推進(jìn)氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展和示范應(yīng)用實(shí)施方案（2019-2020 年）吉林吉林2018.07關(guān)于加快推動(dòng)全省新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見四川四川2017.09四川省“十三五”汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)意見遼寧大連2018.11關(guān)于加快新能源汽車產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的指導(dǎo)意見江蘇如皋2017.05如皋市城市總體規(guī)劃（2013-2030）南京2019.01南京市打造新能源汽車產(chǎn)業(yè)地標(biāo)行動(dòng)計(jì)劃常熟2019.02常熟市氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展

41、規(guī)劃資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展， 2019 年 3 月 26 日，財(cái)政部、工業(yè)和信息化部、科技部、發(fā)展改革委聯(lián)合發(fā)布了關(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 ， 明確： 1- 過渡期期間（2019.03.26-2019.06.25）銷售上牌的燃料電池汽車按 2018 年對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的 0.8 倍補(bǔ)貼。2-地方應(yīng)完善政策，過渡期后不再對(duì)新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購(gòu)置補(bǔ)貼，轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運(yùn)營(yíng)服務(wù)等方面。財(cái)政部表示，正在研究支持燃料電池汽車和加快推廣新能源公交車的政策措施，將按程序報(bào)批后另行發(fā)

42、布。圖表22： 燃料電池汽車 20162019 年期間補(bǔ)貼單位：萬(wàn)元/輛補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)（過渡期前）補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)（過渡期）燃料電池乘用車200.8 倍燃料電池輕型客車、貨車30燃料電池大中型客車、中重型貨車50資料來(lái)源：財(cái)政部， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)圖表23： 中日燃料電池車補(bǔ)貼額度對(duì)比豐田 Mirai日本（萬(wàn)日元）中國(guó)（萬(wàn)元）售價(jià)72744補(bǔ)貼金額22520補(bǔ)貼金額/售價(jià)30%40%資料來(lái)源：豐田官網(wǎng)， 圖表24： 各地補(bǔ)貼政策一覽省份省/市時(shí)間補(bǔ)貼政策廣東廣東2018.01燃料電池汽車地方補(bǔ)貼不超國(guó)家補(bǔ)貼廣州2018.06燃料電池汽車按照不超過國(guó)補(bǔ)

43、11 的比例給予地補(bǔ)深圳2018.08燃料電池乘用車 20 萬(wàn)元/輛，燃料電池輕型客車、貨車 30 萬(wàn)元/輛，燃料電池大中型客車、中重型貨車 50 萬(wàn)元/輛湖北武漢2018.02按中央財(cái)政單車補(bǔ)貼額 1:1 的比例確定地方財(cái)政補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)上海上海2018.05燃料電池車按照中央財(cái)政補(bǔ)助 1:0.5 給予本市財(cái)政補(bǔ)助陜西西安2018.05公共服務(wù)領(lǐng)域(包括公交領(lǐng)域，巡游出租車領(lǐng)域，環(huán)衛(wèi)用車、救護(hù)車和校車) 的燃料電池車按 1：0.5 給予補(bǔ)貼，非公共服務(wù)領(lǐng)域的單車按 1：0.3 給予補(bǔ)貼海南海南2018.06按中央財(cái)政同期補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)的 1:0.5 執(zhí)行河南河南2018.06按照國(guó)家補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn)的 30%給

44、予推廣應(yīng)用補(bǔ)助青海青海2018.06新能源汽車（包括燃料電池汽車）補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)按國(guó)家同期補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn) 1:0.5 執(zhí)行重慶重慶2018.06約為同期國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的 40%：乘用車補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為 2400 元/KW，補(bǔ)貼上限為 8萬(wàn)元/輛；輕型客車、貨車以及大中型客車、中重型貨車的補(bǔ)貼上限分別為 12萬(wàn)元/輛和 20 萬(wàn)元/輛浙江寧波2018.07燃料電池汽車按照同期中央財(cái)政補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn) 1：0.5 給予地方財(cái)政補(bǔ)助安徽合肥2018.08按中央財(cái)政補(bǔ)助標(biāo)準(zhǔn) 1:0.2 的比例給予地方配套補(bǔ)助資料來(lái)源：20182019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券

