1、2019年 氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 2019年2月 2 目录 燃料电池定义及发展演进 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 氢能及燃料电池产业链分析 全球氢能及燃料电池产业发展现状 中国氢能及燃料电池产业发展现状及趋势 氢能及燃料电池产业发展研判 基本概念 类型及其比较 主要特点 应用领域 产业演进 产业链分析 细分环节分析 燃料电池系统发展现状 燃料电池汽车发展现状 主要国家发展情况 产业发展环境 技术发展现状 产业发展现状 区域分布特点 难点和突破点 技术趋势 成本趋势 规模预测 第六章 投资价值分析 投资并购情况 投资机会分析 投资标的分析 2018年 氢能及燃料电

2、池产业演进与投资价值分析白皮书 01 燃料电池定义及发展演进 2018年氢燃料电池产业演进及投资价值分析白皮书 3 基本概念 燃料电池定义 燃料电池是一种利用化学能提供电能的一种能量转换装置，即在电催化剂的作用下，将可再生燃料（比如氢、有机小分子等）里的化学能转变成电能。 和蓄电池不同，燃料电池内部并不贮存反应所需要的化学燃料，它只是提供了一个进行化学反应的场所。 虽然称为燃料电池，其运作过程中并不会产生明火，产生电能的过程也不需要旋转式发动机等运动部件。 电池工作时，燃料由外部供给，在电极上进行反应。只要反应物不断输入，反应产物不断排出，燃料电池就能连续地发电。 以燃料电池中最典型的质子交换

3、膜燃料电池为例，质子交换主要起隔绝正负极的作用，相当于蓄电池中的隔膜和电解质。质子交换膜紧邻催化剂层，相当于实验室中的电极，是将燃料和氧化剂分开进行电化学反应的场所，是整个电池的核心。催化剂层外是扩散层，扩散层既有收集电流的作用，也是气体扩散和电流通道。电池工作时，电池内部负极供给燃料（氢气），正极供给氧化剂（空气），使氢气在覆盖有催化剂的质子交换膜作用下，在阳极催化分解成质子（氢离子）和电子，氢离子进入质子交换膜中达到正极，电子不能通过质子交换膜达到正极，而是沿外部电路移向正极，用电的负载就接在外部电路中发电。在正极上，空气中的氧同电解液中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水并释放热量。 图

4、1 燃料电池工作原理图解 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 4 类型及其比较 碱性 燃料电池 AFC 质子交换膜 燃料电池 PEMFC 磷酸 燃料电池 PAFC 熔融碳酸盐 燃料电池 MCFC 固体氧化物 燃料电池 SOFC 图 2 按电解质不同的燃料电池分类 燃料电池按照不同的标准可以划分为不同的类型，分类标准主要包括运行机理、电解质种类、燃料类型、工作稳定和结构类型等。目前主要依据电解质种类和燃料类型进行分类，汽车企业最常用到的电池为以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池。 划分标准 类别 按运行机理 分为酸性燃料电池和碱性燃料电池 按电解质种类 分为碱性燃料电池（AFC）、

5、磷酸燃料电池（PAFC）、燃融碳酸盐燃料电池（MCFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和质子交换膜燃料电池（PEMFC） 按燃料类型 分为氢气、甲醇、甲烷、乙烷等燃料电池 按工作温度 分为低温型（温度低于200）、中温型（温度为200750）、高温型（温度高于750）燃料电池 按结构类型 分为管状燃料电池、平板型燃料电池和单片型燃料电池等 按照电解质不同，燃料电池可分为碱性燃料电池（AFC）、质子交换膜电池（PEMFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）及固态氧化物燃料电池（SOFC）。 质子交换膜燃料电池。也称聚合物电解质膜或固态聚合物电解质膜燃料电池，电解质是一片

6、薄的聚合物膜。在80的温度下即可工作，在寒冷条件（ -10 ）下亦能迅速启动。其电力密度高，其体积相对较小，同时工作效率高，并且能快速地根据用电需求而改变其输出。但这类燃料电池对膜材料要求较高，增加了制造成本。此外，该类电池需要采用贵金属作为催化剂，铂价格较高，增加了电池成本，且催化剂与工作介质中的一氧化碳发生作用后发生“中毒”而失效，会降低工作效率或完全损坏。 燃料电池类型划分 燃料电池主要种类及比较 表1 燃料电池划分标准及类别 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 5 类型及其比较 碱性燃料电池。该电池的结构与质子交换膜燃料电池类似，其电解液为水溶液或氢氧化钾基质。工作温

7、度较低，约为80，因此启动较快，但能量密度较低，仅为质子交换膜燃料电池的十分之一。碱性燃料电池生产成本低，催化剂对一氧化碳等杂质也较敏感。可用于固定发电装置，在航天飞机上也有所使用，提供动力和水。 磷酸燃料电池。该类电池的电解质为液体磷酸，通常位于碳化硅基质中。磷酸燃料电池的工作稳定较高，约150-200，但亦需电极上的白金催化剂加速反应。由于温度高，其反映速度更快，对杂质的耐受性也更强。磷酸燃料电池效率较低，约为40%，加热时间更长。该类电池可用为医院、学校、小型电站等提供动力。 熔融碳酸盐燃料电池。这类电池原理为温度加热到650时，盐会产生熔化，产生碳酸根离子，从阴极流向阳极，与氢结合生成

8、水、二氧化碳和电子。这种电池工作的高温能够在内部整合天然气和石油等碳氢化合物，在内部生成氢。此外，该类电池的催化剂可由镍替代，产生的多余热量还可被联合热电厂利用。但正是因为高温，电池需要较长时间才可达到工作温度，且在交通运输和家庭发电方面均不太安全，对大规模的工业加工和发电气轮机更为适用。 固态氧化物燃料电池。该类电池的电解质为固态陶瓷电解质，工作温度更高，8001000之间。这类电池能够抵御外界一氧化碳、硫等杂质的污染，也可以直接使用石油或天然气实现发电。因使用的是固态电解质，这类电池比熔化的碳酸盐燃料电池更稳定，也更安全，但用来承受其高温的建造材料也更昂贵。 燃料电池主要种类及比较 表 2

9、 燃料电池主要类型及特征比较 电池类型 PEMFC （质子交换膜燃料电池） PAFC (磷酸型燃料电池) AFC （碱性燃料电池） MCFC （熔融碳酸盐 燃料电池） SOFC （固体氧化物 燃料电池） 优点 （1）体积相对较小 （2）工作效率高 （3）相对能快速地启动 （4）技术成熟可靠性高，电力密度大，寿命相对较长 （1）阴极性能得到改善 （2）可以不使用贵金属作为催化剂 （3）材料成本低，电解质成本非常低廉 （1）燃料适应性广 （2）采用非贵金属作为催化剂 （3）启动速度快 （1）燃料适应性广 （2）采用非贵金属作为催化剂 （3）高品位余热可用于热电联供 （4）较高的功率密度 （1）燃料

10、适应性广 （2）固态电解质更安全 （3）高品位余热可用于热电联供 （4）较高的功率密度 （5）对硫抗耐 缺点 （1）铂催化剂昂贵 （2）对CO和S中毒敏感 （1）必须使用纯的H2和O2 （2）需周期性地更换KOH电解质 （3）必须从阳极及时除水 （4）电解质容易CO2中毒 （1）CO2必须再循环 （2）熔融碳酸盐电解质有腐蚀性 （3）退化/寿命问题 （4）材料昂贵 （1）材料在高温下运行会产生一系列问题 （2）密封问题 （3）电池部件制造成本高 （1）工作温度高、启动慢 （2）制造材料成本高 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 6 主要特点及应用领域 主要特点 原料来源广 燃

11、料电池燃烧的燃料主要是氢气，而水中富含大量的氢元素，可以作为氢气的重要来源。此外，化石燃料，如煤炭、天然气、石油等也可作为氢气的来源。 能量转化效率高 燃料电池是直接将燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制。目前燃料电池系统的燃料电能转换效率在45%60%，而火力发电和核电的效率大约在30%40%。 适用范围广 规模及安装地点灵活，燃料电池电站占地面积小，建筑设周期短，电站功率可根据需要由电池堆组装，十分方便。燃料电池既适用于城市大型发电站，也可作为医院、商店、集体宿舍、边远山区的小型发电装置，以及日常和国防用于行走机械的动力系统。 环境保护性，“碳”值低 从煤炭到

12、石油、再从石油到天然气，清洁能源的革命均是以脱碳为目标。而氢气作为燃料的燃料电池，其工作时仅有水排出，同时不会产生任何副产品，是非常环保的供能系统。若以其他烃类化合物作为燃料，通过燃料电池系统释放出来的污染物比直接燃烧要降低几个数量级，亦可有效的保护环境。 热值高 与木柴、煤炭、汽油、天然气和锂电池等传统供能燃料或系统相比，氢气的热值非常高。同等质量下，氢气是煤热值的4.7倍，是石油天然气的3.3倍，更是三元锂电池蓄能的100多倍。 燃料（储能）类型 能量密度（MJ/Kg） 木柴 0.13 煤 29.3 汽油 44 天然气 42 三元锂电（单体300Wh/Kg） 1.08（电池包系统更低） 氢

13、气 143 表3 各类燃料能量密度比较 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 7 主要特点及应用领域 主要应用领域 机动车上的应用： 燃料电池汽车的用户使用习惯与传统燃油汽车用户使用习惯类似。传统燃油汽车的气体排放成为空气中的主要污染物之一，与此同时，部分国家地区由于汽车保有量的持续上升给石油需求带来巨大压力。新能源汽车已应运而生，燃料电池汽车则因其具有续航里程高、加氢时间短、动力性能好等多项特点成为替代传统燃油汽车的产品。 军事上的应用： 燃料电池使用时间长，以及宁静的工作特点极适合于军事工作对电力的需要。在军事上，微型燃料电池要比普通的电池具有更高的能量密度和更强的优越性，

14、在进行下一次燃料补给之前，车辆可以行使地更远，或在遥远的地区活动更长的时间。这样，战地所需的支持车辆、人员和装备的数量便可以显著的减少。 空间领域的应用： 在20世纪50年代后期和60年代初期，美国政府为了替其载人航天飞行寻找可靠的能源，对燃料电池的研究给予了极大的关心和资助，使燃料电池取得了长足的进步。重量轻，供电供热可靠，噪声轻，无震动，并能生产饮用水，所有这些优点均是其它能源不可比拟的。 发电厂的应用： 目前全球范围内，燃料电池开发的最完善是固定发电站。燃料电池技术的独立性、高能效对于那些国家电网不能覆盖，或国家电网不够稳定而需要备用电力设备的地区而言，具有特殊的意义。 移动装置上的应用

15、： 微型燃料电池因其具有使用寿命长，重量轻和补充燃料方便等优点，比常规电池具有得天独厚的优势，无人机上已有燃料电池的应用。目前美国、德国等国也依旧在研究该类便携式燃料电池产品。 家庭的应用： 低温质子交换膜燃料电池或磷酸型燃料电池可以满足私人居住和小型企业的所有热电需求。这些燃料电池应该能够为单个私人居户或几家居户提供能源。 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 8 产业演进 燃料电池技术发展 燃料电池汽车发展 1960s 1990s 1980s 2000s 2010s 1966 GM Electrovan 各大厂商纷纷开展FCV的研究 1993年巴拉德推出燃料电池大巴高性能F

