氢能源行业深度陈诉：氢能源有望开启下一个万亿级市场

获取陈诉请登陆未来智库www.vzkoo.com。氢能源泉源广泛，低碳环保，切合我国碳减排大战略，同时有利于解决我国能源安 全问题，有望进入我国主流能源体系。

我们认为 2050 年左右率先工业化的氢燃料电池汽车领域有望发生上万亿的市场空间，随着应用领域的拓展，氢能相关工业发展空间广 阔。工业链上下游中，焦点零部件国产化各细分领域龙头最优先受益，推荐关 注雪人股份、贵研铂业、富瑞特装、东岳团体；其次上下游配套为传统公司带来新业务 扩张弹性，推荐关注厚普股份、深冷股份、北方稀土、瀚蓝情况，最后，我们认为恒久 来看，电堆及系统也将走出具有恒久竞争力的公司，推荐关注电堆及系统生产商潍柴动 力、东方电气、大洋电机、腾龙股份、美锦能源、雄韬股份。1.氢能源是安邦利民的战略性能源1.1氢能源环保高效，有望纳入主流能源体系氢能源泉源广泛。

作为二次能源，氢不仅可以通过煤炭、石油、天然气等化石能源重 整、生物质热裂解或微生物发酵等途径制取，还可以来自焦化、氯碱、钢铁、冶金等工业 副产气，也可以使用电解水制取，特别是与可再生能源发电联合，不仅实现全生命周期绿 色清洁，更拓展了可再生能源的使用方式。氢能源清洁低碳。岂论氢燃烧还是通过燃料电池的电化学反映，产物只有水，没有传 统能源使用所发生的污染物及碳排放。

此外，生成的水还可继续制氢，重复循环使用，真 正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和情况污染。氢能源灵活高效。氢热值高(142.5MJ/kg)，是同质量焦炭、汽油等化石燃料热值的 3-4 倍，通过燃料电池可实现综合转化效率90%以上。氢能可以成为毗连差别能源形式(气、电、 热等)的桥梁，并与电力系统互补协同，是跨能源网络协同优化的理想互联前言。

氢能源应用广泛。氢可广泛应用于能源、交通运输、工业、修建等领域。

既可以直接 为炼化、钢铁、冶金等行业提供高效原料、还原剂和高品质的热源，有效淘汰碳排放；也 可以通过燃料电池技术应用于汽车、轨道交通、船舶等领域，降低长距离高负荷交通对石 油和天然气的依赖；还可应用于漫衍式发电，为家庭住宅、商业修建等供电供暖。氢能源宁静可控。氢气具有燃点低，爆炸区间规模宽和扩散系数大等特点，恒久以来 被作为危化品治理。

氢气是已知密度最小的气体，比重远低于空气，扩散系数是汽油的12 倍，发生泄漏后极易消散，不容易形成可爆炸气雾，爆炸下限浓度远高于汽油和天然气。因此在开放空间情况下宁静可控。

氢气在差别形式受限空间中，如隧道、地下停车场的泄 漏扩散纪律仍有待研究。氢气工业使用历史悠久。氢气作为工业气体已有很长的使用历史。现在，化石能源重 整是全球主流的制氢方法，具各成熟的工艺和完善的国家尺度规范，涵盖质料、设备以及 系统技术等内容。

电解水制氢技术历经百年生长，在系统宁静、电气宁静、设备宁静等方 面也已经形成了比力完善的设计尺度体系和治理规范，涵盖氢气站、系统技术、供配电系 统规范等内容。多种优势并举，具备纳入我国主流能源体系的基础条件。

综合以上，我们认为氢能源 具有泉源广泛、宁静可控、高效灵活、低碳环保的多种优势，同时工业生长上百年有一定 成熟度，具备纳入我国主流能源体系的基础条件。1.2氢能源切合我国落实碳减排国际责任的战略偏向氢能源可资助改善我国能源结构现状。

我国恒久以来能源相对短缺，能源消费量高于 生产量，入口依赖度较高。化石能源在能源生产与消费中所占比例过高，能源转化效率较 低。

相比化石能源，氢能源高效环保，可缓解我国能源紧张以及化石燃料燃烧副产物导致 的情况污染问题，对于我国节能减排，走低碳环保之路至关重要。我国碳排放形势严峻，节能低碳为局势所趋。低碳化转型生长是中国应对内外部新形 势、新挑战的配合要求。现在，化石能源燃烧发生的二氧化碳排放是最主要的温室气体排 放源。

国际上看，中国碳排放量在2003年凌驾欧盟，2006年凌驾美国，一连多年成为最 大碳排放国，这使得中国在国际上蒙受的碳减排压力与日俱增。2018年，我国二氧化碳排 放量增长2.3亿吨，增量占全球能源相关的二氧化碳排放增长量的 41%；排放总量到达92 亿吨，占全球二氧化碳排放总量的 27.8%。从海内来看，在能源资源、生态情况容量等多 重约束下，有效增强碳排放管控越来越成为推动高质量生长、推进供应侧结构性革新的有 力抓手。

国际责任所系，使我国选择低碳节能生长之路。2016年9月3日，全国人大常委会批准我国加入《巴黎气候变化协定》，该协定指出，各 方将增强对气候变化威胁的全球应对，在本世纪末把全球平均气温较工业化前水平升高控制在 2 摄氏度之内，并为把升温控制在 1.5 摄氏度之内而努力。全球将尽快实现温室气体 排放达峰，本世纪下半叶实现温室气体净零排放。

作为卖力任的大国，走低碳节能生长之 路既是我国的责任所系，亦是使命所向，氢能依托自身低碳清洁的特点有望成为我国实现 碳减排大战略的重要抓手。1.3重视氢能源战略职位，各国争相生长氢能源美国最先将氢能纳入能源战略，DOE主导产学研互助。美国是最早将氢能及燃料电池 作为能源战略的国家。

早在 1920 年便提出“氢经济”的观点，并出台《1920 年氢研究、 开发及示范法案》，布什政府提出氢经济生长蓝图，奥巴马政府公布《全面能源战略》， 特朗普政府将氢能和燃料电池作为美国优先能源战略，并开展前沿技术研究。2018年美国 宣布10月8日为美国国家氢能与燃料电池纪念日。美国政府对氢能和燃料电池给予连续支持，近十年的支持规模凌驾16亿美元，并努力 为氢能基础设施的建设和氢燃料的使用制定相关财政支持尺度和减免法例。

美国氢能计划 的实施以美国能源部(DOE)为主导，将资金集中用于解决氢能工业所面临的技术难题，保持 美国在世界规模内的领先职位。DOE 通过资金的投人与引导，构建了以 DOE 所属国家实 验室为主导，大学、研究所及企业为辅的研发体系。美国在氢能及燃料电池领域拥有的专 利数仅次于日本，尤其在全球质子交流膜电池、燃料电池系统、车载储氢三大领域技术专 利数量上，两国的技术占比总和均凌驾 50%。

美国液氢产能和燃料电池乘用车保有量全球 第一。停止2018年底，美国在营加氢站42座，计划2020年建成75座，2025年到达200 座，燃料电池乘用车数量到达 5899 辆。全年牢固式燃料电池安装凌驾 100 兆瓦，累计固 体式燃料电池安装凌驾500 兆瓦。