45、股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化是燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化的必要條件燃料電池汽車由燃料電池系統(tǒng)、儲(chǔ)氫瓶、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、整車控制系統(tǒng)、輔助電池系統(tǒng)構(gòu)成。根據(jù) DOEFuel Cell System Cost2017數(shù)據(jù)，燃料電池系統(tǒng)占整車成本約 63%，由燃料電池堆（催化劑、雙極板、質(zhì)子交換膜），空氣循環(huán)系統(tǒng)、供氫系統(tǒng)、水/熱管理系統(tǒng)四大部分構(gòu)成。圖表25： 燃料電池汽車構(gòu)成及電堆工作原理圖 資料來(lái)源：科技導(dǎo)報(bào)，中國(guó)產(chǎn)業(yè)洞察網(wǎng)， 關(guān)鍵核心零部件的國(guó)產(chǎn)化至關(guān)重要。就燃料電池系統(tǒng)技術(shù)具體來(lái)看，國(guó)內(nèi)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)展落后；系統(tǒng)及整體產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好，但大多采取國(guó)外進(jìn)口零部件，對(duì)外依存度

46、高。圖表26： 國(guó)內(nèi)外質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比領(lǐng)域技術(shù)指標(biāo)國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平國(guó)際一流水平燃料電池電堆額定功率等級(jí)36 kW60-80 kW體積功率密度1.8 kW /L、3.1kW/L3.1 kW /L耐久性5000h5000h低溫性能-20-30應(yīng)用情況百臺(tái)級(jí)別（在用）數(shù)千臺(tái)級(jí)別核心零部件膜電極電流密度 1.5A/cm2電流密度 2.5A/cm2空壓機(jī)30 kW 實(shí)驗(yàn)車驗(yàn)證100 kW 實(shí)驗(yàn)車驗(yàn)證儲(chǔ)氫系統(tǒng)35MPa 儲(chǔ)氫系統(tǒng)70MPa 儲(chǔ)氫系統(tǒng)雙極板金屬雙極板-試驗(yàn)階段；石墨雙極板-小規(guī)模使用，缺少耐久性和工程化驗(yàn)證金屬雙極板-技術(shù)成熟，完成實(shí)車驗(yàn)證；石墨雙極板-完成實(shí)車驗(yàn)證氫循環(huán)裝置氫

47、氣循環(huán)泵：技術(shù)空白，30kW 級(jí)別引射器可量產(chǎn)100kW 級(jí)燃料電池系統(tǒng)用氫氣循環(huán)泵技術(shù)成熟關(guān)鍵原材料催化劑鉑載量約 0.4g/Kw，小規(guī)模生產(chǎn)鉑載量約 0.2g/Kw，產(chǎn)品化生產(chǎn)階段質(zhì)子交換膜性能與國(guó)際相當(dāng)，中試階段產(chǎn)品化生產(chǎn)階段炭紙/炭布中試階段產(chǎn)品化生產(chǎn)階段密封劑國(guó)內(nèi)尚無(wú)公開資料和產(chǎn)品產(chǎn)品化批量生產(chǎn)階段資料來(lái)源中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)白皮書，2019, 燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵部件之一：電堆膜電極組件成本約占燃料電池堆的 56%。燃料電池電堆由多個(gè)單體燃料電池以串聯(lián)方式層疊組合而成，單體燃料電池由雙極板、膜電極組件 MEA (催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層-碳紙/碳布)、密封圈等部件組成。以產(chǎn)量

48、 500000 sys/yr 為例，燃料電堆成本構(gòu)成中， 雙極板成本占比 28%、膜電極組件 MEA 成本占比 56%，其中，催化劑、質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層分別占 41%、9%、6%（數(shù)據(jù)來(lái)自于 DOEFuel Cell System Cost2017）。圖表27： 燃料電池堆、膜電極組件的工作原理 資料來(lái)源：工業(yè)材料雜志，中國(guó)電子網(wǎng)， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)雙極板：金屬雙極板是發(fā)展趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)尚在研發(fā)中雙極板在燃料電池堆中的體積和重量占比最大，成本占比 28%（數(shù)據(jù)來(lái)自于 DOEFuel Cell System Cost2017）。主要功能有：(1