16、CV问世 高压储氢瓶技术推动续驶里程提升； 各大厂商陆续推出FCV车型； 2014年丰田上市销售，FCV初步进入商业化阶段 2015 2017 大巴车燃料电池电池寿命大于10000h，轿车大于5000h； 催化剂铂用量降到0.2g/kw； 部分国家制定了详尽的燃料电池汽车推广计划； 丰田、现代等车企的燃料电池车开始进入商业化应用； 最早的燃料电池产品5KW燃料电池组 商业化应用：最早应用于航天领域 性能飞跃、成本降低、耐久提高； 关键技术：全氟磺酸质子交换膜出现； 关键推动：加拿大国防部对Ballard公司的大力投入 多个领域应用推广：1)交通工具；2)固定发电；3）便携发电；4）航空航海 性

17、能进一步提升，成本每千瓦55美元，耐久性接近5000h； 相关专利技术开始增多； 多个国家和地区相继发布“氢能”计划；燃料电池开始进入示范应用阶段 比能量大于1kwh/kg； 部分领域已实现商业化应用； 技术成果转化速度加快； 各类资本开始关注该领域； 燃料电池的发展最早可追溯到上世纪50年代，至今已发展了近90年。纵观燃料电池发展史，可分为几段重要时期。 阶段一：1950年1990年；不计成本的技术探索期，在航天、军事领域等有所应用； 阶段二：1990年2000年；技术快速飞跃、成本快速下降，参与研发和生产的国家和相关企业数量增长，燃料电池在汽车、发电等多个领域的应用逐步实现； 阶段三：20

18、00年2010年：燃料电池性能进一步提升，专利申请活跃度高；全球多个国家和地区通过制定规划、投入资金等方式支持燃料电池发展；汽车等应用领域接近商业化水平； 阶段四：2010年至今：燃料电池性能和成本已可满足商业化应用，部分企业已实现商业化运营；多个国家和地区开始重视燃料电池技术发展，持续发布政策支持产业发展。 图 3 燃料电池及燃料电池汽车发展演进图 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 9 02 氢能及燃料电池产业链分析 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 10 产业链分析 产业链全景图： 氢能及燃料电池产业链主要包括制氢、储氢和输氢、加氢站的建设、燃料电池

19、堆、燃料电池系统及燃料电池应用等多个环节。 制氢、储运氢气是保证原料来源的关键 制备氢气目前主要根据技术方法进行分类，包括煤炭制氢、石油天然气裂解过程中制氢，这两类制氢技术相对成熟，目前在电解水制氢、生物质生氢等方面也有探索。 燃料电池堆是产业链的核心 燃料电池堆由双极板、扩散层、质子交换膜、催化剂等多个部件组成，其中催化层、质子交换膜、气体扩散层等，具有较高的技术门槛，亦是燃料电池堆的最关键部分。 燃料电池动力系统是燃料电池应用的重要载体 燃料电池难以单独发挥作用，需与其他装置和部件一道实现充能、放能。燃料电池用加湿器、功率调节器、空气压缩机、氢气循环泵与燃料电池堆一起组成了燃料电池动力系统

20、。 燃料电池汽车等应用为燃料电池发展的最终目的 燃料电池具有的高能量密度性、环保性和可再生性将在多个领域得到更广泛的应用，其中燃料电池汽车、燃料电池船舶、燃料电池发电厂等将率先取得应用。 加氢站的建设是保障产业快速发展的重要一环 加氢站是燃料供应的场所，是连接燃料制备到燃料应用的重要一环。加氢站建设过程中涉及到卸气设备、压缩设备、加氢机等多个部件。 煤炭天然气水等 合 金储 氢材 料 、储 氢罐等 储运氢 加氢站/设施 卸气 装置 压缩设备 加氢机 催化层 燃料的供应 燃料电池车、船舶、发电厂等 Pt合金催化剂 多孔材料、树脂复合材料 碳布、炭黑等 石墨碳板、复合双极板、金属双极板等 质子交换

21、膜 气体扩散层 双极板 燃料电池堆 燃料电池用加湿器 功率调节器 空气压缩机 氢气循环泵 燃料电池动力系统 站控系统 图 4 氢能及燃料电池产业链全景图 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 制氢 纯化 制 氢 设 备 吸附剂等 燃料的获取 11 细分环节分析 制氢 电解水制氢则是一种完全清洁的制氢方式，可用于发电站的调峰储能，即在用电的低谷期，将发电站多余的电能用于水电解制氢，国际上该类技术已相对成熟，国内部分水电站、光伏电站也有所应用。但这种方法能耗大，电站现场制氢也依旧有所局限，成本相对较高，制氢量约占10%左右。 制氢方式根据原理和原材料进行分类，主要分为三大类，即化学

22、重整、电解水制氢和生物制氢。 化学重整制氢主要是通过化学方法对有机物、化石燃料如煤、天然气或石油进行高温重整或部分氧化重整，如天然气中的主要成分甲烷被分解成H2、CO2、CO。这种制氢技术已经相当成熟，这种路线占目前工业方法的85%以上，其制氢产率为70%-90%。 根据的统计数据显示，全球制氢能力约保持在1440 百万标准立方英尺/天。其中中国的制氢能力保持在1320.86 吨/天以上，其中85%以上均为化学重整制氢，该类氢气大部分用于合成氨、石油炼化等领域。 生物制氢法则采用有机废物为原料，通过光合作用或细菌发酵进行产氢，其关键点在于培养高效率、高选择性的生物菌种，但目前在产氢机理、菌种培

23、育、细菌代谢路径等方面仍有诸多问题有待研究。 企业 相关产品及业务 产业链环节 企业 相关产品及业务 产业链环节 汉能科技有限公司 太阳能光伏发电、燃料电池以及相关关键原材料的研发和中试 制氢 厚普股份 制氢、储氢和加氢、燃料电池 制氢、储氢 中国石油化工股份有限公司 主要集中于炼化制氢领域，同时加大探索氢能的开发利用 制氢 京城股份 储氢瓶 储氢、运氢 神华集团 煤制氢、氢气输送 制氢、储运 氢阳新能源控股 常温常压储氢技术 储氢、运氢 普顿（北京）制氢科技有限公司 生产氢气燃料发电装置、制氢设备，制氢站设计等 制氢 葛洲坝 研究发展光电、风电等绿色能源以及氢燃料电池的应用； 储氢、运氢 恒

24、力石化 煤制氢，煤制氢装置 制氢 南方电网 常温常压液态储氢 储氢、运氢 中化集团 制氢、提氢装置 制氢 汉钟精机 氢气压缩机，回收泵 储氢、运氢 图 5 各类制氢工艺成本比较 表 4 制氢、储运氢气的主要企业 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 12 细分环节分析 对于氢气的储存状态形式可分三种，分别为气态储氢、液态储氢及固态储氢，分别对应不同的运输模式。其中气态储运和液态储运是目前正在大规模使用的方式，其中液态储氢以低温液态储氢为主。 从成本上来看，目前气态运输普遍比液态运输要便宜。但氢气最终仍要以液态形式存在于汽车、船舶等压缩罐中，因此虽然气态运输的价格偏低，但对加氢站

25、中的压缩机这一设备的要求较高，此外在气体液化后注入加氢站的过程中也会有气体的损失，提高了整体成本。未来随着需求量的提高以及单次运输量变多，液态运输氢的成本也会有所下降。 因目前用氢量相对较少，受制于成本和技术的限制，一段时间内气氢拖车仍将是最优选择；随着氢气用量的不断增多以及氢储罐技术的不断成熟，未来液氢罐车将是解决燃料电池普及之后氢气运送的主要方式；管道运输未来更多的用于小范围内定点输送；储氢材料因目前技术仍需探索，在近几年不会成为市场主流。 储氢和输氢 储运方式 特点及要求 气态储氢 能量密度低，安全系数低，技术水平有限，直接将氢气压缩后储存在特制的钢瓶中 液态储氢 能耗较高，主要是将氢气

26、在低温下压缩为液体，并放入高绝热的容器中储存，对储罐要求高 固态储氢 积储氢容量高，无需高压隔热容器，安全性好，可得到高纯度氢，材料分为合金储氢材料、液态有机储氢材料、纳米储氢材料。其中合金储氢材料目前应用最为广泛，安全可靠，储氢能耗低，储存容量高，制备技术和工艺相对成熟；碳纳米储氢材料则具有储氢量大、释氢速度快的特点，具广阔前景 储运类型 氢气状态 单价(以200km为例) 单价影响因素 单程储存量 管道输送 气态 4-6元/kg 距离和加氢站加氢量 / 气氢拖车 气态 2-6元/kg 距离 10t 液氢罐车 液态 8-15元/kg 距离和单程储存量 10t100t 表5 不同储氢方式特点及

27、要求 表6 不同储运方式特点的价格及单价影响因素分析 从氢的输送距离、用氢要求及用户的分布情况来看，管道运输主要适用于用气量较大、用气场合相对集中的地区，车、船运输则适合于量小、用户比较分散的场合。从运输状态来看，液氢、固氢输运方法一般是采用车船输送，以液态氢气为主。氢气的密度小, 将氢气加压后储存于液罐内, 用牵引卡车或船舶进行较长距离的输送。液氢罐车因其储氢罐的压力更大，储集的氢气更多，其运输能力是气氢拖车的十倍以上，将是燃料电池大规模部署后的氢气解决方案。 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 13 细分环节分析 加氢站： 目前加氢站根据其日加氢量的差异，建设成本不均。以

28、站内不产氢的加氢站建设为例，小型、微小型加氢站的建设费用约一般为600万1000万元，其日加氢量仅100400kg。中型加氢站的建设费用高于1000万元，日加氢量约为6001000kg；大型加氢站的建设费用则高于2000万元，其日加氢量一般为10001500kg左右，以每辆乘用车加氢量4.5kg，货车加氢量3040kg，物流车加氢量78kg算的话，大型加氢站每日可满足200300余辆车的加氢和运营。 加氢站的主要设备包括储氢装置、压缩设备、加注设备、站控系统等， 其中压缩机占总成本较高，约占总成本的30%，且目前国内压缩机主要依靠进口。在产业发展后期，若氢气运输以液态为主，则压缩机在部分加氢站

29、中的使用将减少。 55% 25% 20% 远程运输 站内电解制氢 站内天然气重整 30% 15% 11% 13% 13% 7% 11% 压缩机 土建施工费 设备设置费 其他各种配管 自动售货机 预冷机 储压器 全球范围来看，加氢站的氢气来源主要包括三类，一类加氢站是氢气储存和加注的转换点，制氢处在其他地方，氢气被拖运至加氢站处后，在站内完成氢气的卸载、压缩和储存，供来往车辆使用；另一类是加氢站的则在站内完成氢气制取和制备工作，氢气制备方法主要是站内天然气重整，制备的氢气在站内被储存起来，需要用到的时候再被加注到车辆内使用。 还有一类加氢站中氢气的来源亦是来源于站内，但主要制氢方法是站内电解制氢

