一、燃料电池系统综述
传统氢燃料电池汽车包含燃料电池系统、电驱动系统、电池系统等功能部件，其中燃料电池系统，是决定FECV整车性能的核心环节。根据新材料在线数据，燃料电池系统占整车成本64%，车身占比为23%，燃料电池系统成本降低是整车降价的关键。
燃料电池汽车整车成本划分（单位：%）
资料来源：新材料在线，华经产业研究院整理
燃料电池系统主要由电堆及系统辅件（即BOP，包含氢循环系统、空气系统、水热管理系统等）构成。其中电堆为电化学反应发生场所，是燃料电池动力系统的功能核心和价值量中心。
燃料电池系统构成部件及功能介绍
资料来源：重塑股份招股说明书，华经产业研究院整理
锂离子电池、内燃机、燃料电池均可作为车用动力源，由于子系统多、产业化时间短，燃料电池系统复杂程度高于内燃机，远高于锂离子电池，因此燃料电池系统技术壁垒在三者中最高，行业准入门槛较高，参与企业少。
动力电池系统、内燃机和燃料电池系统复杂程度对比
资料来源：公开资料整理
二、燃料电池产业链总览
从氢燃料电池产业链来看，燃料电池系统处于产业链中游。其中上游包括双极板、膜电极、尾板以及密封等其他，中游是燃料电池系统装机，下游应用领域包括固定式发电，燃料电池车和应急备用电源等。
氢燃料电池产业链总览
资料来源：公开资料整理
相关报告：华经产业研究院发布的《2022-2027年中国氢燃料电池行业发展监测及投资战略研究报告》
三、燃料电池系统行业现状分析
1、燃料电池
燃料电池汽车是质子交换膜燃料电池成熟的商业化应用市场。从全球燃料电池市场规模来看，行业逐年上涨，市场增速预计加快。据统计，2020年全球燃料电池市场规模为36.9亿美元，同比上涨10.15%。从下游汽车市场来看，2021年全球氢能源汽车销量达16313辆，同比2020年增长68%，截止2021年保有量已达49562辆，预计2021年燃料电池市场规模增速快于2020年。
2015-2020年全球燃料电池市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
从中国市场来看，2016-2019年行业快速增长，2020年受疫情影响略有滑坡。据统计，2020年中国燃料电池市场规模为15亿元，同比下降44.44%。从下游市场来看，2021年燃料电池汽车销量达1586辆，同比2020年增长35%左右；据工信部数据显示，2022年前三个月氢能源汽车产销量分别为856辆和738辆，同比分别增长7.2倍和3.9倍，行业或将迎来爆发期。
2015-2020年中国燃料电池市场规模及增速
资料来源：公开资料整理
2、燃料电池系统
从市场规模来看，根据中国氢能联盟《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》规划到2025年，氢燃料电池车辆保有量约5来万辆，未来4年燃料电池系统累计市场需求为155亿元，根据各地方政府规划的2025年推广氢燃料电池汽车数量累计8万辆，未来4年燃料电池系统累计市场规模为248亿元，如果到燃料电池系统在商用车领域全面推广，年销量达到180万辆车（2020 年中国商用车（重卡、市政环卫车、公交车和大巴车）年销量合计 180.6 万辆）），潜在年需求为2160亿元。
2020-2025年中国燃料电池系统市场规模测算
资料来源：中国氢能联盟，华经产业研究院整理
从燃料电池系统成本结构来看，根据沙利文研究院数据，2021年电堆成本约占燃料电池系统成本65%。膜电极主要包括催化剂、质子交换膜以及气体扩散层，占电堆成本的75%左右，其中催化剂占电堆的36%，双极板占电堆的23%，质子交换膜占电堆的16%。
2021年燃料电池系统及电堆成本结构划分情况
资料来源：沙利文研究院，华经产业研究院整理
四、燃料电池系统行业竞争格局分析
1、市场集中度
从市场竞争格局来看，随着我国燃料电池行业发展，行业竞争加剧。具体表现为：①行业集中度下降，2019 -2020年国内燃料电池系统装机量CR5占比由78%降至64%。②头部企业洗牌现象较为严重，2019-2020年我国燃料电池系统装机量前五名出现明显变更。
2019-2020年中国燃料电池系统市场竞争格局
注：外圈为2019年市场竞争格局，内圈为2020年市场竞争格局。
资料来源：GGII，华经产业研究院整理
2、重点企业分析
我国燃料电池系统供应商主要包括三大类：①较早从事燃料电池行业且具备自主核心技术，如 新源动力、亿华通等；②以国际技术引进&合作见长、具备一定批量化生产能力的企业，如 重塑股份、国鸿氢能等；③通过投资、产业链合作与技术引进等方式拓展燃料电池相关业务的企业，如雄韬股份等。从技术层面来看，国内燃料电池系统在额定功率、质量功率密度、低温启动能力等关键指标上已逐步接近国际领先水平。
国内燃料电池系统主要供应商产品及业务进展介绍
资料来源：亿华通招股说明书，重塑科技招股说明书，华经产业研究院整理
我国其他燃料电池相关上市公司有美锦能源、雪人股份、全柴动力、淮柴动力、大洋电机、腾龙股份等，名单梳理如下：
其他燃料电池系统相关上市公司梳理
资料来源：公开资料整理
五、燃料电池系统行业未来发展趋势
1、燃料电池系统关键技术和材料的突破，以及规模化生产是燃料电池系统价格下降的两大驱动因素，其成本与量化规模、关键部件国产化率等因素密切相关。随着燃料电池技术性能的提升，耐久性与寿命提高，燃料电池下游应用的全生命周期成本将得到极大程度的改善。催化剂、质子交换膜、碳纸的国产化、电堆功率密度的提升、空压机及氢气循环泵的国产化是成本下降的主要迭代因素。
2020-2050年中国燃料电池系统成本价格变动预测
资料来源：《中国氢能产业发展报告2020》，华经产业研究院整理
2、氢能在交通领域的应用将逐步向长续航、大载重的场景过渡。根据氢蓝时代常务副总裁曹桂军在 2021 势银氢能与燃料电池产业年会上发表的《燃料电池系统开发与多场景应用》的主题演讲，预计 2025 年燃料电池系统主要额定功率为 130~180kW，燃料电池系统最大额定功率将大于 180kW，氢能在交通领域的应用将逐步向长续航、大载重的场景过渡。
2017-2030年中国燃料电池系统主要额定功率情况
资料来源：BendTrend，华经产业研究院整理
3、行业市场集中度维持高位，基于对政策和未来市场前景的良好预期，进入的企业持续增加，市场集中度有下降趋势。2017年~2022年3月，工信部燃料电池推荐车型数量累计配套燃料电池系统前三名分别为：亿华通、重塑科技、国鸿氢能，分别有137、89、86款燃料电池系统进入推荐车型数量配套。
华经产业研究院对中国氢燃料电池行业的发展现状、产业链发展格局及市场供需形势进行了具体分析，并从行业的政策环境、经济环境、社会环境及技术环境等方面分析行业面临的机遇及挑战。还重点分析了重点企业的经营现状及发展格局，并对未来几年行业的发展趋向进行了专业的预判。为企业、科研、投资机构等单位了解行业最新发展动态及竞争格局，把握行业未来发展方向提供了专业的指导和建议。更多详细内容，请关注华经产业研究院研究出版的《2021-2026年中国氢燃料电池设备行业全景评估及投资规划建议报告》。