日本高度重视氢工业，立志第一个实现氢能社会。日本高度重视氢能工业的生长，提 出“成为全球第一个实现氢能社会的国家”。政府先后公布了《日本再起战略》《能源战 略计划》《氢能源基本战略》《氢能及燃料电池战略门路图》，计划了实现氢能社会战略 的技术门路。2018 年，日本召开全球首届氢能部长级集会，来自全球 20 多个国家和欧盟 的能源部长及政府官员到场集会。

未来日本将以2020 东京奥运会为契机推广燃料电池车， 打造氢能小镇。日本已往 30年累计投入数千亿日元用于研发推广，在氢能和燃料电池技术拥有专利数 世界第一。

在已往的30年里，日本政府先后投入数千亿日元用于氢能及燃料电池技术的研 究和推广，并对加氢基础设施建设和终端应用举行补助。日本氢能和燃料电池技术拥有专 利数世界第一，已实现燃料电池车和家用热电联供系统的大规模商业化推广。2014年量产 的丰田 Mirai 燃料电池车电堆最大输出功率到达 114 千瓦，能在零下 30 摄氏度的低温地 带启动行驶，一次加注氢气最快只需3 分钟，续航凌驾500干米，用户体验与传统汽车无 差异，已实现累计销量约7000辆，占全球燃料电池乘用车总销量的70%以上。储能领域， EneFarm家用燃料电池项目累计部署27.4万套，成本94万日元，相比2019年下降69%。

2017年，日本在神户口岸岛制作了氢燃料1兆瓦燃气轮机，是世界上首个在都会地域使用 氢燃料的热电联产系统。为解决氢源供应问题，日本经济工业省下属的新能源与工业技术 团结开发发机构(NEDO)出资 300 亿日元支持网内企业探索在文莱和澳大利亚使用化石能 源重整制氢并液化海运至本土。停止 2018 年底，日本在营加氢站 113 座，计划 2020 年建成 160 座，2025 年建成 320座，2030年到达900座。

燃料电池乘用车保有量到达2839辆，计划保有量 2025年 20万辆，2030年80万辆，2040年实现燃料电池车的普及。政策、资金助力欧洲向氢能社会转型，氢能有望向修建、工业、交通等多领域渗透。欧盟将氢能作为能源宁静和能源转型的重要保障。

在能源战略层面提出了《2005 欧洲氢能 研发与示范战略》《2020 气候和能源一揽子计划》《2030气候和能源框架》《2050低碳 经济战略》等文件，在能源转型层面公布了《可再生能源指令》《新电力市场设计指令和 规范》等文件。此外，欧盟燃料电池与氢团结行动计划项目(FCHJU)对欧洲氢能及燃料电池 的研发和推广提供了大量的资金支持，2014-2020年间预算总额为6.65亿欧元。

欧洲如今恰逢能源转型生长期，生长氢能源在修建、工业、交通运输、电力、就业等 多领域促进欧洲的生长。其中，到 2030 年，氢气可以取代预计的 7%的天然气(按体积盘算)，到 2040年可以取代32%。它将在2030年和2040年划分笼罩约250万户和凌驾1100 万户家庭的供暖需求，此外还包罗商业修建。

同时，到 2040 年，部署凌驾 250 万台燃料 电池将提高能源效率，同时约莫有45,000 辆燃料电池卡车和公共汽车上路，燃料电池列车 也可能取代约莫 570 辆柴油列车；包罗炼油厂和制氨厂在内的所有应用都可以实现向三分 之一超低碳氢气生产的转变；此外，具有较大减排潜力的应用，如直接还原炼钢，将可以 举行大规模的可行性试验。德国是欧洲生长氢能最具代表性的国家。氢能与可再生能源融合生长是德国可连续能 源系统和低碳经济的重要组成部门，政府专门建立了国家氢能与燃料电池技术中心 （NOW-GmbH）推进相关领域事情，并在 2006 年启动了氢能和燃料电池技术国家生长 计划（NIP），从 2007年至216年共计投资14亿欧元，资助了凌驾240家企业/50家科 研和教育机构以及公共部门；2017-2019 年开展第二阶段的事情，计划投资 2.5 亿欧元。

通过FCUJU和 NIP项目支持，德国确立了氢能及燃料电池领域的优先职位，可再生能源制 氢规模全球第一，燃料电池的供应和制造规模全球第三。德国恒久致力于推广可再生能源发电制氢技术（PowertoGas），通过氢气毗连天然气 管网，并使用现有成熟的天然气基础设施作为庞大的储能设备。

液体有机载体储氢技术 （LOHC）已乐成应用于市场，可以实现氢气在传统燃料基础设施中的储存。德国运营着世 界第二大加氢网络，共有加氢站60座，仅次于日本。全球首列氢燃料电池列车已在德国投 入商业运营，续航里程靠近 1000公里，计划2021年增加氢燃料电池列车14列。

只管英国是最早发现氢气及制造氢燃料电池车的国家，但相较于欧洲其他国家如德国 等，英国政府对氢能及燃料电池的政策支持缺乏整体性，直到 2016年英国才出台了第一个 氢能生长整体战略。2014 年，E4tech 及元素能源公布了氢能及燃料电池门路图，其中包罗了氢气供应链门路图（如氢气的生产及运输）、终端消费门路图（如运输工具）等 11个 子门路图。

这份门路图，作为零排放战略的一部门，旨在加速氢能及燃料电池的生长速度。2017年1月，欧盟的JIVE 项目资助了欧洲5个国家部署139辆零排放燃料电池客车，其 中56辆在英国。

我国氢能供应基础雄厚，未来有望在能源、交通、工业多领域应用。中国具有富厚的 氢能供应履历和工业基础。

经由多年的工业积累，中国已是世界上最大的制氢国，开端评 估现有工业制氢产能为 2500 万吨/年，可为氢能及燃料电池工业化生长初期阶段提供低成 本的氢源。富集的煤炭资源辅之以二氧化碳捕捉与封存技术(CCS)可提供稳定、大规模、低 成本的氢源供应。同时，中国是全球第一大可再生能源发电国，每年仅风电、光伏、水电 等可再生能源弃电约 1000 亿千瓦时，可用于电解水制氢约 200 万吨，未来随着可再生能 源规模的不停壮大，可再生能源制氢有望成为中国氢源供应的主要泉源。

生长氢能源对于中国战略意义深远。氢能在能源、交通、工业、修建等领域具有辽阔 的应用前景，尤其以燃料电池车为代表的交通领域是氢能初期应用的突破口与主要市场。

中国汽车销量已经一连十年居全球第一，其中，新能源汽车销量占全球总销量的 50%。工 业和信息化部已经启动《新能源汽车工业生长计划（2021-2035年)》体例事情，将以新能 源汽车高质量生长为主线，探索新能源汽车与能源、交通、信启、通信等深度融合生长的 新模式，研究工业化重点向燃料电池车拓展。在工业领域，中国钢铁、水泥、化工等产物 产量一连多年居世界首位，氢气可为其提供高品质的燃料和原料。

在修建领域，氢气通过 发电、直接燃烧、热电联产等形式为住民住宅或商业区提供电热水冷多联供。未来，随着 碳减排压力的增大与氢气规模化应用成本的降低，氢能有望在修建、工业能源领域取得突 破性希望。