30、的方法。第一类加氢站为主流，且随着加氢站的不断建设，制氢的便捷性和加注的便捷性同时满足的情况将更少，实现制取、存储和加注一体化的加氢站数量占比将进一步减少，更多的加氢站将仅仅实现加注氢气的功能。 企业名称 已参与建设的加氢站 主要业务 舜华新能源 安亭加氢站、云浮加氢站、安徽六安 从最初的方案设计到功能采购、系统集成到开车交付提供整套加氢站加强的服务 佛山瑞晖能源 佛山瑞晖加氢站 建设、运营 北京派瑞华氢能源科技 永丰加氢站、河南郑州、广东佛山、郑州宇通加氢站 提供自电解水制氢、储氢和加氢等整个链条的氢能系统解决方案，和加氢站建设的基础设施 嘉氢（上海）实业有限公司 上海重塑加氢站 依托上海重

31、塑能源科技有限公司、张家港富瑞特种装备股份有限公司和中交新能汽车运营（深圳）有限公司丰富的技术储备和资源优势投资筹建 百应能源公司、神华 如皋南通百应加氢站 建设与运营 新青年控股集团有限公司 西安青年客车加氢站 氢能配套设施的研发与建设运营和制氢厂建设 丰田汽车公司 常熟丰田加氢站 设计、建设与运营 宇通客车 郑州宇通加氢站 投资建设 新源动力股份有限公司 同济-新源加氢站 风光发电制氢技术、加氢站的建设与运营 图 6 全球不同类型加氢站数量的占比 图 7 加氢站建设的主要部件的成本占比 表 7 中国部分加氢站建设企业列举 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 14 细分环节

32、分析 氢燃料电池堆 氢燃料电池堆成本的控制也是产业发展的关键。氢燃料电池堆主要有气体扩散层、质子交换膜、膜电极、催化剂、双极板、密封件等几个关键部件组成，其中质子交换膜和催化剂占燃料电池堆成本较高，占60%以上。美国、日本、德国等国的相关研究机构和企业在这几个关键部件在技术和成本上均已实现了商业化，国内除石墨双极板目前基本实现国产化、膜电极实现小规模生产外，质子膜、催化剂依旧依赖进口。因技术门槛较高，最优质的质子交换膜被美国杜邦（科慕）、苏维等国外公司长期垄断；催化剂中因含有贵金属Pt，成本较高，削减催化剂中贵金属含量以降低成本也是近年来技术攻克的重点，部分领先企业已由最初燃料电池催化剂中铂的

33、使用量需1g/kg降至0.2g/kg以下，中国的Pt使用量约为0.5g/kg，目前最先进的催化剂技术在日本，如日本贵金属制造商TANAKA（田中），该企业为丰田燃料电池汽车供货。 氢燃料电池堆是整个燃料电池产业链的核心部分。其性能和成本的演化直接决定了燃料电池产业化进程。评价氢燃料电池性能的指标主要包括其耐久性、启动温度以及电池堆比功率，其中比功率是近两年国内外研究机构和企业重点攻克的方向之一。2000年左右，比功率仅为0.5kw/kg，到2018年，国际先进电池堆的比功率已达2kw/kg，中国技术水平略低，普遍集中在1.5kw/kg左右。 2.0 1.5 1.0 0.5 0.25 0.5 0

34、.75 1 2018年国际水平 2010年国际水平 2000年国际水平 2018年中国水平 （kw/kg） 燃料电池催化剂中铂的使用量（g/kw ） 燃 料 电 池 堆 比 功 率 主要部件 主要功能 技术种类/制备工艺 性能要求 双极板 分隔反应气体、手机电流和提供反映气体通道 金属板、石墨板、复合板 高导电率、强散热性能、高渗透率、良好的的化学稳定 膜电极（由质子交换膜、催化剂层、气体扩散层组成） 物质传输、电化学反映的场所 GDE法、CCM法、有序化膜电极法 降低气体传输阻力、良好的电子通道、良好的机械强度及导热性、良好的化学稳定性 质子交换膜 提供氢离子通道、隔离两极反应气体 全氟磺酸

35、质子交换膜、部分氟化质子交换膜、非氟化质子交换膜、复合质子交换膜、高温质子交换膜 较高的质子传导性、较好的水稳定性和化学稳定性、尺寸变化率低、较高的机械强度、较低的气体渗透率 催化剂层 膜电极的关键材料，决定其放电性能和寿命 铂催化剂、低铂催化剂、非铂催化剂 催化剂活性、寿命 气体扩散层 为参与反应的气体和生成的水提供传输通道、支撑催化剂 多孔炭纸、碳布 低电阻率、高孔隙度、机械强度、良好的化学稳定性 表8 燃料电池主要部件的功能及性能等 图 8 近20年来燃料电池技术的中外技术进展情况 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 15 细分环节分析 燃料电池汽车 燃料电池汽车现在为

36、燃料电池产业链上重点攻克的环节。其核心为燃料电池系统，其中包括燃料电池堆和功率升降压机、空气压缩机、高压储氢罐等多个零部件，这套动力系统与动力控制单元、电动机及动力电池等共同组成了燃料电池汽车的动力系统。其中燃料电池功率决定了汽车的加速性能、动力性能、以及在一定氢气供应下的能量供应等；而汽车的续航也由汽车上高压储氢罐的储集能力相关，储氢罐压力越大、储集氢气越多、续航相对越大。 燃料电池汽车也主要分为两类，一类是全功率FCV，即动力能量主要是来源于氢燃料电池，汽车中的动力电池做电能回收或其他用处。电池的容量仅为数kWh，如丰田Mirai的电池仅为1.6kWh；另一类为插电式FCV，这类FCV有多

37、种工作模式，可以是锂电池和燃料电池共同为电机供电，也可是两者单独为电机供能。这类FCV上锂电池的容量一般大于10kWh，如奔驰发布的插混燃料电池汽车GLC F-cell搭载了13.8kWh的锂电池，上汽荣威950则搭载了12kWh的动力电池，该类汽车的燃料电池发电功率相对较小。 目前中国的燃料电池汽车主要以商用车为主，受技术限制，目前主要以插混式FCV居多，燃料电池发电功率在30kw90kw之间。 技术和使用参数 丰田Mirai 本田Clarity 奔驰GLC F-Cell 现代NEXO（2019款） 上汽荣威950 官方续航里程 700km 589km 437km 609km 430km(燃

38、料电池+动力电池) 百公里加速 9.6s 8.8s 15s 9.5s 12s 储氢重量 5kg 5kg 4.4kg 5.64kg 156L 4.2kg 储氢瓶压力 70MPa 70MPa 70MPa 35MPa 百公里氢耗 0.996kg 0.849kg 0.97kg / 燃料电池发电功率 114kw 103kw 95kw 43kw 电机最大功率 113kw 130kw 147kw 120kw 162kw 电机最大扭矩 335Nm 300Nm 350Nm 395Nm 350Nm 整车空间 4座 5座 5座 5座 5座 丰田燃料电池乘用车Mirai结构示意图 奔驰燃料电池乘用车GLC F-Cel

39、l结构示意图 表 9 不同燃料电池乘用车主要指标参数比较 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 16 03 全球氢能及燃料电池产业发展现状 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 17 发展现状 59% 9% 30% 2% 燃料电池汽车 叉举车等特定用途车 发电站等 便携式电子产品 VALUE VALUE VALUE VALUE VALUE VALUE PEMFCDMFCPAFCSOFCMCFCAFC图 9 2017年全球燃料电池应用领域 图 10 2017年不同类型燃料电池出货量占比 全球范围来看，随着2014年日本丰田燃料电池汽车Mirai正式走向市场，带来了

40、燃料电池汽车销量和燃料电池出货量的热潮。2014年全球燃料电池出货量达185.4MW，2015年、2016年都保持了60%以上的增长率，2017年增速放缓，仅为29.7%，出货量为670MW。其中燃料电池汽车是主要的应用领域，占比达59%，质子交换膜燃料电池（ PEMFC ）也成为市场最青睐的燃料电池之一，出货量占比超过72.7%。 燃料电池系统 从2014到2017年，燃料电池系统的技术、成本和价格都在发生变化，顾问经过测算，2014年全球燃料电池系统的市场规模已超过1亿美元，2017年接近5亿美元。 64.2% 87.4% 29.2% 49.8% 0.0%20.0%40.0%60.0%80

41、.0%100.0%0.01.02.03.04.05.06.02014Y2015Y2016Y2017Y（亿美元） 增长率 图 11 2014-2017年全球燃料电池出货量 图 12 2014-2017年全球燃料电池规模 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 18 数据来源：顾问 数据来源：顾问 发展现状 据不完全统计，截止到2017年底，全球目前已有328座加氢站建成并运营，其中139座位于欧洲，118座位于亚洲，北美拥有68座，其中39座位于美国。其中公共加氢站约占58.4%，为过往车辆提供公共服务；专用加氢站则大约占39.6%，为特定机构或特种车提供服务，仅2%的加氢站为私人

42、加氢站，为私人车辆提供加氢服务。 美国：39 截至2017年底，美国有39座加氢站，其中，加利福利亚州有35座，南卡罗莱纳州有2座，剩下2座位于东北部 。 澳大利亚：1 壳牌HTEC推加拿大首个零售氢燃料补给站 日本：92 截至2017年底，共有92座加氢站。 法国：8 截至2018年1月，有8个加氢站。 德国：56 截至2017年底，共56座加氢站，其中45座是公共加氢站。 瑞典：4 截至2017年底，共4座加氢站。 中国：31 截至2018年2月，中国已建成及在建的加氢站共有31座，正在运营的有12座。 英国：47 截至2017年，共有47座加氢站。 韩国：12 截至2017年底，已建立1

43、2座加氢站，其中6座用于商业用途，6座用于研究。 自2013 年氢燃料电池车市场化到 2017 年年底，全球总计售出 6475 辆氢燃料电池乘用车。 其中，丰田Mirai占比高达 75%，远超占比13%的本田和占比11%的现代； 2017年， 全球售出3382辆全功率氢燃料电池乘用车，丰田Mirai超过3000 辆。 中国则主要发力商用车，在2017年燃料电池商用车销量达1064辆。 图 13 全球氢燃料电池乘用车销量 氢燃料电池汽车及应用 图 14 全球加氢站分布图 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 19 日本 一、主要鼓励政策 二、主要参与企业及成果 图 15 日本氢能

44、及燃料电池发展路线图 加氢站 燃料电池 燃料 电池 汽车 2030年 要达到900个 家用燃料电池累计达到530万台； 全面实现以氢能发电且建立大规模的氢能供应系统; 实现氢燃料发电商业化，发电成本控制在17日元/千瓦时，形成年均30万吨氢燃料供给能力 固定式燃料电池示范达到 5300 万套规模 燃料电池汽车发展到80万辆 下一代车（混合动力车、纯电动车、燃料电池车等）到2040年占新车销售额的5-7成 2025年 要达到320个 燃料电池汽车销售量达到20万辆，基本实现燃料电池的商业化 2020年 要达到160个 固定式燃料电池示范达到 1400 万套规模 家用燃料电池累计达到140万台，用

45、户7-8年可实现投资回收 2050年 逐步替代加油站 氢燃料发电成本降至12日元/千瓦时，年均氢燃料 供 应 量 达 到500-1000 万吨。 燃料电池汽车全面普及，燃油汽车全面停售 2002-2005年 燃料电池相关技术开发的经费逐年增加：2002年为 230 亿 日 ；2003年为325亿日元；2004年和2005年均为662亿日元 2006年 预算内给予燃料电池及相关技术开发199亿日元的支持；给予燃料电池产业化实验33亿日元的支持；给予新能源汽车市场导入88亿日元的支持 2008年 2009年 2017年 投入2.32亿美元进行燃料电池技术研究与市场化推广，投入1400万美元建构氢能

