一、燃料电池技术一览
燃料电池是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，目前按照燃料不同可将燃料电池划分为三种：固体氧化物燃料电池(SOFC)、以氢气为燃料的氢燃料电池（RFC）、直接以甲醇为燃料的质子交换膜燃料电池被称为直接甲醇燃料电池(DMFC)。其中氢燃料电池的寿命最长，成本可控性高且原料来源丰富，因此成为大规模民用燃料电池技术开发的主流。而目前燃料电池的主要大规模商用方向是以氢能为动力的新能源汽车，整个燃料电池产业链可分为上游的氢能（包括制备、运输、储备、加氢等）、中游的燃料电池（包括电堆、装配件、加湿器等）、以及下游的应用（商用车、乘用车等）。
各类燃料电池的技术参数水平
资料来源：公开信息整理
燃料电池的工作原理主要是在质子交换膜的两侧分别发生氢的氧化反应和氧的还原反应，电子通过外电路做功，主要的反应产物为水。其中质子交换膜是燃料电池中最为核心的部件，目前我国的燃料电池大部分核心部件虽然能够实现国产化但是与国际一流产品尚存在相当差距，中国氢燃料申池汽车产业正处在大规模商业化应用的前夜，为突破技术瓶颈、有效降低成本，迫切需要解决关键材料和核心零部件的进口依赖问题。其中具体主要包括电堆核心技术，膜电极、质子交换膜、碳纸、储氢瓶等环节国产化，以及加氢站等基础设施建设成本高问题。目前一方面是国内部分高校在碳纸等领域取得了一定突破，另一方面国内企业也在积极与巴拉德、丰田等行业内第一梯队企业进行相关合作与技术引进。
国内外燃料电池部分技术参数对比
资料来源：公开信息整理
二、市场需求旺盛
参照之前锂电池汽车产业的发展历程，我国目前的燃料电池产业在产业化爆发前夜。2011年锂电池汽车数量刚刚突破一万辆大关，而2020年已经增长至550万辆，期间用了10年时间。而2019年推动加氢设施建设首次被写入政府工作报告，标志着国家新能源汽车补贴政策逐步向燃料电池汽车方向倾斜。数据显示2019年我国燃料电池汽车销量为2737辆，从2015年仅有的10辆到2019年底，我国燃料电池汽车累计销量超过6500辆，预计到2020年我国燃料电池汽车销量将突破一万辆，与2011年锂电池汽车的行业发展阶段类似，未来十年将会是燃料电池行业的高速发展期。
2015-2020年燃料电池汽车保有量（辆）
资料来源：华经产业研究院整理
而从行业快速发展期的前夜来观察行业产业链价值分配来看，在整个燃料电池系统中电堆占全部成本的60%，而在电堆中成本占比最大的主要是膜电极，掌握相关技术的企业将会在发展初期获益。我国企业目前在产业价值分配上依然处于不利地位，其中国内最常用的质子交换膜来自美国科慕（杜邦）公司和戈尔公司；而碳纸虽然已经能够自主生产但是关键设备高温炉技术还掌握在国外企业手中，目前我国的碳纸主要还是依靠进口。而在储氢瓶和储氢技术方面与国外的差距最大。而在双极板方面，我国已经拥有燃料电池金属双极板生产线，实现规模化量产，综合性能达到国际领先水平。
氢燃料电池成本结构分布
资料来源：公开信息整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2020-2025年中国燃料电池行业市场调查研究及投资前景预测报告》；
三、关注上游氢气生产
2018年12月，国家市场监督管 理总局和中国国家标准化管理委员会发布了新的燃料电池氢气的国家标准，新国标对于燃料氢气的纯度要求提高到99.97%。高纯度氢气的制备是降低燃料电池成本的重要支撑，充足、稳定供应、价格低廉的高纯度氢气是加氢站实现经济性运营的必要条件，也是我国氢燃料电池产业发展的重要保证。目前我国最主要的制氢技术是煤制氢，其产能大约占我国氢气产能的60%以上，其主要特点是成本较低且产量较高，但是会排放大量温室气体，且焦炉制氢的纯度不足还需进一步提纯，不能满足氢燃料电池的氢气需求。目前我国氢气产能尚存在优化空间，大部分氢气被用于企业内部生产甚至直接防空，中期以氯碱行业为代表的化工副产氢将成为氢气供给主力；而从长期看，可再生能源制氢会占到主流。
各种制氢方式对比
资料来源：华经产业研究院整理
四、政策利好助力行业发展
与风能、生物能等新能源一样，早期的燃料电池依然无法避免因技术不成熟而导致的成本偏高问题。以公交车为例，目前我国氢能公交车的价格是同类燃油车的3倍，而由于氢气制备不成熟与同期燃料价格下降的影响，一辆氢能公交车同里程消耗的燃料价格是同类燃油车的5倍，如果算上基础设施等运营成本，燃料电池汽车每百公里的成本是燃油车的两倍以上。2020年上半年我国陆续出台了7项相关政策助力燃料电池相关产业发展，未来我国燃料电池汽车的发展主要从商用车、公交车、出租车开始，并着力建设加氢站等相关配套措施，2020-2023年将会是加氢站数量增长最快的一段时期。在相关政策补贴、基础设施补齐短板以及国内企业技术研发与引进加速的多重推力下，燃料电池行业的产业版图将随之快速拓展。
2020年上半年国家层面氢能政策一览
资料来源：公开信息整理
华经产业研究院对中国氢燃料电池行业发展现状、市场供需情况等进行了详细分析，对行业上下游产业链、企业竞争格局等进行了深入剖析，最大限度地降低企业投资风险与经营成本，提高企业竞争力；并运用多种数据分析技术，对行业发展趋势进行预测，以便企业能及时抢占市场先机；更多详细内容，请关注华经产业研究院出版的《2020-2025年中国氢燃料电池行业市场前景预测及投资战略研究报告》。