中国氢能与燃料电池技术基本具备工业化基础，政策连续推动行业生长。经由多年科 技攻关，中国已掌握了部门氢能基础设施与一批燃料电池相关焦点技术，制定出台了国家 尺度86项次，具备一定的工业装备及燃料电池整车的生产能力；中国燃料电池车经由多年 研发积累，已形成自主特色的电-电混淆技术门路，并履历规模示范运行。停止 2018年底， 累计入选工信部通告《新能源汽车推广应用推荐车型目录》的燃料电池车型接共计 77款(剔 除重复车型)，并在上海、广东、江苏、河北等地实现了小规模全工业链示范运营，为氢能 大规模商业化运营奠基了良好的基础。2018年，中国氢能源及燃料电池工业战略创新同盟 正式建立，成员单元涵盖氢能制取、储运、加氢基础设施建设、燃料电池研发及整车制造 等工业链各环节头部企业，标志着中国氢能大规模商业化应用已经开启。

中国高度关注氢能及燃料电池工业生长。2011年以来，政府相继公布《“十三五”战 略性新兴工业生长计划》《能源技术革命创新行动计划(2016-2030 年)》《节能与新能源 汽车工业生长计划（2012~2020年)》《中国制造2025》等顶层计划，勉励并引导氢能及 燃料电池技术研发。此外，全国各地域也纷纷出台相关政策勉励氢能及燃料电池的生长。

2. 氢能工业化：交通领域应用为主，多种综合方式 为辅氢能现在最广泛应用与交通领域，储能、军事等领域具备多种应用场景。作为清洁能 源，氢能被列为人类能源危机和情况污染的终极解决方案，其工业化应用也进入高速生长 阶段。现在，应用最为广泛的领域为燃料电池汽车领域，丰田、本田、现代等著名车企都 推出了各自的燃料电池汽车。随各国环保要求的不停提高，氢能使用由最初的燃料电池汽 车逐渐向其他交通领域扩展，燃料电池船舶、燃料电池无人机也成为生长重点，德国、美 国、日本、韩国等国家均较为重视氢能在交通领域的工业化历程。

此外，氢能也可用于家 用电站、军事领域、便携电器等领域，应用场景较为广泛，具有较大生长前景。2.1 财政连续补助燃料电池汽车，政府政策多面支持工业生长燃料电池汽车补助由于成本高，补助力度更大。2015 年以前，纯电动汽车、混淆动力 汽车、燃料电池汽车的财政补助政策支持比力同步。

财政部、科技部2009年公布的《节能 与新能源汽车示范推广财政津贴资金治理暂行措施》中，每辆燃料电池汽车和客车划分可 拿到25万元和60万元补助，虽然划分横跨纯电动乘用车19万元和10万元，但补助额度 较高主要是思量到燃料电池汽车较高的成本而制定；2013年公布的《关于继续开展新能源 汽车推广应用事情的通知》提出2014-2015年的补助退坡政策，燃料电池汽车也包罗在内。2015 年以后，电动汽车与燃料电池汽车的补助政策开始分化。2015 年公布的《关于 2016-2020 年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》中，对纯电动和插电混动汽车的补助大幅退坡，而燃料电池汽车的补助“不退坡”，体现了在燃料电池工业成熟度不够高， 降本尚未到位的情况下的特殊政策支持。

政策连续扶持燃料电池汽车，氢能与燃料电池有望快速生长。我们国家对新能源汽车 的生长提“三横三纵”，其中三纵指混淆动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车三条门路 并行生长。现在混淆动力、纯电动两条门路生长较为成熟，氢能源有望在政策的连续扶持 下，吸引更多资本、技术、人才，推动工业快速生长。2016-2019年，我国氢燃料电池汽 车产量从629台提升至2737台，复合增长率到达63%，政策扶持初见成效。

2.2燃料电池汽车打开万亿应用市场，规模化有望降低成本2.2.1 外洋氢燃料电池汽车生长先行，海内紧跟国际技术进步潮水燃料电池汽车的降生最早可追溯到1966年通用汽车公司的缔造性开发，但该车型并未 获得商业化应用；2013 年，H2USA 同盟建立，旨在促进燃料电池汽车商业化以及氢气相 关基础设施开发，互助同伴包罗了福特、日产、戴姆勒、通用和丰田；2014年，丰田推出 首款商用燃料电池车Mirai，正式打开燃料电池汽车的商用市场。海内外皆已推出燃料电池汽车，但总体应用水平较低。

外洋主流车厂较为关注燃料电 池汽车生产，多家车企推出量产计划。其中，丰田、本田、现代已经推出了量产版的燃料 电池乘用车，疾驰、日野推出了燃料电池客车，海内虽然已推出燃料电池乘用车但尚未实 现市场化销售。从应用水平上来看，海内上汽刚刚实现燃料电池汽车商业化，市场化水平 较低，美国、欧洲和日本虽然市场化水平较高，但采购量仍然有限，燃料电池汽车全球范 围内应用水平普遍较低。

丰田 Mirai 实现成本突破，量产燃料电池汽车首次投放市场。燃料电池汽车由于成本 较高，投入消费市场较为难题，丰田的燃料电池汽车 Mirai 的正式投放标志着燃料电池汽 车进入市场化阶段。Mirai 是丰田FCV（Fuel Cell Vehicle）计划的产物。

1992年丰田开 始举行氢燃料电池汽车研究，2013 年在东京车展展出 FCV 观点车，2014 年 FCV 观点车 完成技术验证，得名 Mirai 并在日本正式上市，售价 723 万日元（约 44 万人民币），补 贴后仅售520万日元（约31万人民币）。Mirai 整套系统的焦点为其燃料电池客栈，即其 动力系统TFCS（Toyota FC Stack）。本田推出Clarity，电堆体积功率密度全球领先。

日系车企中，丰田对燃料电池汽车的 投入最大，本田次之。本田自1996年开始研究燃料电池技术，1999年开始举行燃料电池 车用实验事情，2016年在日本推出正式销售的燃料电池汽车Clarity Fuel Cell，售价766 万日元（约45万人民币）。

Clarity所搭载的电堆体积功率密度约为3.1 kW/L 左右，到达 全球领先水平。现代NEXO 续航里程逾越 Mirai、Clarity，成最大里程燃料电池乘用车。NEXO是现 代汽车第二代燃料电池汽车，1998年，现代汽车建立麻北新能源技术研究院，专注于研究 燃料电池技术，2013 年 ix35 FCEV 实现量产，成为全球首款量产的燃料电池汽车，2018 年推出第二代量产氢燃料电池车NEXO。NEXO动力系统搭载了现代第四代燃料电池技术， 加速时间、续航里程均实现新突破，其中，续航里程达 370英里(592km)，凌驾丰田Mirai 的 312 英里(502km)以及本田 Clarity 的 365 英里(587km)，成为现在最大里程的燃料电 池乘用车。

上汽推出荣威 950，率先实现海内燃料电池汽车商业化。上汽团体于 2001 年启动燃 料电池汽车研究，是海内最早从事燃料电池技术研发的车企，也是海内唯一实现燃料电池 汽车通告、销售和上牌的整车企业。