46、国家技术标准，同时推行家庭用燃料电池热电共生系统补助计划。 新能源汽车“绿色税制”政策: 根据汽车种类和指标，车重税和汽车购置税可享50%100%的减免，同时在加氢站建设方面给予约50% 的补贴。 日本经产省对燃料电池研发支持共计 129 亿日元，包括燃料电池、加氢站、氢能供应链 3 个方向。 相关鼓励措施相关鼓励措施 主要企业 主要领域 技术特点 合作伙伴 最近动态 TOSHIBA（东芝） 致力于实现氢生产的氢经济，实现零碳排放。目前正努力开发技术和产品，以更有效地生产、储存、运输和使用氢气。 发布了 Dynario 甲醇燃料电池，将甲醇送入装置中，会自动发电。但提供的电流只有400mA。

47、Iwatani 2018年5月，东芝宣布与岩谷公司在北海道钏路市开展合作示范项目。 松下 燃料电池领域 太阳能氢发电装置工作原理，一种太阳能发电技术，当阳光照射到光催化剂上时，氢和氧通过水电解产生。 东京燃气公司、德国菲斯曼 发布“能源与环境新技术先锋计划” 岩谷产业 专注于能源领域，如液态天然气、瓦斯罐，及氢气等工业用气体等；目前进军机械、焊接、电子设备等领域。 丰田通商等 2015年与丰田通商、大阳日酸设立了运营移动式加氢站的公司 丰田 燃料电池汽车，致力于实现零排放 采用的燃料电池系统利用电解水的逆反应，产生电能的同时只排放水，实现了零排放 一汽集团、广汽集团、马自达等 2015年推出氢

48、燃料电池量产车Mirai。2018年推出第二代氢燃料电池卡车，只排放水蒸气，实现了零排放。 本田 致力于氢燃料电池汽车的研发以及制氢技术的研发，。 制氢方面，本田发明了高压水电解技术，整合了水电解和增压功能使得加氢站兼顾了小型并且低噪音的特点。 Drivemode、日立汽车、通用 已推出车型氢燃料电池车CLARITY，本田与通用汽车宣布达成一项长期战略合作协议2020年前合作开发下一代氢燃料电池技术，以进一步推动燃料电池电动汽车（FCEV）的普及 马自达 致力于传统汽车研发，2015年与丰田合作，进军燃料电池领域 在传统汽车领域，具有汽油和柴油发动机省油技术 丰田 2015年，丰田和马自达在燃

49、料电池领域展开合作 规划时间 图 16 日本氢能及燃料电池相关鼓励措施列表 主要国家发展情况 表 10 日本氢燃料电池产业链上企业相关情况 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 20 美国 一、主要鼓励政策 二、主要参与企业及成果 图 17 美国近20年的相关鼓励政策分类 企业 主要领域 技术特点 合作伙伴 最近动态 Bloom Energy （布鲁姆能源） 开发燃料电池，作为一种更加清洁和廉价的替代能源选择。 基于其固体氧化物燃料电池技术，Bloom Energy服务器通过电化学过程将燃料转化为电能，无需燃烧。每台能源服务器产生200到300千瓦的电力。Bloom解决方案:全

50、天候、24x7清洁能源。 沃尔玛、谷歌和联邦快递等 2018年6月13号，公司向美国证券交易委员会提交了一份关于Form S-1的注册声明，内容涉及其A类普通股的首次公开发行(IPO)。 FuelCell Energy 综合性燃料电池公司。为全球能源供应、回收和储存提供解决方案，主要服务电力实业、商业和企业、政府机构等。 主要从事固定式燃料电池的研究，主要产品是可用于现场发电、热电联产及分布式发电的MCFC。美国政府机构以及POSCO和DOMINION Nuvera(努瓦拉)氢燃料电池公司 致力于燃料电池系统技术与产品研发，现场制氢和分配系统以及为客户提供清洁能源解决方案。业务覆盖制氢、氢气净

51、化、氢气压缩和氢燃料电池制造等。 产品以最早使用金属板为基底、开放式流量设计以及耐久低成本著称。 Fincantieri、 Hyster Capital和耶鲁金融服务公司 马萨诸塞州开始使用Nuvera氢气站,其第一站氢燃料电池公共汽车燃料通过国家燃料电池公共汽车计划项目由自由贸易协定。 UTC Power（联合技术动力公司） 主要生产建筑用燃料电池，巴士、汽车用燃料电池，开发了空间和潜艇应用燃料电池，同时开发可再生能源解决方案以及分布式能源市场应用的冷热电联供系统。 其固定磷酸燃料电池产品是PureCell模型系统，此系统可提供400千瓦的电力和170万千瓦/小时的热量。UTC能源燃料电池系

52、统可将潜在的浪费转化为可用的能源。 与宝马、现代、日产以及美国能源部合 Plug Power（普拉格公司） 专注于设计、开发、制造和销售用于物料搬运叉车的燃料电池系统的供应商，主打产品是用于叉车的PEMFC燃料电池系统GenDrive。 质子交换膜燃料电池和燃料加工技术和燃料电池/蓄电池混合动力技术。 Ballard、BASF、AirLiquide、雀巢、沃尔玛、联邦快递。 目前订单主要集中于GenDrive产品，即物料搬运叉车应用。 Atrex Energy （阿特里克斯能源公司）致力于研究燃料电池的研究。 燃料电池基于其管状固体氧化物燃料电池技术打造，其效率高于传统发电产品。每个燃料电池管

53、的输出增加了120倍，且开发出峰值输出功率超过10 kW的SOFC。 ascender Energy 获得美国能源部的资金支持，用于开发一套全新的燃料电池发电系统，该系统的发电功率是现有产品的三倍。 通用 致力于燃料电池技术和燃料电池系统的开发，在航空航天领域，开发用于飞机的氢燃料电池辅助动力装置 开发出了燃料电池无人驾驶汽车，可用作移动和应急发电设备、货物运输，还可供军队使用 本田、GS加德士 2018年，推出首个氢燃料电池卡车平台 2000-2005年 2005-2010年 2010年-2015年 2015年-至今 美国向氢经济过渡的2030年远景展望 国家氢能发展路线图 氢能技术研究、开

54、发与示范行动计划 “总统氢燃料倡议” 2005能源政策法 氢立场计划 先进能源倡议 “氢及燃料电池项目计划” “2013财年政府预算案” 加州“补贴法案” “购置税减免政策 联邦燃料电池投资税减免法 关于小企业创新研究和小企业 技术转让的项目 2003：未来5年内投入12亿美元促进相关产业链发展 ； 2006年： 南加州对氢燃料电池的生产和研究的设备实行税收全免政策； 俄亥俄州250kw以下的燃料电池系统实行税收全免政策。 2013年： 提出政府向DOE拨款63亿美元，用于燃料电池、氢能等清洁能源的研发、示范和部署等活动； 加州立法机关通过了一项价值达20亿美元的延长纯净汽车和燃料补贴到202

55、3年的法案 。 2015年：投资3000万美元用于发展先进氢能与燃料电池技术； 2017年：购买燃料电池车可享受4000美元税收抵免； 2018年：五年内逐步减少30%的税收。拿出总计近1300万美元资金，用于资助34个州的87个新项目，其中包括4个燃料电池项目。 主要政策 投资资助 规划愿景 2002年：确定了氢能计划初始阶段的技术研发与示范活动的具体内容、目标等； 2005年：鼓励进行氢能示范性及商业性应用。 2007年：提出将继续支持氢能研发； 2013年：加州政府要求每年建设2000万美元的加氢站，直到至少在加州有100个公用的加氢站。 发布时间 表 11 美国氢燃料电池产业链上企业相

56、关情况 主要国家发展情况 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 21 欧盟 一、主要鼓励政策 二、主要参与企业及成果 图 18 欧盟近20年的相关鼓励政策分类 企业 主要领域 技术特点 合作伙伴 最近动态 AFC Energy 工业应用碱性燃料电池开发和, 大规模工业级应用系统开发。 构建了一套用于组装碱性燃料电池的自动化生产系统。形成含有氢、空气或氢氧化钾电解液的特定通道。 密植股份、Samyoung、Changsing Chemicall 与德国密植公司签署协议，支持AFC能源的碱性燃料电池系统的优化和推出。 Arcola Energy 燃料电池、氢和其他清洁能源技术的 安

57、装了一套75kW燃料电池系统，为Orkney的Kirkwall港口供电。 PowerCell、BOC、Proton Motor、Hydrogenics 正在引导将FCEV引入英国车队，重点是商业车辆。 Ceres Power 低成本高性能燃料电池产品开发 固体氧化物燃料电池可利用天然气以及包含氢气、生物气在内的低碳燃料实现高效率发电。 潍柴动力、博世 2018年5月，潍柴动力投资持有Ceres Power 20%股权。同时，双方将联合于2020年前在中国潍坊成立合资公司。 Intelligent Energy 开发高效清洁的氢燃料电池动力系统 空气冷却燃料电池，提供清洁电源，适用于无人机、汽车

58、和固定电源等目标市场。 泰勒建筑工程有限公司（TCP）、SMILE 氢能列车在德国获准商业运行。与泰勒建筑工程公司合作，为建筑行业供应风冷燃料电池模块。 SFC Energy AG 直接甲醇燃料电池、供电管理组件和线圈等。 EFOY燃料电池通过环保型催化工艺使甲醇转化为电能，无需任何中间步骤。 发电机可随时供应电力，且其蓄电能力是太阳能系统的3-10倍。 Green Century北京绿色世纪科技有限公司 与北京绿色世纪科技有限公司签署业务合作协议，为中国的工业离网设备提供动力。佛吉亚集团 为汽车制造厂商提供产品、技术解决方案和服务。 中国一汽集团等 2018年佛吉亚与一汽达成合作，将在燃料电

59、池等方面展开合作。 Nedstack 燃料电池制造商，主要生产质子交换膜燃料电池。 2MW PEM燃料电池发电站用于废氢的增值利用，可生产2MW的清洁电力。 HyMove、东风商用车、华夏、阿克苏诺贝尔、MTSA 2016年，NedStack等成功交付全球首座2MW质子交换膜燃料电池发电站。2017年，N与华夏和东风商用车签署了30kW燃料电池原型系统协议。 奥迪 致力于燃料电池技术的开发 已开发出使用燃料电池技术和HyMotion计划设计的示范车，并正进行小批量生产 现代 2018年,将与现代共同开发燃料电池车,共享相关专利和核心零部件，共同开发尖端技术。 PowerCell 固定和移动应用

60、燃料电池电堆和系统开发和制造，以氢为动力的燃料电池堆和系统 燃料电池电堆可以据客户需求实现定制化。该燃料电池电堆和系统组件可批量化生产。 Hexagon Composites、Nel ASA 2018年，PowerCell旗下S3燃料电池电堆和MS-100燃料电池系统收到了来自OEM超过三百万瑞典克朗的订单。 2001-2005年 2006-2010年 2011-2015年 2016年-至今 主要 政策 氢能和燃料电池技术我们未来的愿景 欧洲能源战略绿皮书 “建立欧洲绿色氢能经济和第三次工业革命的书面声明” “ 欧 盟 第 6 科 研 框 架 计 划（2002-2006）” “燃料电池与氢联合