49、)連接單體模塊；(2)分隔反應(yīng)氣體；(3)收集電流；(4)散熱和排水等。其基體材料需具有強(qiáng)度高、致密性好、導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能好等特點(diǎn)， 材料的選擇將直接影響燃料電池的電性能和使用壽命。石墨雙極板目前最成熟，金屬與復(fù)合材料雙極板有較大發(fā)展空間。根據(jù)基體材料的不同， 雙極板可以分為石墨雙極板、金屬雙極板和復(fù)合材料雙極板，其中石墨雙極板最早被開發(fā)使用，目前技術(shù)已經(jīng)成熟，并已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化大規(guī)模應(yīng)用了。同時(shí)，表面改性的金屬板以及成本降低的復(fù)合雙極板是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。根據(jù)2019 年中國(guó)燃料電池雙極板行業(yè)分析報(bào)告-行業(yè)規(guī)模現(xiàn)狀與發(fā)展?jié)摿υu(píng)估，目前國(guó)際市場(chǎng)上，歐美日石墨、金屬雙極板整體較強(qiáng)，美、英復(fù)合材料雙極板處

50、于世界先進(jìn)水平。國(guó)內(nèi)發(fā)展情況來(lái)看，石墨雙極板較成熟，個(gè)別廠商已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平，如上海弘楓實(shí)業(yè)、上海弘竣、淄博聯(lián)強(qiáng)等；金屬和復(fù)合材料雙極板在我國(guó)研究較晚，現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)金屬和復(fù)合材料雙極板的相關(guān)研究機(jī)構(gòu)及企業(yè)有武漢理工大學(xué)、愛德曼氫能源、新源動(dòng)力等。圖表28： 不同雙極板的特點(diǎn)對(duì)比石墨雙極板導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐腐蝕性好，重量輕，技術(shù)成熟體積大，強(qiáng)度和加工性能較差上海弘楓實(shí)業(yè)、上海弘竣、中國(guó)神奇電碳、淄博聯(lián)強(qiáng)、上海神力、杭州鑫能石墨、江陰滬江科技、上海喜麗碳素、嘉裕碳素美國(guó) POCO、SHF、加拿大 Ballard 美國(guó) Bac2、美國(guó) GrafTech、日本Fujikura Rubber LTD金屬雙

51、極板強(qiáng)度高，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，成本低密度較大、耐腐蝕性差武漢理工大學(xué)、奇瑞汽車、愛的曼氫能源、湖南振邦氫能科技、上海治臻新能源、安徽明天氫能科技、安泰環(huán)境工程技術(shù)、上海佑戈、上海治臻、上海交大美國(guó) Dana、瑞典 Cellimpact、德國(guó)Grabener、美國(guó) treadstione、日本本田復(fù)合材料雙極板兼具石墨材料的耐蝕性能和金屬材料的高強(qiáng)度的特點(diǎn)，阻氣性好質(zhì)量大，加工繁瑣，成本高氰化大學(xué)、新源動(dòng)力、北京氫璞創(chuàng)新、 武漢喜馬拉雅光電、上海西格里東海碳素、成都育芽科技Porvair，美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室類型優(yōu)勢(shì)劣勢(shì)國(guó)內(nèi)供應(yīng)商/研究機(jī)構(gòu)國(guó)外供應(yīng)商、資料來(lái)源：2019 年中國(guó)燃料電池雙極板行業(yè)

52、分析報(bào)告-行業(yè)規(guī)?，F(xiàn)狀與發(fā)展?jié)摿υu(píng)估， 質(zhì)子交換膜：國(guó)內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化質(zhì)子交換膜的作用是在反應(yīng)時(shí)，只讓陽(yáng)極失去電子的氫離子（質(zhì)子）透過到達(dá)陰極，但阻止電子、氫分子、水分子等通過，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)?。唬?）可加工性好、價(jià)格適當(dāng)。 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)全氟磺酸型膜是目前燃料電池主要采用的膜材料，全球全氟磺酸型膜的供應(yīng)商集中于日本和歐美國(guó)家，其中應(yīng)