2010 年，上汽 174 辆燃料电池车到场世博会运行， 2017年大通FCV80燃料电池轻客开启商业化运营， 2018年上汽建立上海捷氢科技有限公 司，卖力上汽燃料电池电堆和系统技术开发。上汽荣威 950 是海内唯一具有通告、实现销 售和完成上牌的燃料电池乘用车，最大续航里程到达 430 公里，已实现产销 50 台，累计 运营里程凌驾50万公里。海内燃料电池汽车性能与外洋差距较大，未来仍有进步空间。

上汽团体虽然实现了中 国燃料电池汽车的从无到有，但荣威 950 各项指标仍远低于国际领先尺度。其中，续航里 程距离国际先进水平差距较大，仅能到达 430km，最高车速、百公里加速、驱动电机功率、 电堆功率密度等指标也低于国际水平，作为中国首款燃料电池汽车，上汽荣威 950 未来改 进空间较大。2.2.2 燃料电池技术难度高，工业化生长需更大投入能量密度等指标角度，燃料电池具备优势。

与锂电池相比，燃料电池系统是发电装置， 系统所带能量的巨细取决于氢罐中能存储几多氢气燃料，而锂电则是储能装置，存储能量 的极限受制于电池包的巨细，因此氢燃料电池天然具有高质量能量密度的优势。此外，燃 料电池还具备重量较轻、充电时间短、性能提升空间大等性能优点。

燃料电池技术难度较大，锂电池成本更优。从技术难度和成本角度来看，锂电池工业 生长比力成熟，已经实现规模化生产，成本较低；燃料电池汽车技术难度较大，规模化程 度低，成本高昂，而海内燃料电池关键质料，如催化剂、质子交流膜等尚无法实现规模化 生产，部门质料依赖入口且多数为外洋垄断，价钱更高。故从成本以及市场化角度来看， 锂电池具备更大优势。燃料电池更为环保，宁静性能各有优劣。

除性能、技术难度与成本外，燃料电池与锂 电池在环保、宁静等方面也有一定差异。电动汽车虽然也是响应环保招呼而降生，但美国 情况掩护局认为用于制造锂金属电解质和电池阴极的强效熔剂能导致包罗癌症在内的多种 疾病，且 用来制造压缩型高功率锂电池的钴金属具有高致癌性。而燃料电池的排放物为水， 相较而言更为环保。

从宁静性上看，锂电池在质料、结构等方面临电池组举行了控制，宁静性获得提升， 但随电池使用寿命的消耗，不宁静因素也会增加。燃料电池最大的宁静风险在于原料的易 燃性，由于氢气加压才气变为液体，故燃料电池汽车多携有高压气瓶，在碰撞、加氢气时 均容易引发氢气泄漏，为降低碰撞后气瓶的破裂风险，现在车用储氢装置大多接纳碳纤维 质料，在一定水平上保证了燃料电池汽车的宁静性。燃料电池工业链环节多、技术不成熟，燃料电池汽车生长需更大投入。

与锂电池工业 链相比，燃料电池工业链上下游环节更多，对投入的要求更大。上游燃料电池堆主要由膜 电极（由催化剂、质子交流膜、气体扩散层组成）与双极板组成，但海内上游关键质料的 研发与外洋水平存在较大差距。

其一，关键质料无法实现国产化，催化剂等大多接纳入口 质料，海内尚未实现规模化生产，导致上游成本过高；其二，制造技术落伍，双极板等制 造质量不稳定，运维成本较高；其三，制氢方法处于过渡阶段，现阶段，海内主要接纳成 本较低、氢气产物纯度较高的氯碱工业副产氢方法，天然气与煤炭制氢也在备用之列，制 氢流程无法实现完全环保，原料成本较高。现在，海内燃料电池上游相关质料以及相关技 术的研发仍处于起步阶段，需更大投入。

与锂电池相比，燃料电池下游需配备加氢站，而锂电池则需配备充电站。现在海内充 电站普及度较高，电动汽车充电可接纳公共充电站也可接纳家庭充电桩，充电更为便捷， 但出于宁静性思量，与普通汽车相似，燃料电池汽车仅能在公共站点增补燃料。因此，为 促进燃料电池下游应用，必须推动加氢站的建设，但加氢站的投资远高于普通汽车的加油 站，接纳成本时间较长，需要更多财政支持，投资成本和时间成本在一定水平上抑制了燃 料电池的下游应用。因此，从上、下游来看，燃料电池工业链生长整体仍不成熟，未来还 需要更大的资金支持和研发支持。

2.2.3 商用车为主要工业化偏向，应用优势显着虽然燃料电池乘用车在国际上已经实现商业化应用，但使用量仍然较低，燃料电池商 用车由于对空间要求低，对质量能量密度要求高，是更适用氢燃料电池的重要生长偏向， 在燃料电池商用车领域，公交车、轻型和中型卡车一直处于应用前沿。国际上燃料电池商用车应用更为广泛的原因主要有以下两点：第一，基础设施依赖性高，运营集中使用具备优势。燃料电池汽车的商业化推广与加 氢站的建设水平联系密切，由于加氢站成本过高，国际上普遍存在着加氢站建设不足的问题。

燃料电池乘用车与燃油车比力类似，需要成熟的基础设施网建设，对加氢站依赖度较 高，而商用车则仅需保障牢固用途，且多为点对点移动，只需少量加氢站的建设，较适合 于国际上氢能基础设施不完备的现状。第二，质量能量密度动员续航里程，在商用车领域体现性价比优越性。

从性能上来看， 燃料电池汽车由于电池能量密度较高，故能实现较长的续航里程，更适合于商用车。此外， 燃料电池汽车现在的成本较高，乘用车不仅需负担高昂成本且未能充实使用电池的性能优 势，故性价比力低，比力而言，商用车更能发挥燃料电池优势，实现较高性价比。

与国际情况相同，现在海内燃料电池汽车生长的主要工业化偏向也集中在商用车领域。重新能源汽车的财政补助政策上来看，2010年公布的《私人购置新能源汽车试点财政津贴 资金治理暂行措施》并未将燃料电池汽车包罗在内，即自燃料电池汽车生长初期，国家对 燃料电池汽车的补助就主要集中在商用车领域，这一政策思路也延续至今。我国现阶段以商用车作为燃料电池汽车主要工业化偏向除思量到上述国际共性问题外， 另有出于我国国情的考量。第一，储氢技术限制。

我国现在燃料电池汽车的储氢技术远落伍于外洋水平，商用车 可以简朴地通过增加储氢瓶增加续航能力，对储氢技术的要求不高，而乘用车由于空间较 小，对燃料电池体积要求较高，技术难度大，成本高，故先生长商用车较适合我国技术发 展现状。第二，商用车领域环保需求。海内商用车环保技术水平较低，导致商用车保有量虽低 于乘用车，但污染物排放反而较高。

纯电动汽车虽然可实现环保要求，但纯电动商用车电 池搭载量较大性价比力低，环保作用有限，推广燃料电池商用车则更易满足环保需求。第三，工业化恒久计划。海内燃料电池商用车现阶段生长水平好于乘用车，以商用车 为先导可培育起燃料电池汽车较为完整的工业链。