61、行动计划项目（FCH-JU）” 欧盟能源2020战略 “英国氢气流动路线图计划（UKH2Mobility）” 燃料电池和氢能实施计划 氢燃料创新汽车计划（Hyfive） 德国“车型开发奖励” 所有欧洲人的清洁能源 可再生能源指令协议 投资及资金 鼓励 2002-2006年对氢能技术和燃料电池技术各支持经 费 1.257 亿 欧元 和 1.539 亿 欧元。 拟于2007-2015年间投入74亿欧元进行氢能和燃料电池技术研究； 2008至2013年至少斥资9.4亿欧元用于燃料电池和氢能的研究和发展 。 2012年“Ene-field项目”：计划投资5300万欧元； 2012年“英国氢气流动路线图

62、计划”：到2030年，覆盖全国各地1150个加氢站； “CPT项目”:计划投入1.23亿欧元建设77个加氢站 。 2016年“车型开发奖励”：德国计划于2019年前投资2.5亿欧元（约2.9亿美元），用于氢燃料电池车的研发和推广。 相关 规划 2017年：到2025年形成不同应用领域的氢燃料电池技术，建立分布式氢能基础设施体系； 2010年：2020年实现节约能源20%，在欧洲范围内启动“白色证书”系统。 2014年：提出到2020 年实现氢能和燃料电池在固定式能源供应和交通方面的应用； 2017年：将欧盟在2030年前提高可再生能源能效的目标定为30； 2018年：将欧盟2030年可再生能源

63、目标上调为32%。 发布时间 表 12 欧盟氢燃料电池产业链上企业相关情况 主要国家发展情况 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 22 韩国 一、主要鼓励政策 二、主要参与企业及成果 图 19 韩国近20年的相关鼓励政策分类 政策 战略 2003-2008年 2009-2013年 2014-2016年 2017-至今 “氢能研发中心” “低碳绿色增长战略” 绿色能源产业发展战略 “韩国能源技术评估和计划机构” “百万绿色家庭项目” “绿色新政” “税收减免政策” “绿色氢城示范项目” “第四套新能源可再生能源基础计划” 加氢站建设规划 投资 资助 2008年：为氢能燃料电池研

64、发项目投资 16 亿 3800 万RMB； 2010年：2020年前向安装新可再生能源设施的家庭补贴100万； 2010年：“绿色新政”将共投资380亿美元，其中许多计划与燃料电池和氢能项目相关。 2011年：为燃料电池制造商和消费者提供长期、低息贷款，并为燃料电池电站实行10%的税收减免政策。 2012年：计划在2012-2018年间投入877亿韩元建设绿色氢城市。 政府将投资2.6万亿韩元促进氢燃料汽车的生态系统发展，计划到2022年投放15000辆氢动力汽车上路，配套安装310个氢动力汽车充电站。 规划 愿景 2003年：规划了韩国未来10年内氢能的发展，分解为三个阶段，每个阶段均涉及氢

65、能生产、氢能贮藏和氢能利用三方面内容。 2009年：成立机构评价管理氢燃料电池等在内的能源研发项目；到2020年使氢燃料电池使用量占首尔全部替代能源使用量的30%； 2010年：在2020年之前安装10万套1kW的燃料电池系统。 2014年：提出2014、2020、2025、2030和2035可再生能源占比分别达到3.6%、5.0%、7.7%、9.7和11%。 2017年：韩国斗山集团完成了韩国最大的氢能燃料电池发电站的建设； 2018年：提出加氢站预计2020、2025、2030年分别达到80、210、520座。 企业 主要领域 技术特点 合作伙伴 最近动态 Doosan 以燃料电池技术为基

66、础构建了从发电领域到住宅领域的全套产品生产线，主要产品包括发电用燃料电池、建筑物用燃料电池和住宅用燃料电池。 发电用燃料电池为住宅区、商业区及产业园区等供应环保电、热等能源。住宅用燃料电池以城市燃气为燃料，同时生产和供应电和热水的能源供应设备。建筑用燃料电池安装于商业建筑物、工厂、数据中心、医院和大学等，提高能源使用自给率，在停电时也可供电。 Skoda Powe 2017年5月，斗山 公司投资400亿韩元（约3600万美元，2.38亿人民币）在全罗北道益山市地皮上建造燃料电池生产工厂，并于5月23日举办了竣工仪式。该工厂的年产量将达到63兆瓦，是韩国年产量最大的燃料电池厂。 韩国浦项制铁能源

67、有限公司 燃料电力工厂 FuelCell Energy 2014年，浦项制铁建成360兆瓦容量燃料电池发电装置，是世界上同类型燃料电池中规模最大的一个。燃料电池发电站，温室气体排放量比热电站减少40%。 LG集团 研发固态氧化物燃料电池 发电效率更高，稳定性更好 LGPureCellSystems 2017年，LG集团子公司向美国研发子公司投入巨资，用于发展燃料电池业务，开发“固态氧化物燃料电池” GS加德士 开发、销售燃料电池 与通用电气合作，通用电气可用不锈钢代替铂，用作催化剂 通用电气 2015年与通用电气合作 现代 氢燃料电池车以及零排放的燃料电池 在燃料电池电动汽车拥有高速（时速10

68、0至110公里）、在长距离条件下的自动驾驶技术 奥迪 2018年,将与德国大众旗下的奥迪共同开发燃料电池车(FCV)。两家公司就共享相关专利和核心零部件达成协议，同时还将共同开发尖端技术。 起亚 致力于打造清洁平台的动力系统，包括混合动力、纯电动和氢燃料，且倾向于氢燃料动力。 其研发的新氢燃料电池模块，相比现有体型减少了 15%，更为紧凑，性能提升了 10% 计划2021年推出氢燃料电池汽车 大宇 致力于氢燃料电池汽车的研发 2015年发布氢燃料电池汽车 发布时间 表 12 韩国氢燃料电池产业链上企业相关情况 主要国家发展情况 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 23 04

69、中国氢能及燃料电池产业发展现状 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 24 产业发展环境 国家支持政策： 对氢燃料电池的支持政策主要分为两大类：一类为在汽车政策、能源政策中均会提及燃料电池相关的重点任务、发展规划和重点指标等；另一类则是在新能源汽车补贴相关政策中列出的对燃料电池汽车的具体补贴政策，与电动汽车、插电混动汽车不一样，氢燃料电池从2015年至2020年，补贴不会出现退坡。乘用车最多补贴20万，轻型客车、货车30万，重卡补贴50万。 2014年11月：（2014-2020年）能源发展战略行动计划 把氢的制取、取运及加氢站，先进燃料电池、燃料电池分布式发电作为重点战略方向

70、 2016年10月：节能与新能源汽车技术路线图 将氢能、燃料电池技术、燃料电池汽车等作为重点发展任务，列出燃料电池相应的路线规划。 2016年12月：“十三五”国家战略性新兴产业发展规划 指出要系统推进燃料电池汽车研发与产业化，规划提出目标：2020年，实现燃料电池汽车批量生产和规模化示范应用。 2016年6月：能源技术革命创新行动计划（2016-2030年） 提出15项重点创新任务，其中包括氢能与燃料电池技术 2014年1111月：关于新能源汽车充电设施建设奖励的通知 对符合国家技术标准且日加氢能力不少于200公斤的新建燃料电池汽车加氢站每个站奖励400万元。 2015年4月：2016-20

71、20年新能源汽车推广应用财政支持政策 燃料电池汽车补贴在2020年前保持不变， 燃料电池乘用车补贴20万元、燃料电池轻型客车、货车30万元；燃料电池大中型客车、中重型货车50万元 2017年1月：关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 燃料电池系统的额定功30kW， 乘用车20万、客车货车30万、大中型客车中重型货车50万。 当10kw乘用车燃料电池系统额定功率30kW，按6000元/kW给予补贴 2018年2月：关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知 乘用车额定功率10kW，商用车额定功率30kW； 纯电续驶里程300公里； 乘用车补贴：6000元/kw上限为20万； 轻型客

72、车、货车：30万；大中型客车、中重型货车：50万。 2017年4月：汽车产业中长期发展规划 重点围绕动力电池与电池管理系统、电机驱动与电力电子总成、电动汽车智能化技术、燃料电池动力系统、插电/增程式混合动力系统和纯电动力系统等6个创新链进行任务部署。逐步扩大燃料电池汽车试点示范范围。 2017 年 9 月乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法 对燃料电池乘用车积分的规定也相对宽松。功率达到 30kW 即可获得接近满分的 4.8 分，和续航里程 350km 以上的纯电动乘用车基本相当。 2018年12月汽车投资管理规定：企业法人具有车用燃料电池的研发机构，拥有研发技术和实力，具备建

73、设双极板、膜电极相关零部件生产能力。 发展规划 补贴政策 图 20 2014年以来国家支持政策列举 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 25 产业发展环境 省市 时间及政策 培育领域 规划内容 扶持措施 北京 2017年12月：北京市加快科技创新培育新能源智能汽车产业的指导意见 乘用车、电池堆 科学布局并适度超前推进燃料电池汽车。重点增强燃料电池电堆及系统、氢气循环泵、空压机等零部件，高压储氢、液态储氢等的研发生产能力。 适度超前推进研发和示范应用 上海 2017年9月：上海市燃料电池汽车发展规划2018年5月：上海市燃料电池汽车推广应用财政补助方案 燃料电池的研发及应用 近

74、期目标（20172020年）：培育氢能与燃料电池技术研发中心1个、燃料电池汽车检验检测中心1个，燃料电池汽车全产业链年产值突破150亿元。建设加氢站510座、乘用车示范区2个，运行规模达到3,000辆。中期目标（20212025年）：形成完善的加氢配套基础设施建设，在公共交通和物流等领域批量投放燃料电池汽车。 长期目标（20262030年）：总体技术接近国际先进，产业化全面成熟，私人用户实现进一步增长。 燃料电池汽车按照中央财政补助1:0.5给予上海市财政补助。燃料电池系统达到额定功率不低于驱动电机额定功率的50%，或不小于60kw的，按照中央财政补助1：1给予上海市财政补助。 武汉 2018

75、年1月：氢能产业发展规划方案 2018年3月：武汉经济技术开发区（汉南区）加氢站审批及管理办法 加氢站、燃料电池汽车推广 20182020年：建设国内领先的氢能产业园，聚集超过100家燃料电池汽车产业链相关企业，燃料电池汽车全产业链年产值超过100亿元；建设520座加氢站，燃料电池公交车、通勤车、物流车等示范运行规模达到2,0003,000辆。2025年：到2025年，产生35家氢能国际领军企业，建成加氢站30100座，实现乘用车、公交、物流车及其他特种车辆总计1万3万辆的运行体量，氢能燃料电池全产业链年产值力争突破1,000亿元。 建设氢能产业园；氢能燃料电池示范应用；制定了加氢站审批及监管

76、地方管理办法 苏州 2018年3月：氢能产业发展指导意见（试行） 加氢站、燃料电池汽车推广 到2020年，氢能产业链年产值突破100亿元，建成加氢站近10座；到2025年，氢能产业链年产值突破500亿元，建成加氢站近40座，公交车、物流车、市政环卫车和乘用车运行规模达10,000辆。 公交车、物流车、市政环卫车和乘用车批量投放 佛山 2015年5月：佛山市南海区新能源汽车产业发展规划(20152025年) 佛山：到2025年，南海区推广燃料电池叉车5,000辆，燃料电池乘用车10,000辆，燃料电池客车5,000辆。 东莞 2017年4月：筹建氢能源装备项目规划 产业园，乘用车、客车和叉车 东