53、用最廣泛的是美國(guó)杜邦公司的 Nafion 系列膜。全氟磺酸膜有不耐高溫、成本高等缺陷，復(fù)合膜、高溫膜、堿性膜等是未來(lái)革新方向，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，例如復(fù)合膜是通過復(fù)合的方法來(lái)改性全氟型磺酸膜從而提升其耐高溫性和阻醇性；堿性膜對(duì)應(yīng)的燃料電池系統(tǒng)的工作環(huán)境為堿性，在這種狀態(tài)下催化劑選擇的范圍可以更寬泛，不僅限于鉑，還可以使用鎳和銀等；美國(guó) 3M 公司開發(fā)的一種新型 PAIF（PerFluoro Imide Acid）高溫質(zhì)子

54、交換膜，其某些特性參數(shù)已經(jīng)達(dá)到甚至超過 2020 年目標(biāo)，且在年產(chǎn) 50 萬(wàn)套的假設(shè)下，價(jià)格有望下降到 18 美元/m2，低于 2020 年的 20 美元/m2 的目標(biāo)。根據(jù)2018-2019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的數(shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)的武漢理工新能源公司、山東東岳集團(tuán)、上海神力科技、大連新源動(dòng)力和三愛富都有均質(zhì)膜的生產(chǎn)能力，武漢理工的產(chǎn)品還出口國(guó)外；在復(fù)合膜方面，武漢理工已向國(guó)內(nèi)外數(shù)家研究單位提供測(cè)試樣品；大連化物所、上海交大也在質(zhì)子交換膜的研究領(lǐng)域有所突破。圖表29： 主要質(zhì)子交換膜供應(yīng)商國(guó)家公司產(chǎn)品美國(guó)杜邦Nafion 系列膜美國(guó)陶氏化學(xué)XUS-B204 膜美國(guó)3MPAIF 高

55、溫膜日本旭化成Aciplex 系列膜日本旭硝子Flemion 系列膜日本氯工程C 膜加拿大巴拉德BAM 型膜比利時(shí)SolvayHyflon Ion 膜中國(guó)東岳集團(tuán)DF988、DF2801 膜中國(guó)武漢理工復(fù)合膜資料來(lái)源：質(zhì)子交換膜的應(yīng)用與市場(chǎng)研究，2014.5.14， 催化劑：超低鉑或無(wú)鉑是未來(lái)方向催化劑作用于氫氣，使電子離開氫原子。目前 Pt/C 載體型催化劑是 PEMFC 最常用的催化劑，由納米級(jí)的 Pt 顆粒（35nm）和支撐這些 Pt 顆粒的大比表面積活性炭構(gòu)成。質(zhì)子交換膜燃料電池商業(yè)化進(jìn)程中的主要阻礙之一是價(jià)格高昂的貴金屬催化劑，鉑載量已大幅下降，超低鉑或無(wú)鉑（PGM-free）是未來(lái)

56、研究重點(diǎn)。燃料電池零部件的成本主要來(lái)源于原材料與加工費(fèi)用，加工成本主導(dǎo)的部件(如質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層)的成本可通過規(guī)?；a(chǎn)來(lái)降低，但材料成本占主導(dǎo)的催化劑難以通過量產(chǎn)來(lái)降低成本。因此，減少鉑的使用量才是降低催化劑成本的有效途徑。20 世紀(jì) 60 年代美國(guó)通用采用鉑黑作為催化劑， 鉑載量超過 4 mg/cm2，而現(xiàn)在 3M 公司已經(jīng)開發(fā)出可量產(chǎn)的有序化膜電極，鉑載量?jī)H為0.118 mg/cm2，有了大幅下降。但由于鉑資源具有稀缺、昂貴的屬性，大量的研究工作仍集中于降低鉑載量、增強(qiáng)催化劑的耐久性、或是開發(fā)新的催化劑來(lái)替代鉑的使用。根據(jù)2018-2019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展