其一，可以使用商用车生长逐步提升我国燃料电池技术，弥补技术劣势，降低成本，为乘用车积累技术软实力；其二，商用车对 于加氢站的依赖水平较低，可以平滑我国的加氢站建设投入，不会由于短期基础设施投入 过大带来工业生长不平衡情况，同时加氢站网络的逐步建设完善也将为恒久乘用车推广奠 定良好基础；其三，商用车社会推广效果较好，便于未来乘用车的市场化。2.2.4 规模化有望降低成本，商用车过渡到乘用车打开万亿级市场空间凭据我国《节能与新能源汽车技术门路图》中对燃料电池汽车总体技术门路的计划， 2020 年，计划实现燃料电池汽车在特定地域公共服务用车领域的小规模示范应用，到达 5000 辆规模；2025 年在都会私人用车、公共服务用车领域实现大批量应用，到达 5 万辆 规模；2030 年在私人乘用车、大型商用车领域实现大规模商用化推广，到达百万辆规模。凭据以上数据，联合我国燃料电池汽车商用车、乘用车生长现状，我们预计2050 年燃料电 池汽车市场规模将到达500 万辆，假设2020年5000辆全部为商用车，2025年的50000 辆中60%为商用车，2030年的100万辆中40%为商用车，2050年500万辆中 20%为商 用车。

此外，凭据《节能与新能源汽车技术门路图》中对单车成本的计划，我们接纳单车最 大成本举行预计，即2020 年燃料电池汽车商用车、乘用车成天职别为150万元、 30万元； 2025 年，划分为 100 万元、20 万元；2030 年，划分为 60 万元、18 万元，凭据技术发 展情况，我们预计 2050 年两种车型成本将进一步下降，划分降为 30 万元和 10 万元。以 上数据为基础我们对单车价值量举行了预计，并由此推算出燃料电池汽车的整车市场空间。凭据测算，我们认为燃料电池汽车整车市场空间 2030 年将凌驾 3000 亿，2050 年有 望突破7000亿。将整车结构举行拆分，划分预计各组成部件未来市场空间。

燃料电池系统是燃料电池 汽车的主要组成，燃料电池系统主要包罗电堆和气体循环系统，其中，电堆由膜电极（由 质子交流膜、催化剂、气体扩散层组成）、双极板及密封件等组成。在电堆的各个组成部件中，质子交流膜、气体扩散层以及膜电极组件则受规模化生产 影响显著，随产能上升价值占比降低，催化剂、双极板划分需要铂和不锈钢质料，成本以 商品质料成本为主，对产量不敏感，规模化生产后价值占比提升；基于以上分析，我们划分对 2020-2030年燃料电池系统成本、使用成本举行假设，对 燃料电池汽车各个组成部件未来市场空间举行预计。凭据测算，我们预计2030年燃料电池汽车系统关键零部件的市场空间将凌驾2000亿， 2050 年将凌驾 3000 亿。

预计到 2050 年，燃料电池汽车整车加各零部件市场空间将突破 万亿。2.3 低污染、高续航促进交通领域应用，清洁船舶、无人机 应用前景辽阔船舶污染物排放尺度越发严格，燃料电池成为绿色船舶首选。自2015年起，国际海事 组织对船舶燃料含硫量、氮氧化物的排放提出了更为严格的要求，中国船舶污染物排放标 准也陆续出台，2016 年交通运输部公布《船舶发念头排气污染物排放限值及丈量方法》，对船舶排放的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物和颗粒物提出了明确要求，2017年中国船 级社制定《船舶应用替代燃料指南2017》，对燃料电池系统举行了详细形貌。随着船舶环 保要求的提高，动力系统接纳清洁能源局势所趋，燃料电池系统作为能源高效、零污染、 震动噪声低的动力系统，是未来船舶动力装置生长的首选。

外洋燃料电池船舶领先，海内重视度不停提升。欧洲对清洁船舶研究的支持力度最大， 相关技术国际领先，德国于 2008年研制出世界首款燃料电池游船“Alsterwasser”号；日 本燃料电池技术领先，清洁船舶起步较晚但生长较快，2009年制定《船舶行业中恒久科研 计划》，提出接纳燃料电池动力系统淘汰船舶污染排放，2015年推出燃料电池渔船，三菱 重工等企业也连续投入研究；韩国2010年公布《造船工业中恒久生长战略计划》，提出发 展燃料电池系统的要求，三星重工、STX造船等企业均到场到燃料电池船舶项目。

海内船舶动力系统以柴油机为主，存在着能量转化率低、燃料需求高，情况污染严重 等问题，随着环保需求的上升，海内对清洁船舶的重视度不停提高。现在海内清洁船舶研 制事情主要集中在中船重工第七一二研究所，2019年底，七一二所在上海国际海事会展上 展出自主研发的500kW级船用氢燃料电池系统，关键性能指标已到达国际先进水平，我国 燃料电池清洁船舶研究已取得重大突破。

据中船重工披露，2016年电动船市场规模达56.3 亿，预计到2021年将达近百亿，并逐步向长江经济带、珠江流域、环渤海地域推广。无人灵活力系统要求高，燃料电池技术有望突破无人机续航瓶颈。由于无人机“无人” 性质的特殊性，除大型军用外，其在情况监测、农业、运输等方面应用较为广泛，而对于 这些应用，无人机有效载荷需求较高，对动力系统的可控性和续航里程要求更为严格。

现 有的小型无人机接纳的动力系统主要是锂电池和内燃机。锂电池主要应用于起飞重量 10kg 以下的小型无人机，拥有噪声低、有效载荷灵活、零排放等优点，但受制于能量密度，锂 电池推进系统续航能力和耐久性不足，难以满足无人机技术更新要求；小型内燃机的液态 碳氢化合能量密度较高，续航能力好，但其高热量、高污染、高噪音、载荷灵活性差的缺 陷也无法适应无人机应用场景的扩展。燃料电池动力系统则综合了锂电池和内燃灵活力系统的优点，其耐用性和续航能力等 已经在军用无人机上获得了证实，未来消费级、工业级应用场景将更为辽阔。

我国燃料电池无人机技术生长迅速，处于国际领先职位。2015年，中国首架氢燃料电 池无人机“飞跃一号”在第三届中国（上海）国际技术收支口生意业务会上展出，成为继美国、 德国后第三个可自主生产燃料电池无人机的国家，燃料电池无人机技术国际领先。随着无 人机在海内应用场景的扩展，燃料电池动力系统有望在无人机领域获得规模化应用。

2.4技术与成本突破为关键，家庭储能等领域应用空间辽阔除在交通领域的工业化应用外，燃料电池在移动式应用和牢固式应用领域也有辽阔前 景。移动式应用主要是燃料电池型移动充电装置，牢固式应用则包罗家用燃料电池、偏远 地域独立电站等发电装置。能量密度等优势促成燃料电池在移动充电装置领域的应用。

燃料电池具有较高的能量 密度，续航时间长，更为满足条记本电脑、手机等移动设备的移动充电需求。现在，Intelligent Energy公司已经开发出首款燃料电池移动电源“Upp”，并投入非洲市场以解决非洲部门 地域存在的供电基础设施不稳定问题。但现在燃料电池移动电源仍待解决成本高、质量重、 不稳定等问题，难以实现完全市场化。我国相关领域研究仍处于空缺阶段，未来随着燃料 电池技术的进步，有望进驻移动电源领域。