77、莞：建设首个完整的集氢能源科研、技术、产品、平台、为一体的产业基地。 广东省 2018年6月：关于加快新能源汽车产业创新发展的意见 公交车 地补资金中30%用于支持氢燃料电池汽车推广应用；推进产业链相关技术研发，基础设施建设，标准体系建设，人才队伍建设等。 全力推进公交电动化 张家口 2017年12月：氢能源示范城市发展规划 氢气制备及燃料电池车的示范应用 建设京张奥运氢能高速公路以及多个风光电氢综合能源利用示范项目，今年启动百辆氢燃料电池客车示范运营，逐步实现19个区县加氢站全覆盖，公交车全部实现氢燃料电池化发展。依托2020年冬奥会，全面推进风电制氢、燃料电池车辆用氢相关工作。 加快布局氢

78、能产业，有效规划张家口市氢能发展战略 江苏如皋 2016年8月：如皋十三五新能源汽车规划 氢气制存储技术、大巴车、 建设“氢经济示范城市”，重点突出制氢技术、氢气存储和加注技术、氢燃料大巴及燃料电池热电联供等氢能应用的示范引领。 地方政府支持政策： 近两年，部分地方政府频繁发布政策，支持氢燃料电池产业发展。政策中主要列出重点任务、产值目标、提出推广目标以及加氢站目标等，扶持措施包括给予地方推广补助或在特定领域批量投放燃料电池汽车等。 表 14 地方政府支持氢能及燃料电池产业发展的政策列表 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 26 技术发展现状 技术发展现状 “十二五”、“十三

79、五”阶段科技部对燃料电池技术的持续支持，我国燃料电池技术在许多方面取得突破，但仍有较多不足。制氢领域，规模已经居世界首位，煤气化制氢和电解水制氢具有特色和优势，煤制氢最低成本可达每标方0.7元，光催化和生物质制氢处于国际先进水平，天然气重整制氢和可再生能源制氢等与国外差距较大；储运氢气领域，固定式高压储氢技术和固态储氢材料技术处于国际领先水平，低温液态储氢材料和装置落后于国外；加氢站领域，建设缓慢，安全技术及防爆措施等技术仍处于基础研究阶段，国外已经建立氢气泄露和爆炸的研究体系；燃料电池堆，具备一定的技术储备，但在系统性能和总成本上仍存在较大差距，许多零部件如气体扩散层、质子交换膜、密封件国内

80、无量产，催化剂、膜电极、双极板实现国产化，但性能和成本仍有差距，技术仍处于示范应用阶段。燃料电池应用领域，仅停留在插混或增程式燃料电池阶段；整车性能匹配、动力系统集成与控制、燃料电池发动机等、储氢技术及测试与验证均面临技术挑战。 311 285 317 337 403 407 461 510 18.32% 16.54% 19.87% 20.76% 22.36% 23.72% 26.28% 30.50% 0.00%5.00%10.00%15.00%20.00%25.00%30.00%35.00%005006002000162017

81、146 165 218 227 242 255 267 349 389 578 浙大 同济 华南理工 清华 武汉理工 哈工大 上交 新源动力 上海神力 大化所 46 47 58 67 76 79 91 109 349 389 上海恒劲动力科技 中国华能集团清洁能源技 中国第一汽车股份 乐金电子（天津） 中国东方电气集团 汉能科技有限公司 比亚迪股份有限公司 昆山弗尔赛能源 新源动力 上海神力科技 燃料电池堆是产业链核心技术的聚集环节，其技术水平能够一定程度反映产业链核心技术的情况。从论文数量来看，中国在2000-2017年 间共发表“质子交换膜燃料电池”相关论文4017篇，2011年至2017

82、年论文数量保持稳定增长，当年发表论文在全球的占比也从2011年的16.54%增至2017年的30.5%，表明近几年国内研究机构和学者对燃料电池关注度亦持续上升，也取得了一些技术成果。从专利申请角度来看，总体而言，目前呈现高校及科研院所主导的状态，专利排名TOP10中除上海神力和新源动力外，其他的均为高校，反映出目前仍有许多专利技术未取得商业化应用。 图 21 中国质子交换膜燃料电池论文数量及比例 图 22 中国机构专利申请排名TOP10 图 23 中国企业专利申请排名TOP10 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 27 产业发展现状 近年来国内外燃料电池技术不断取得突破，除部

83、分一直做燃料电池相关产品的企业外，如亿华通、新源动力等，传统车企产业链和传统能源产业链上的企业亦开始关注燃料电池的发展，共推动燃料电池商业化进程。一类是以东风、上汽等车企开始布局燃料电池汽车领域，如东风已有插电式燃料电池货车的生产和示范应用，上汽推出全国首个燃料电池乘用车并已上推广目录，奇瑞则成为国内首个加入国际氢能协会的车企；另一类是汽车产业链上的相关零部件企业，如潍柴动力、大洋电机等，燃料电池成为该类企业的技术储备，为产业链爆发积累技术基础；还有一类则是传统的能源企业，如神华、中化、华能、中石油、中石化等，该类企业一方面面临能源转型压力，另一方面在制氢技术、制氢装备和原料等方面有较好基础，

84、同时在加氢站的选址、建设、规划等方面也有优势，近两年在相关领域上也不断有商业布局。 产业发展现状 一、多方企业关注燃料电池领域，商业化进程加快 二、2017年燃料电池汽车销量超过1000辆，主要集中于货车领域 相较于此前，2017年燃料电池汽车销量有突破性的成长。2017年由于技术有所突破，部分城市发布了推广计划、部分示范试点工作稳步开展，2017年我国共有8个品牌的10款车型燃料电池汽车在产，总产量为1272辆，其中运营车辆超过1100辆。佛山、北京已有燃料电池公交大巴运行，京东、申通等物流公司也已开始试用。 三、2017年全国燃料电池出货量达42.4MW 城市 品牌 数量（辆） 北京 福田

85、欧辉燃料电池大巴车 200 上海 大通轻客FCV800 20 东风物流车 500 佛山 飞驰大巴 28 中山 大洋电机物流车 300 西安 青年物流车 400 成都 蜀地客车 2 我国燃料电池产业链目前还不够完善，应用领域较少。2017年燃料电池仍主要应用于燃料电池汽车上，占全年出货量的92%。此外在固定式发电站也有应用，主要以示范应用为主，仅占5%。便携式燃料电池在军事领域及一些特殊领域也有所应用，出货量占比约为3%。 5% 3% 92% 固定式 便携式 燃料电池汽车 表 15 2017年底中国燃料电池汽车应用情况 图 24 2017年中国不同领域燃料电池出货量 2018年氢能及燃料电池产业

86、演进与投资价值分析白皮书 28 区域分布特点 区域发展呈现差异化特征 香港 新 疆 西 藏 青海 甘肃 内蒙古 宁夏 四川 云南 海南 广西 贵州 重庆 陕西 山西 黑龙江 吉林 辽宁 河北 山东 河南 湖北 湖南 广东 江西 福建 安徽 江苏 浙江 台湾 澳门 上海 天津 北京 三座及以上 两座 一座 无 环渤海地区 代表城市：张家口、北京、大连、聊城等 代表企业：亿华通、福田汽车、神华、 安泰、华能、新源动力 产业发展路径：从制氢到应用建立了相对较完备的产业链。 长三角地区 代表城市：上海、常熟、如皋、嘉善 代表企业：神力科技、上汽集团、中科同力、雄韬股份、福瑞特装 产业发展路径：在燃料电

87、池堆、燃料电池应用等领域具有较好技术积累和产业落地 中部地区 代表城市：武汉、成都、襄阳 代表企业：东风汽车、雄韬股份、武汉众宇、氢阳科技、 产业发展路径：建立了完备的全产业链研发、落地和推广的商业模式 珠三角地区 代表城市：佛山、中山、云浮、东莞 代表企业：大洋电机、猛狮科技、佛山瑞晖能源 产业发展路径：在燃料电池、加氢系统等等核心环节上具有较强实力 我国氢能及燃料电池发展已初具规模，环渤海地区、长三角地区、珠三角地区和中部地区都已涌现出了一批代表城市、代表企业等。因其产业基础不同，不同集群的产业发展路径也有所区别。 基础设施建设加快，截止到2018年7月，国内在建和运营的加氢站超过30座。

88、 图 25 全国加氢站建设情况 图 26 中国氢能及燃料电池产业发展区域分布特点 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 29 难点和突破点 一、核心技术未完全突破、未达到规模化生产，限制了全产业链成本的降低 二、产业链不完备，部分关键零部件不具国产能力 三、基础设施建设落后，产业应用落地仍需时日 在一定技术水平之上，匹配有合理的成本，是一个新兴产业爆发的根本，在燃料电池产业链这一点体现的更为明显。一方面，技术未完全突破，抬高了部分环节的成本，如制氢环节上，如何更好的利用光、风等新能源的弃电来电解水产生氢气，从而更合理的利用资源、控制成本；如在储运氢气中固态储氢材料的突破能单次储

89、运更大量氢气以降低运输成本；如在燃料电池堆的催化剂上，技术突破可带来Pt用量由现在0.2g/kw下降至0.10.05g/kw，亦可进一步降低成本，实现更广泛的商业化应用。另一方面，由于目前燃料电池仍处于小规模化生产，各环节的设计、研发、生产成本均较高。以储运液态氢气为例，液态拖车单次运输10t/d的规模，不考虑过路费的情况下，200km的运氢价格为12.25元/kg，在100t/d的运输规模下,200km的运氢价格为8.57元/kg；以2017年生产80kW质子交换膜燃料电池系统为例，美国能源部相关报告表示，每生产1000套燃料电池，燃料电池系统（包括燃料电池电堆、高压储氢罐、升压变频器、电动

90、机、动力控制单元等）的成本达到179美元/kW，每生产1万套燃料电池，燃料电池系统成本仅为79美元/kW，可见规模化对现阶段燃料电池产业链生产成本的影响。 因技术和成本上仍与国外领先水平存在一定差距，导致国内燃料电池产业化进程偏慢。中国燃料电池技术发展水平比国际领先水平晚大约5年左右的时间。因而在产品性能和成本上，中国与国外相关研究机构和企业存在一定的差距，这直接导致产业链上核心零部件还无法实现国产，或是产品与国外水平相差甚远，阻碍了产业化进程。如燃料电池堆中的催化剂、质子交换膜等优质技术和产品长期被国外公司垄断，国内仍处于实验室阶段；又如加氢设备中的压缩机、加氢机等也长期依赖进口。 基础设施

91、是保障燃料电池汽车、船舶、发电厂等应用的关键。涉及到能源供给的产品，消费者和使用者首先考虑的即为使用和充能的便利性。以燃料电池汽车为例，其产业化应用的同时暗含使用者与电动汽车、燃油车的比较心理，在续航和充能时间上，燃料电池使用与燃油车相差无几，且比电动汽车有较大的优势，但加氢站的加油站分布和规模与加油站相去甚远，随着充电桩建设数量的不断增加，电动车充能便利性也大大高于燃料电池汽车。激发最下游的消费端，带动全产业链的发展是新兴产业发展的关键，而充能基础设施建设是燃料电池应用领域便利性的重要保障。 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 30 难点和突破点 四、新技术、新能源的市场接