57、的數(shù)據(jù)，燃料電池催化劑的生產(chǎn)商為美國(guó)的 3M、Gore，英國(guó)的 Johnson Matthery，德國(guó)的 BASF，日本的 Tanaka，比利時(shí)的 Umicore 等，國(guó)內(nèi)大連化物所具備小規(guī)模生產(chǎn)的能力。圖表30： 規(guī)?；a(chǎn)后催化劑成本占比明顯上升資料來(lái)源：DOE Hydrogen and Fuel Cells Program Record 2015， HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣體擴(kuò)散層：規(guī)?；a(chǎn)工藝是研究重點(diǎn)氣體擴(kuò)散層（GDL）起著分布反應(yīng)氣體、在電極和雙極板之間傳導(dǎo)電子和熱量、與平衡電極表面水分的作用。對(duì)于氣體擴(kuò)散層，不僅有透氣/透水性好

58、、導(dǎo)電/導(dǎo)熱性好、機(jī)械強(qiáng)度高、耐腐蝕性好等物理化學(xué)性質(zhì)，還要具有易于規(guī)模生產(chǎn)和價(jià)格便宜等商業(yè)方面的要求。碳纖維紙/布是一種廣泛使用的擴(kuò)散層材料，規(guī)?；a(chǎn)工藝是研發(fā)重點(diǎn)。目前商業(yè)化碳纖維紙/布等材料從性能上已能夠很好地滿足要求，而氣體擴(kuò)散層是加工費(fèi)用主導(dǎo)成本的部件，規(guī)模化生產(chǎn)將會(huì)帶來(lái)大幅的成本削減，根據(jù) Strategic Analysis 2014 年發(fā)布的數(shù)據(jù)，當(dāng)生產(chǎn)規(guī)模從 1000 套提升到 50 萬(wàn)套時(shí)，成本會(huì)從$2,661/套降到$102/套，因此開發(fā)擴(kuò)散層大規(guī)模生產(chǎn)工藝是未來(lái)研究重點(diǎn)。根據(jù)2018-2019 年中國(guó)汽車動(dòng)力蓄電池及氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展的數(shù)據(jù)，目前碳紙產(chǎn)品由幾個(gè)國(guó)際大生

59、產(chǎn)商壟斷，如加拿大巴拉德、日本 Toray 和德國(guó) SGL。我國(guó)的碳紙開發(fā)生產(chǎn)落后于國(guó)外，國(guó)內(nèi)上海和森公司有小批量碳紙產(chǎn)品，臺(tái)灣碳能科技公司的碳紙產(chǎn)品價(jià)格較低，獲得了一定市場(chǎng)認(rèn)可；中國(guó)石油大學(xué)和東華大學(xué)也在從事相關(guān)研究。燃料電池系統(tǒng)關(guān)鍵部件之二：空氣循環(huán)系統(tǒng)空氣壓縮機(jī)是保證燃料電池高效可靠運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備空氣循環(huán)系統(tǒng)總成本占燃料電池系統(tǒng)的 22%。主要由空氣壓縮機(jī)、膨脹機(jī)、電機(jī)、連接管道等組成，工作能耗占燃料電池輸出功率的 2030%（數(shù)據(jù)來(lái)自于 DOEFuel Cell System Cost2017）。氧分壓決定了燃料電池的功率密度。在相同電流密度下，隨著供氣壓力的提高，電池的輸出電壓也出現(xiàn)

60、了相應(yīng)的升高，從而提高了燃料電池的輸出功率。提高反應(yīng)壓力對(duì)于燃料電池內(nèi)的水熱管理有明顯的改進(jìn)。燃料電池中的水管理的目的是保持燃料電池入口空氣的濕潤(rùn)所需要的水量、電池內(nèi)電化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的水，以及從電堆出口回收的水的總和相平衡，一旦這個(gè)平衡被打破，燃料電池就無(wú)法正常工作。在低壓的條件下，空氣的含水量將增加，同時(shí)低壓將減緩燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)， 所以更多的水分被排出到大氣中，水平衡就有可能被打破。械作為其供 HYPERLINK / 謹(jǐn)請(qǐng)參閱尾頁(yè)重要聲明及華泰證券股票和行業(yè)評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)2030的燃料電池輸出功率將被用于提升空氣的壓力，占附加能耗的 95%。以壓縮機(jī)為主要部件的空氣管理系統(tǒng)也就成為了除驅(qū)動(dòng)電