家庭储能应用情况简朴，技术突破难度小，应用前景辽阔。凭据松下电器数据，对于 单个家庭来说，使用燃料电池家庭储能系统直接发电可比传统间接发电每年节约 3734kW·h 电量，家用燃料电池节能效果突出。此外，燃料电池家用情况简朴，技术突破 难度较小，现在技术水平与成本控制较为平衡，可以被大多数家庭所接受。日本家庭储能系统已经很是成熟，凭据日本经济工业省陈诉，停止2017年底，燃料电 池家庭储能系统安装量已达 23万，欧洲、韩国也在加大燃料电池家用储能系统部署。

我国相关技术成本仍较高，现在还未在海内开展应用，但我国人口基数大、家庭用电需求高， 未来相关领域生长空间庞大。3.氢工业链：上游供应充实，中游制造实力期待突 破3.1制氢：三种门路并举，化石能源制氢向可再生能源过渡我国的制氢工业以引进技术为主，技术相对成熟，与蓬勃国家的差距不大。

当前，氢 的制取技术主要有三种比力成熟的门路：一是以煤炭、石油、天然气为代表的化石能源重 整制氢；二是以焦炉煤气、氯碱尾气、丙烷脱氢为代表的工业副产提纯制氢；三是以电解 水制氢为代表的可再生能源制氢。其他技术门路，如生物质直接制氢和光解水制氢等现在 产收率较低，仍处于实验和开发阶段，尚未到达规模制氢要求。化石能源重整制氢：煤制氢技术成熟，价钱相对较低，是现在主要的化石能源重整制 氢方式。煤制氢通过气化技术将煤炭转化为合成气，经由水煤气变换分散处置惩罚来提取高纯 度的氢气。

煤制氢技术门路可以大规模稳定制氢，成熟高效。原料煤作为最主要的消耗原 料，约占煤制氢总成本的 50%。

以成本最低的煤气化制氢技术为例，每小时产能 54 万方 合成气的装置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上）价钱600元/吨的情况下，制氢 成本约8.85元/千克。联合尚处在探索示范阶段的碳补集与封存（CCS）技术以控制化石能 源重整制氢的碳排放，根据煤制氢门路单元氢气生成二氧化碳的平均比例盘算，增加 CCS 后以上设定条件下的没制氢成本约为 15.85 元/千克。以后，随着海内 CCS 技术的进一步 开发，煤制氢此方面成本将下降。

天然气制氢受制于原料资源，在我国尚未大规模生长。天然气制氢技术中，外洋接纳 的主流方法为蒸汽重整制氢。天然气作为原料占制氢成本比重达 70%以上，因此天然气价钱是决议此技术门路下制氢价钱的重要因素。

天然气制氢平均成本高于煤气化制氢，再加 上中国“富煤、缺油、少气”的资源禀赋特点，仅有少数地域可以探索开展。工业副产提纯制氢：工业废气等副产供应富足，为氢能生长拓宽泉源。工业副产提纯 制氢包罗焦炉煤气中氢的接纳使用、甲醇及合成氨工业、丙烷脱氢（PDH）项目制氢、氯 碱厂接纳副产氢制氢等。对工业副产中的氢举行提纯，不仅可以提高资源使用效率，实现 经济效益，又能起到降低污染、改善情况的效果。

中国作为世界上最大的焦炭生产国，生产焦炭发生的焦炉煤气约350-450立方米/吨， 而焦炉煤气中氢气含量达54%-59%，使用变压吸附（PSA）技术可以制取高纯度氢。焦炉 煤气制氢成本较低，现在为 11元/千克左右。

中国烧碱年产量基本在3,000万-3,500万吨 之间，其发生的副产氢气75-87.5万吨约有40%能剩余，合计约28-34万吨。甲醇及合成 氨工业、PDH 项目的合成气含氢量达 60%-95%，通过纯化技术可制取满足燃料电池应用 的氢气。中国现在的甲醇产能约为8,351万吨/年，甲醇驰放气含氢气数十亿立方米；合成 氨产能约1.5亿吨/年，合成氨驰放气可接纳氢气约100 万吨/年。

中国PDH项目现在副产 含氢量约37万吨/年。当前工业副产提纯制氢的提纯成本为 0.3-0.6 元/千克，加副产气体成本的综合制氢成 本在10-16元/千克之间。工业副产提纯制氢能够提供百万吨级氢气供应，能为氢能工业发 展初期提供相对低成本、漫衍式氢源。可再生能源制氢：引领制氢行业未来偏向，除电解水技术外其他处于起步阶段。

可再 生能源制氢技术门路现在主要是电解水制氢，电解水制氢技术主要有：碱性水电解槽（AE） 技术，最为成熟，海内单台最大产气量为 1,000立方米/小时；质子交流膜水电解槽（PEM） 技术能效较高，海内单台最大产气量为 50 立方米/小时；固体氧化物水电解槽（SOE）采 用水蒸气点解，能效最高，但尚处于实验阶段。电解水制氢现在成本高，且火电占比高的供电情况下环保效果低下。

电解水制氢成本 主要泉源于牢固资产投资、电和牢固生产运维这四项开支，其中电价高是造成电解水成本 高的主要原因，电价占其总成本的 70%以上。接纳市电生产，制氢成本高达 30-40 元/千 克。使用“谷电”电价，低于 0.3 元/千瓦时，电解水制氢成本靠近传统石化能源制氢。

且 在火电占比力高的供电情况下，按中国电力平均碳强度盘算，电解水制氢 1 千克的碳排放 高达 35.84 千克，是化石能源重整制氢单元碳排放的 3-4 倍。若使用富余的可再生能源电 力 (水电、风电、太阳能等)的边际成本较低，制取氢气的成本会越发低廉，同时也能实现 可连续，并将二氧化碳排放量大幅降低。供电结构转变与政策支持促进可再生能源制氢发挥效率、环保双重效能。

未来，可再 生能源制氢具有庞大的生长潜力。国家生长和革新委员会与国家能源局先后发文，支持高 效使用廉价且富厚的可再生能源制氢。

四川、广东等地对电解水制氢给予政策支持，将其 最高电价划分限定为 0.3 元/千瓦时和 0.26 元/千瓦时。陪同技术生长、规模化效应，都市 使此技术门路成本下降。现在，中国的氢能市场还处于生长初期，三种制氢门路并举，联合差别技术门路制氢 的产能、经济性和环保性角度，差别地域需要依据资源禀赋、科技及成本等条件举行选择。整体而言，氢气供应富足，泉源由由化石能源向可再生能源过渡。

预计2030年左右，可再 生能源电解水将成为有效供氢主体，努力推动生物制氢和太阳能光解水制氢技术生长； 2050 年左右中国能源结构从传统化石能源为主转向以可再生能源为主的多元格式，会推动可再 生能源电解水制氢占比大幅提升，煤制氢联合 CCS技术、生物制氢和太阳能光解水制氢等 技术将会成为氢能源供应的重要增补。3.2 储氢：高压氢罐靠近全球领先水平，固、液储氢仍处示 范应用阶段氢的储存要求宁静、高效、低成本、便捷，主要技术指标有容量、加注便捷性、耐久 性等。当前，氢的储存主要由气态储氢、液态储氢和固体储氢三种形式。