92、受度仍待开发 氢燃料电池作为重要的清洁能源之一，国家层面无论是在能源规划方面还是新能源汽车政策方面都给予了一定的重视。但作为新兴技术、产品，除本身技术不够稳定、在不断成熟外，也有自于基于旧产品稳定的用户习惯的挑战，因此被市场认可都需要一个漫长的过程。作为新能源汽车代表之一的纯电动汽车，自2014年快速发展以来，亦一直承载来自外部的质疑和内部的技术压力，推广仍很大程度上依赖补贴和地方差异化牌照政策等，近两年市场认可度缓慢提升。而在新能源汽车领域，相较于电动汽车，氢燃料电池因为技术、成本、充能便利性等方面，目前不及前者发展快，甚至部分地方政府、机构和大众对燃料电池汽车的了解都知之甚少，因为接受度和

93、认可度的局限，也制约了产业化发展的进程。 一方面，虽国家层面给予燃料电池一定的重视，但部分地方政府对该技术不了解、不认同，将制氢、储运、加氢站建设等项目盲目划分至“危险项目”、“污染行业”等，增大了产业链落地阻碍。另一方面，产业化发展离不开资本的投入，受制于对燃料电池“5年内不能商业化”、“成本太高、技术落后”等说辞的渲染，行业内普遍缺乏对燃料电池产业发展的正确认识，许多社会资本、政府基金均处于观望阶段，事实上国内部分高校、机构或科技企业已具有了一定的技术水平，但缺乏商业化的平台，拖后了产业化进程，也影响了燃料电池全产业链落地速度。 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 31

94、05 氢能及燃料电池产业发展研判 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 32 技术趋势 燃料电池堆质量比功率 燃料电池耐久性 氢 料 电 池 堆 质 量 比 功 率 2020年 2025年 2030年 燃 料 电 池 堆 耐 久 性 高压气态氢气储运 低 温 液 体氢气运输 常压高密度有机液体储运 5000 6000 8000 （kw/kg） 1 2 3 （小时） 2015年 2500 5000 7500 10000 3000 1.5 2.0 2.5 3.0 汽 车 燃 料 电 池 功 率 2020年 2025年 2030年 90 120 120 Kw 50 100 150 2

95、015年 40 全功率产业化 全功率示范应用 插混过渡 我国于2016年提出燃料电池技术路线图，提出了从2015年至2030年燃料电池的主要技术 指标，并提出燃料电池关键材料技术、电堆技术、系统集成与控制技术、动力系统开发技术、燃料电池汽车的设计与集成技术等均要有较高较快的提高，同时应着重提高功率密度、提高耐久性、降低成本、提高载氢安全等。 目前我国燃料电池汽车虽已有生产和销售，但仍与国际先进水平有差异，主要是以插混式商用车、乘用车为主，燃料电池的功率较低，平均为40kw左右，而世界先进水平已实现全功率燃料电池汽车，汽车功率达100kw以上。国内自主研发的全功率燃料电池系统，如武汉理工、大连物

96、化所等也已在实验室实现了90kw左右的电池系统。顾问认为，从插混的燃料电池汽车到全功率燃料电池汽车产业化还需5-8年时间，2020年前全功率汽车将实现示范应用，而2023年左右，全功率燃料电池汽车将在国内实现产业化。 图 27 中国燃料电池技术进展预测 图 28 中国车用燃料电池技术及产业化预测 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 33 成本趋势-1 燃料电池动力系统的成本是制约燃料电池产业发展的重要一环，其中影响其成本的主要包括燃料电池堆中的质子交换膜、催化剂中铂的含量、双极板材料，以及电池系统中的储氢罐、升压变频器、动力单元等。燃料电池系统国际先进水平以日本、北美、德国等

97、先进技术为代表，根据美国能源署、Lux Research的数据， 顾问认为，在现在这样的产量下，2017年燃料电池系统先进水平的成本大约已降至2.2万美元左右（以80kw燃料电池为例），而中国目前的燃料电池系统成本依旧较高，达到40万到60万人民币（约8.5万美元），与国外先进水平有大约5年的差距。 燃料电池动力系统成本 产品/时间 2020年 2025年 2030年 燃料电池电堆 1000元/kw 500元/kw 150元/kw 燃料电池系统 / / 200元/kw 车载储氢 3000元/kg 2000元/kg 1800元/kg 应用 乘用车 30万元 20万元 18万元 商用车 150万元

98、 100万元 60万元 在未来成本下降方面，丰田计划2020年推出新一代Maria车型，届时新车的燃料电池系统成本将是现在的一半，2025年进一步降至现在的1/4。2016年中国发布的“节能与新能源技术路线图”中提出国内2020年燃料电池电堆的价格将低于1000元/kw，2030年电堆价格将低于150元/kw，燃料电池系统随着电池堆成本的下降也将低于200元/kw。近几年，随着中国诸如武汉理工大学、中科院物化所、亿华通、东风汽车、上汽集团等众多研究机构和企业的共同努力，电池功率不断上升，成本不断下降，顾问预测2020年中国燃料电池系统成本将降至2.6万美元左右（80kw），即电池系统成本约为1

99、950元/kw，其中电池堆的成本占比仍将超过60%。2020年后中国燃料电池逐渐接近产业化，电池系统成本将逐渐与国际水平的差距减小。 图 30 燃料电池动力系统成本发展趋势（以80kw为例） 5 4 3 2 2010年 2015年 2020年 2025年 时间 价格（万美元） 1 中国 国际先进水平 图 29 节能与新能源汽车技术路线图中不同年度的成本预测 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 34 成本趋势-2 过去十年，燃料电池汽车成本的快速下降。2007年，丰田制造了约100辆汉兰达燃料电池示范车辆，每辆车的燃料系统成本都接近100万美元，待到该车型于2015年初在北美上

100、市时，整车售价仅为6万元美元，成本降低了近95%。丰田于2018年扩大产量，投产年产3万辆的燃料电池汽车生产基地，计划2020年推出新一代Maria车型，预计有望下降40%以上，可达到每辆仅3万美元左右。 2016年中国汽车工程学会发布的“技术路线图”中提出了中国2020年的乘用车成本将低于30万元，顾问认为就目前技术及产业发展情况而言，因国内大多数产业链关键环节的技术水平仍处在实验室阶段，且乘用车不会实现大规模量产，预测2020年国内的乘用车达到该标准会存在一定的困难，预计在2020年国内乘用车（全功率）成本仍将在35万元以上，在2020年因技术更新和量产数量增加后，成本会快速下降。国内商用

101、车发展较早，但现在以插混为主，2020年的中、重卡全功率的成本将在150万元左右，2030年将低于60万元。 氢燃料汽车成本 150 120 90 60 2015年 2020年 2025年 2030年 时间 价格（万元） 30 图32 氢燃料电池商用车（全功率）成本趋势 50 40 30 20 2015年 2020年 2025年 2030年 时间 价格（万元） 10 中国 国际先进水平 中国 国际先进水平 图31 氢燃料电池乘用车（全功率）成本趋势 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 35 使用成本及比较-1 氢气供应路径 制氢 提纯 运输 加氢站 最终使用 技术方法 煤制氢

102、、化工副产品 普通氢气提纯至高纯度氢气 气氢拖车 400kg以上外供加氢站 / 售价（元/kg） 45 58 615 1020 40 成本估算 （元/kg） 23 35 412 820 30 行业利润率 估算 10%20% 20% 10%20% 与每天加氢量密切相关，产业化后可达20% 与产业发展密切相关 制氢 提纯 加氢站 运输 产业发展与氢燃料供应成本密不可分。与燃料电池汽车制造产业链相比，氢燃料的供应体系产业链相对完善，且氢燃料的使用成本较低。日本的加氢价格大于在每kg氢气5055元人民币左右，中国制氢成本较日本更低，目前部分在营运的加氢站价格在4050元/kg左右，随着产业链的持续完善

103、，未来充氢价格可能更低。 电动车在乘用车领域具优势，氢燃料电池汽车具潜力 相关参数 动力电池乘用车 燃料电池乘用车 燃油乘用车 百公里整车电耗/氢耗 15kWh 1kg 8L 百公里用能成本 30 元 40 元 60元 百公里电耗折算（从发电端-电解水制氢计） 18kWh 55kWh / 综合能量利用效率 80% 25% / 续航里程 400km 500km 550km 燃料加注时间 30min 80% 25% / 续航里程 500km 550km 燃料加注时间 2h 15min 15min 使用寿命 2000次充能 50008000小时 8-10年 显性/隐形环境成本 一般 较低 较高 技术

104、进步/成本下降潜力 一般 较高 较低 设施使用便利性 较高 较高 便捷 技术进步/成本下降潜力 一般 较高 较低 目前电动车在城市内公交车、电动物流车等部分领域已取得一定的应用。但考虑到安全问题，大部分使用的都是磷酸铁锂电池。一方面这类电动商用车电池的能量密度低，无异于大量的堆砌电池堆，导致单位百公里的耗电量高，使用成本相对较高；另一方面该类商用车的续航能力有限，充电时间长，在使用方面的便捷性都较弱。 氢燃料电池汽车则是商用车清洁化的最佳替代方案，一方面氢能源在环境友好性方面优于燃油车，隐形环境成本上也不会造成大量的动力电池回收压力等；另一方面，在货车续航、充能时间方面明显优于电动商用车，使用

105、成本与燃油车、电动商用车相差无几。 氢燃料电池汽车是商用车领域的最佳替代方案 顾问认为，以电动汽车、氢燃料电池汽车为代表的新能源汽车的出现，是新技术、新能源以及诸多产业融合发展的结果，但使用便捷性、环保性、经济性是推动产品迭代更替的根本。至少在很长一段时间内，三种不同技术体系的汽车会多元化发展，在不同的领域发挥优势，消费者也可面临多元化选择。 表 18 不同类型的商用车参数比较 图33 电动车、燃油车、燃料电池汽车三者优劣势比较 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 37 市场规模预测 图36 中国燃料电池汽车销量预测 49.3% 50.6% 70.9% 70.6% 73.6%

106、 0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%0.05000.010000.015000.02018E2019E2020E2021E2022E销量（辆） 增长率 8% 8% 39% 26% 19% 燃料电池乘用车 燃料电池货车 燃料电池客车 城市内物流车 叉车等特种车 16% 13% 27% 24% 20% 燃料电池乘用车 燃料电池货车 燃料电池客车 城市内物流车 叉车等特种车 在中国，氢燃料电池汽车将首先从商用车领域崛起。一方面，通过主要参数对比可发现，氢燃料电池汽车在商用车领域有着较电动汽车更好的性能优势，较燃油汽车的环境友好性更好，是在商用车领域实现能源可替代、解决环境保护的最优途径

107、；另一方面，中国政府在推广新产品、应用新产品等方面有着较强的执行力、公信度，政府干预氢燃料电池的推广也首先将从城市内的公交车、物流车及特定区域的叉车等应用领域入手。 商用FCEV将率先在特定场景取得应用 燃料电池汽车 2020年销量将超过4000辆，2022年销量将超过12000辆 在未来3-5年时间内，除技术革新带来的认可外氢燃料电池汽车受多种因素的影响，也将在中国逐渐打开市场。一方面，通过各地政府在公共领域的示范应用、推广，同时辅以加氢站的快速建设，氢燃料电池汽车将在一些城市首先应用；另一方面，考虑到氢燃料电池汽车的补贴、使用成本和性能等优越性，部分采买机构，如物流企业、货运企业等将首先试