高压气态储氢是 最广泛的应用形式，低温液态储氢主要在航天等领域获得应用，有机液态储氢和固态储氢 尚处于示范阶段。高压气态储氢占比最高，技术成熟，成本有望迅速下降。高压气态储氢是现阶段的主 要储氢方式，其容器结构简朴、充放氢速度快，分为高压氢瓶和高压容器两大类。

最为成 熟且成本较低的技术是钢制氢瓶和钢制压力容器。20MPa钢制氢瓶已经在工业中广泛应用， 且与45MPa钢制氢瓶、98MPa钢带缠绕式压力容器组合应用于加氢站。碳纤维缠绕高压氢瓶为车载储氢提供了方案。

现在 70MPa 碳纤维缠绕 IV 型瓶已是外洋燃料电池乘用车车 载储氢的主流技术，我国燃料电池商用车载储氢方式以 35MPa 碳纤维缠绕 III 型瓶为主， 70MPa 碳纤维缠绕 III 型瓶也已少量用于我国燃料电池乘用车中。靠近全球领先水平。70Mpa 的储氢罐的制备现在是我国高压气态储氢面临的主要难题，125kg 的储氢系统价 格上万元，若能实现技术突破实现量产，其成本将迅速下降。

液态储氢投入与损耗大，现在未投入商用。液态储氢可分为低温液态储氢和有机液体 储氢，具有储氢密度高等优势。

低温液态储氢的储氢密度可达 70.6kg/m³，但液氢装置一 次性投入较大，液化的历程中存在较高能耗，储存历程中的蒸发会发生一定损耗，天天 1%-2%的挥发，而汽油每月只损失 1%，因此现在极不经济，在我国仅用于航天工程等领 域，民用领域尚未出台相关尺度。有机液体储氢其发生的氢化物性能稳定，宁静性高，但 存在脱氢效率较低、反映温度较高、催化剂易被中间产物毒化等使用问题。现在海内已有 燃料电池客车车载储氢示范应用。

我国固态储氢尚处示范阶段，克服技术问题将在燃料电池领域迅猛生长。固态储氢是 最具潜力的储氢方式，能够克服高压气态、低温液态储氢方式的缺点，运输利便、储氢体 积密度大、压力低、成本低、高宁静性等特点使其特别适合应用于燃料电池汽车。但现在 主流金属储氢质料重量储氢率低于3.8wt%，克服氢的吸放温度限制是实现更高效储氢的主 要技术难题。

现在外洋固态储氢已经在燃料电池潜艇中得以商用，在漫衍式发电、风电制 氢、规模储氢中获得示范应用，中国的固态储氢也在漫衍式发点中得以示范应用。3.3 运氢：短期长管拖车为主，规模化后恒久管网生长是必 然趋势氢的输运按其形态分为气态运输、液态运输和固体运输，其中气态和液态是现在的主 流运输方式。

高压气态运输短期长管拖车为主，加压与运力仍待提高。高压气态氢的运输有长管拖 车和管道运输两种方式，凭据氢气的输送距离、客户漫衍及使用要求等情况的差别，适用 于差别场所。

高压长管拖车现在是海内氢气近距离运输队主要方式，技术相对成熟，生长 发展了一批储运氢相关企业。但当前与海内的技术和效率同国际领先水平存在一定的差距。海内 20MPa 长管拖车是最普遍的形式，单车运量约为 300 千克，而外洋领先技术接纳 45MPa纤维缠绕高压氢瓶长管拖车运输，单车运量高达 700千克。液态氢运输在技术成熟地域广泛运用，我国民用尚处空缺。

液态氢运输适合远距离、 运量大的应用场景，接纳液氢运输方式能够淘汰车辆运输频率，提高加氢站的供应能力。现在美国、日本已大量投入使用液氢罐车作为加氢站运氢的重要方式之一，我国现在尚无 民用液氢运输的实践，以高压气态方式为主。输氢管道建设尚有差距，管网联合势在必行。

管道运输管道运输运行压力通常为 1.0-4.0MPa，运量大、能耗低、边际成本低，是实现大规模、长距离气态氢运输的重要方 式。管网建设一次性投入资金规模庞大，但恒久看来是氢气运输生长的一定趋势。

停止 2019 年，美国已有约2600公里的输氢管道，欧洲已有1598公里，而我国还停留在“百公里级 “。输氢管网建设在初期可以努力探索掺氢天然气的方法，充实使用现有的能源运输管道 设施。

现在，我国氢能储运将连续以长管拖车运输高压气态氢为主，以低温液态氢、管道运 输方式为辅，协同生长。恒久来看，车载储氢技术将接纳更高密度和宁静性的技术推动高 压气态氢、液态氢的运输，氢气管网建设也将加速结构，实现差别细分市场和区域的协同 生长。3.4加氢：各地公布建设计划，增强基础设施配套加氢的基础设施是燃料电池车应用的重要保障，也是氢能生长使用的关键环节。经由 氢气压缩机增压的氢气存储于高压储氢罐，再通过氢气加注机为氢燃料电池加注氢气。

乘 用车在商业运行中氢气加注时间在3-5分钟之间。加氢站的技术门路有站内制氢和外供氢两种，其中内制加氢站包罗电解水制氢、天然 气重整制氢等方式，降低运输用度的同时也增加了加氢站运营的难度。由于现在海内氢气 根据危险品治理，所以尚未有商用的站内制氢加氢站。外供加氢站则是通过长管拖车、管 道输送氢气、液氢运输后，在站内举行加压、存储和加注，运输成底细对更高。

海内加氢站加速建设，国产化加速氢能源成本下降。海内加氢站的建设成本较高，其 中设备成本占到70%左右，单个加氢站投资成本在1,000万元以上，大幅高于传统加油站 的建设成本，且设备的运营与维护、人工用度等都使得加注氢气的成本较高，在 13-18元/ 千克左右。

随着氢气加注量的不停增加以及同加油站、加气站的合建，单元氢气的加注成 本将出现下降趋势。同时，加氢设备亟需国产化，由现在焦点设备依赖入口走向自主研发 和量产化，将有力推动氢能源使用成本的下降及其普及。

凭据计划，在 2020 年，中国将建成 100 座加氢站，日本建成 160 座加氢站，韩国 建成80座加氢站，德国也预计到达100座加氢站的规模。停止2018年底我国加氢站共有 23 座，占全球加氢站的比例约为 6.23%。其中加氢规模在 500 公斤以上的有 9 座，手续 齐备的商用加氢站仅 6 座。

这距离我国 2020 年建设 100 座加氢站的目的另有很大距离， 同时也讲明，未来加氢站建设进度会急剧增加，相关方面需求庞大，是可见的时机点。近 年来，上海、江苏、广东、山东等省市公布氢能生长计划，着力增强对加氢站配套设备和 建设运营按建设规模举行补助。

2019年3月，“推动充电、加氢等设施建设”增补进入《政 府事情陈诉》。政策支持将有力推动加氢站建设，进一步明确加氢站审批流程，推动装备 自主化，与燃料电池车协同生长。3.5 发电：质子交流膜电池为主流，技术进步与成本下降任 重而道远燃料电池是实现氢能源大规模普及的重要途径，在当前的商业应用中，质子交流膜燃 料电池、熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池是三种最主流的燃料电池技术门路。