108、用氢燃料电池汽车。此外，随着2020年日本奥运会将全面使用氢燃料电池汽车带来的全球性认可度、中国2022年冬奥会的全面示范应用，都将对进一步打开中国市场。 图34 2020年不同燃料电池汽车占比 图35 2025年不同燃料电池汽车占比 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 38 市场规模预测 73.8 123.5 253.2 504.1 1,062.5 62.9% 67.3% 105.0% 99.1% 110.8% 0.0%20.0%40.0%60.0%80.0%100.0%120.0%0.0200.0400.0600.0800.01000.01200.02018E2019E2

109、020E2021E2022E出货量（MW） 增长率 图36 中国燃料电池出货量预测 氢燃料电池汽车是氢燃料电池应用最重要的领域。随着氢燃料电池汽车在国内的普及，将带动国内氢燃料电池的稳定增长。顾问根据氢燃料电池汽车的技术进步情况、销量情况等，及相关产业的发展情况，在未来3-5年，氢燃料电池汽车的电池用量占比将依旧在90%以上。 随着氢燃料电池技术的进步和市场认可度的不断提升，氢燃料电池也将在其他领域取得应用。在国内，因燃料电池具有能量密度高、发电无噪音等诸多特点，部分军事上用的便携式电池也逐渐展开应用；此外，船舶、舰艇等传统燃烧柴油、汽油等的大型装备等，也开始尝试使用氢燃料电池系统取代传统油箱

110、和发动机等，顾问预测，随着技术的不断下降，2020年之后氢燃料电池将逐渐在其他领域取得应用。 综上，顾问预计2018年中国氢燃料电池将超过70MW，2020年燃料电池出货量将达到253.2MW，2022年则将超过1000MW，未来五年的的增长率将超过60%。 燃料电池出货量 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 39 市场规模预测 24.6 34.5 54.8 86.4 137.5 0501001502018E2019E2020E2021E2022E除燃料电池汽车外，氢燃料电池上的一些重点产业链环节也将在未来五年有较快的发展。其中氢气储运和制氢环节，随着用氢量的增加，这两个环节

111、的需求增多，特别是在2020年后，全功率燃料电池汽车的示范应用和逐步的产业化，将增加氢气的用量，迎来快速增长，未来五年，这两个环节的年增长率都将达60%左右，氢气储运从2018年的5亿元左右的规模，在2022年可接近30亿元，制氢环节在2022年也将超过15亿元。燃料电池系统规模的增加一方面受出货量、燃料电池汽车的影响，另一方面随着技术进步更新，单体成本也会有下降，总规模增长速度稍低于出货量增长速度，2022年可达20亿元。加氢站建设在产业实现完全商业化以前，都将保持一个相对稳定的市场规模，预计每年在3-4亿规模左右。 制氢 氢气储运 燃料电池系统 加氢站 年份 规模（亿元） 0.005.00

112、10.0015.0020.0025.0030.0035.002018E2019E2020E2021E2022E未来五年，燃料电池汽车也将是氢燃料电池产业链上产值和规模最大的环节。顾问预测，2022年氢燃料电池汽车的规模将超过百亿。 规模（亿元） 2022年氢燃料电池汽车的规模将超过百亿 图37 2018-2022年中国氢燃料电池汽车规模预测 时间 图38 2018-2022年中国氢能及燃料电池产业链相关环节规模预测 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 40 06 燃料电池产业投资价值分析 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 41 投资并购情况 图39 201

113、7年中国燃料电池领域百亿级以下投资总额（亿元） 020406080第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 时间 金额（亿元）企业名称 落地地点 主要建设内容 2017年8月 500 中国重汽集团 济南市高新区 整车制造和动力总成 2017年8月 100 世能氢电公司 济南市高新区 生产氢燃料电池关键材料及部件、氢燃料电池电堆引擎、氢燃料电池 2017年9月 120 杭州长江汽车有限公司 佛山市南海区 纯电动和氢燃料电池客车、专用车、物流车、乘用车等 2018年3月 100 中国交通建设集团 霸州市政府 以生产氢燃料电池为主的新能源汽车产业基地，氢燃料电池、燃料电池汽车等 2018年3月 115

114、 雄韬股份 武汉市经济开发区 主要从事氢燃料发动机的研发生产，打造氢燃料发电机系统、储氢系统等开发、生产、运营和销售于一体的产业链 从2017年开始，随着燃料电池技术的不断成熟，市场化水平不断提升，燃料电池相关产业链迎来了大量的资本关注。据顾问不完全统计，仅2017年国内各企业、政府等投入燃料电池产业链领域的资金达982亿元。资金投入包括核心零部件企业海外并购、传统企业斥资关注和培育燃料电池技术、与地方政府合作建设产业园，企业或政府设立燃料电池产业专项资金等。 据顾问统计，2017年中国企业海外并购、设立专项资金、新投入研发生产等的费用达197亿元，单笔额度一般低于100亿元，企业涵盖制氢、储

115、氢、燃料电池系统、加氢站等多个环节。其中第二季度、第三季度、第四季度均超过50亿元，第四季度达68.35亿元。 2017年到2018年上半年，产业链上也不乏若干超过百亿级的投资案例，这类案例主要为部分车企或核心零部件企业与地方政府合资建设预计产值达千亿级的产业园区，重点发展燃料电池堆、燃料电池汽车、储氢系统等产业链重点环节。基于原有的产业基础和开放的政策支持，山东省、广东省、湖北省的部分城市成为燃料电池企业和大资金的青睐对象。 表19 2018年中国燃料电池领域百亿级投资案例列举 投资事件分析 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 42 投资机会分析 投资机会分析 投资价值 低

116、 高 低 高 技 术 成 熟 度 煤制氢 水电解制氢 石油天然气制氢 气氢储氢罐 固态储氢材料 燃料电池质子膜 燃料电池催化剂 双极板 乘用车 商用车 其它领域应用 加氢系统 加氢站建设与运营 燃料电池系统 液态储氢 制氢领域已相对成熟，氢气纯化值得关注。目前国内石油炼化厂的制氢技术和规模已相对成熟和完善，只是此前的氢气被制备后多用于化工合成，甚至部分直接被废弃。我国是煤炭大国，此前主要用于直接燃烧或煤炭发电等领域，受煤清洁化使用趋势的影响，煤制氢将成为煤炭企业转型的新方向，目前部分煤炭企业已开始尝试煤制氢在燃料电池领域的应用。因氢气储存、氢气使用过程中对氢气纯度的要求较高，而工业制氢过程中往

117、往会含有CO等其他杂质，氢气纯化成为关键环节。 气态储运为目前主要运输方法，液氢需提前布局。当前国内外的氢能和燃料电池处于产业发展早期，日加氢量有限，气态储运基本可满足氢燃料的供给。但随着产业的快速发展，气态氢无论是成本还是便捷性都将低于液氢储存。此外，液氢储存对氢气纯度具有更高要求，对加氢站建设的面积大小要求更低，将成为未来储运的主流方式。目前国内外部分企业在液氢储集方面有一定技术基础。 燃料电池系统是燃料电池应用的关键环节，掌握核心技术成为关键。燃料电池产业发展的最大阻碍之一即为燃料电池系统成本太高。尤其是由于燃料电池中的核心材料如质子交换膜、催化剂、双极板等的核心先进技术国内外仍存在巨大

118、差距。国内诸多企业只是高价进口核心零部件，在国内工厂完成组装，核心技术尚未完成全部国产化。质子膜、催化剂、双极板等核心材料，目前国内技术成熟度偏低，国外产品溢价高，掌握这些核心零部件的关键技术成为关键。 氢气纯化 图41 2018年中国燃料电池领域各环节投资价值分析 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 43 投资标的分析 制氢 储运氢 氢燃料电池 应用 加氢站 煤制氢: 神华集团、华能集团、九江石化、恒力石化、中船重工 储氢罐： 京城股份、氢阳新能源控股、葛洲坝、富瑞特装、安泰科技、华昌化工、中材科技、神华集团 质子膜： 飞驰绿能、新源动力、神力科技、雄韬股份、中科同力化工、

119、东岳集团、同济科技、德威新材 、南都电源、潍柴动力 乘用车： 上汽集团、福田汽车、长安汽车、奇瑞汽车、上海汽车集团、东风汽车 加氢系统： 舜华新能源、上海驿蓝能源科技、神木富油能源科技、北京派瑞华氢能源科技有限公司 水电解： 雪人股份、富瑞特装、普顿（北京）制氢科技有限公司、华能集团 储氢材料： 富瑞特装、氢阳新能源控股、 厦门钨业、安泰科技、中材科技、北方稀土、广晟有色、科恒股份、科力远、鞍山鑫普能源集团、三德电池材料 催化剂： 雄韬股份、鹏辉能源、安泰科技、贵研铂业 、喜玛拉雅光电 双极板：爱德曼、新源动力、安泰科技 商用车： 氢阳新能源控股、众宇氢能、潍柴动力、上汽集团、福田汽车、潍柴动

120、力、东方电气、中车集团 、东风汽车、中国重汽、青年客车、京威股份 建设方： 中国石化、舜华新能源、上海驿蓝能源科技、佛山瑞晖能源、雄韬股份、新青年控股集团、明天氢能、金星清洁 石油天然气制氢： 中石化、中石油、厚普股份、汉能科技有限公司、中化集团 其他储氢技术： 厚普股份、氢阳新能源控股、富瑞特装、三环集团、大洋电机 电池堆： 爱德曼、雄韬股份、上汽集团、长城电工、南都电源、新源动力、雪人股份、亿华通、重塑科技、北京氢璞创能 电站储能： 南都电源、中国电力设计集团 投资机会分析 制氢领域以能源企业参与为主，中小型高新技术企业主要集中在水电解领域。中国在煤制氢、石油天然气具有优势，且该类制氢主要

121、需要依靠化石能源，传统领域具有较大优势，且是转型的重要机遇之一。电解水的来源主要是水，对电解的技术和装置要求更高，中小型高新技术企业则更灵活。 储氢仍有诸多标准待确定商议，技术领先的企业更具潜力。目前国内的储氢材料和技术发展水平略低于国外先进水平，同时诸多标准未统一制定，有些技术标准目前是由联盟、协会、甚至是企业去主导推动指定的。技术相对领先的企业在诸多方面将存在优势。 燃料电池系统的功率和成本为关键因素，保证品质的情况下实现国产化的企业将首先腾飞。目前国内具有自主生产能力的能力企业极少，多数企业仅是进口国外零部件之后进行组装，这也是导致我国燃料电池系统价格居高不下的原因。掌握核心技术、不被国外完全“卡脖子”的企业将首先腾飞。 商用车将先在特定领域实现应用，创新汽车后市场应用成为关键。目前已有部分车企实现了商用车的交付。商用车目前售价仍然偏高，持续的推广在于创新模式的探索、地方政府的支持以及相应配套设施的完备。 “油氢”站合建成为创新模式，保障加氢量可更快实现盈利。加氢站的建设与加油站的建设有诸多相似之处，其盈利的根本在于保障一定量的加氢量，技术上也已完全可实现。产业发展前期“油氢”合建可保障一定的盈利性，同时应该选择推广量更好的地区建设。 表20 燃料电池领域主要企业标的推荐 2018年氢能及燃料电池产业演进与投资价值分析白皮书 44