质子交流膜燃料电池具有事情温度低、启动快、比功率高等优点，适用于交通和牢固 式电源领域，成为现阶段海内外主流的应用技术。熔融碳酸盐燃料电池的优点有事情温度 较高，反映速度较快、不需贵金属催化剂、提高燃料有效使用率等，但也存在高温条件下 液体电解质较难治理，恒久腐蚀和渗漏现象严重等问题。

其中小型电站可应用于通讯、气 象电站和水面舰船、机车等的热电联供。固体氧化物燃料电池燃料适应性广、能量转换效 率高、全固态、零污染、模块化组装，常在大型集中供电、中型分电、小型家用电热联供 领域作为牢固电站使用。海内燃料电池工业链未全面结构，焦点零部件技术仍待突破。

质子交流膜燃料电池使 用铂及其合金作为催化剂，其高昂的成本制约燃料电池的规模量产和商业化推广，我国尚 处实验研究阶段。焦点零件质子交流膜对性能要求高，开发生产难度大，现阶段主流产物 多为美国、日本制造；气体扩散层极大影响燃料电池成本和性能，主流生产企业漫衍于日 本、加拿大、德国等。

其他部件，如金属双极板和电堆已在海内实现多企业结构。我国电燃料电池多指标落伍国际水平，技术进步亟待解决。中国的燃料电池技术研发 和工业化集中于质子交流膜燃料电池和固体氧化物燃料电池两类。

近年来在国家政策和重 点项目支持下，燃料电池技术取得了既定的进步，开端掌握了燃料电池电堆与关键质料、 动力系统与焦点部件等焦点技术，部门技术指标靠近国际先进水平，但仍有许多关键技术 指标较为落伍，且工程化、工业化水平低，总体技术较日本、韩国等技术相对成熟的国家 有一定差距。就质子交流膜燃料电池而言，在燃料电池电堆领域，海内现在先进的水平下，在用额 定功率品级为36kW/L，体积功率密度为1.8 kW/L，耐久性为5000h，低温性能为-20℃， 应用情况暂处百台级别；相比之下，国际一流水平的在用额定功率品级和体积功率密度分 别为 60-80kW/L、3.1kW/L，低温性能到达-30℃，应用到达数千台级别，各项指标显著 优于海内水平。

在焦点零部件领域，海内膜电极电流密度为 1.5A/cm²，空压机为30kW级实车验证， 储氢系统为 35MPa-III 型瓶组，金属双极板尚处于实验和试制阶段，石墨双极板小规模试 用缺少耐久性和工程化验证，氢气循环泵尚处于技术空缺，仅 30kW 级引射器可以实现量 产；相比而言，国际较高水平则可以实现电流密度 2.5A/cm²，完成空压机100kW级实车 验证，使用 70MPa-IV 型瓶组，石墨双极板完成实车验证，金属双极板技术和 100kW 级 燃料电池系统用氢气循环泵技术也已趋于成熟。在关键原质料领域，我国现在的先进水平下，催化剂的铂载量约 0.4g/kW，且只能进 行小规模生产，质子交流膜和炭纸、炭布处于中试阶段，而国际先进水平下，催化剂的铂 载量达0.2g/kW且技术成熟，且催化剂、质子交流膜、炭纸、炭布、密封剂等已经到达产 品化、批量化生产阶段。固体氧化物燃料电池的电池电堆整体技术也与外洋先进水平存在 较大差距，单电池与电堆峰值功率密度较低、电堆发电效率较低、整体发电系统在性能和 衰减率上与国际一流水平另有较大差距，未举行商业化推广。

燃料电池系统技术未来将会连续开发高功率系统产物，通过系统结构设计优化提高产 品性能，通过计谋优化提高差您寿命，优化零部件和提升规模化效应连续降低成本。这既 是燃料电池系统技术未来的生长偏向，也是努力追赶世界一流水平的一定要求。

预期到 2050年左右，平均制氢成本将不高于10元/千克，储氢密度到达6.5wt%，系统体积功率 密度到达6.5kW/L，乘用车系统寿命凌驾10,000小时，商用车到达30,000小时，牢固式 电源寿命凌驾 100,000 小时，启动温度降至-40℃，系统成本降低至 300 元/kW。燃料电 池的技术进步与成本下降依然任重而道远。

4. 氢能有望纳入国家主流能源治理体系，工业链相 关公司打开发展空间4.1 国家队进场，氢能有望纳入我国主流能源治理体系在氢能源生长初期阶段，中小企业到场居多。我国对氢能的研究与开发可追溯到20世 纪60年月。2000年科技部启动973基础研究项目，内容为氢能的规模制备、储运和燃料 电池的相关研究，该项目针对氢能领域的若干科学命题的焦点技术开展基础性研究。

2001 年-2005 年，国家科技部 863 电动汽车重大专项设立课题，以期在燃料电池、燃料电动发 念头以及整车系统方面形成一套拥有自主知识产权的焦点技术，最终开发乐成燃料电池公 交车和燃料电池轿车。早期的氢燃料电池行业生长以民企自刊行为居多，资金、技术、人 才积累有限。2011年以来，政府相继公布《“十三五”战略性新兴企业生长计划》《能源技术革命 创新行动计划（2016~2030年）》《节能与新能源汽车工业生长计划（2012~2020年）》 《中国制造 2025》等顶层计划，勉励并引导氢能及燃料电池技术研发。2012 年，清华大 学、同济大学、中科院大连物理化学研究所、上汽、一汽等提倡建立中国燃料电池汽车技 术创新战略同盟。

2016 年 10 月 26 日，在中国汽车工程学会年会上，国家强国战略咨询 委员会、清华大学教授欧阳明高作为代表公布了备受关注的节能与新能源汽车技术门路图， 其中燃料电池的计划如下：近几年大央企不停加入，以与地方政府互助、生长都会氢能源工业为出发点，逐步将 氢能源领域生长提上日程。进入2019年，广东、山西等10个省份将生长氢能写入政府事情陈诉，山东、浙江等 省份陆续公布当地氢能工业生长计划。随着国有企业的进驻与生长，更多的集会和组织开 始关注重视氢能源。

我们认为，我国氢能的生长已经进入关键期，前期基础的工业化配套 能力已经具备，现在需要的是增强氢能在各个领域的规模化应用，从而拉伸工业链配套能 力，提高整个工业的成熟度。4.2 推荐逻辑及相关受益公司分析推荐逻辑：氢能源泉源广泛，低碳环保，切合我国碳减排大战略，同时有利于解决我 国能源宁静问题，有望进入我国主流能源体系。我们认为 2050年左右率先工业化的氢燃料 电池汽车领域有望发生上万亿的市场空间，随着应用领域的拓展，氢能相关工业发展空间 辽阔。

我们认为工业链上下游中，焦点零部件国产化各细分领域龙头最优先受益，推荐关 注空压机、铂催化剂、氢罐、膜领域龙头：雪人股份、贵研铂业、富瑞特装、东岳团体； 其次上下游配套的加氢设备、加氢站建设也为传统公司带来新业务扩张弹性，推荐关注厚 普股份、深冷股份、北方稀土、瀚蓝情况；最后，我们认为恒久来看，电堆及系统也将走 出具有恒久竞争力的公司，推荐关注电堆及系统生产商潍柴动力、东方电气、大洋电机、 腾龙股份、美锦能源、雄韬股份。（陈诉泉源：申万宏源）获取陈诉请登陆未来智库www.vzkoo.com。

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