1、2019年 氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 2019年2月 2 目錄 燃料電池定義及發展演進 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 氫能及燃料電池產業鏈分析 全球氫能及燃料電池產業發展現狀 中國氫能及燃料電池產業發展現狀及趨勢 氫能及燃料電池產業發展研判 基本概念 類型及其比較 主要特點 應用領域 產業演進 產業鏈分析 細分環節分析 燃料電池系統發展現狀 燃料電池汽車發展現狀 主要國家發展情況 產業發展環境 技術發展現狀 產業發展現狀 區域分布特點 難點和突破點 技術趨勢 成本趨勢 規模預測 第六章 投資價值分析 投資并購情況 投資機會分析 投資標的分析 2018年 氫能及燃料電

2、池產業演進與投資價值分析白皮書 01 燃料電池定義及發展演進 2018年氫燃料電池產業演進及投資價值分析白皮書 3 基本概念 燃料電池定義 燃料電池是一種利用化學能提供電能的一種能量轉換裝置，即在電催化劑的作用下，將可再生燃料（比如氫、有機小分子等）里的化學能轉變成電能。 和蓄電池不同，燃料電池內部并不貯存反應所需要的化學燃料，它只是提供了一個進行化學反應的場所。 雖然稱為燃料電池，其運作過程中并不會產生明火，產生電能的過程也不需要旋轉式發動機等運動部件。 電池工作時，燃料由外部供給，在電極上進行反應。只要反應物不斷輸入，反應產物不斷排出，燃料電池就能連續地發電。 以燃料電池中最典型的質子交換

3、膜燃料電池為例，質子交換主要起隔絕正負極的作用，相當于蓄電池中的隔膜和電解質。質子交換膜緊鄰催化劑層，相當于實驗室中的電極，是將燃料和氧化劑分開進行電化學反應的場所，是整個電池的核心。催化劑層外是擴散層，擴散層既有收集電流的作用，也是氣體擴散和電流通道。電池工作時，電池內部負極供給燃料（氫氣），正極供給氧化劑（空氣），使氫氣在覆蓋有催化劑的質子交換膜作用下，在陽極催化分解成質子（氫離子）和電子，氫離子進入質子交換膜中達到正極，電子不能通過質子交換膜達到正極，而是沿外部電路移向正極，用電的負載就接在外部電路中發電。在正極上，空氣中的氧同電解液中的氫離子吸收抵達正極上的電子形成水并釋放熱量。 圖

4、1 燃料電池工作原理圖解 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 4 類型及其比較 堿性 燃料電池 AFC 質子交換膜 燃料電池 PEMFC 磷酸 燃料電池 PAFC 熔融碳酸鹽 燃料電池 MCFC 固體氧化物 燃料電池 SOFC 圖 2 按電解質不同的燃料電池分類 燃料電池按照不同的標準可以劃分為不同的類型，分類標準主要包括運行機理、電解質種類、燃料類型、工作穩定和結構類型等。目前主要依據電解質種類和燃料類型進行分類，汽車企業最常用到的電池為以氫氣為燃料的質子交換膜燃料電池。 劃分標準 類別 按運行機理 分為酸性燃料電池和堿性燃料電池 按電解質種類 分為堿性燃料電池（AFC）、

5、磷酸燃料電池（PAFC）、燃融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）和質子交換膜燃料電池（PEMFC） 按燃料類型 分為氫氣、甲醇、甲烷、乙烷等燃料電池 按工作溫度 分為低溫型（溫度低于200）、中溫型（溫度為200750）、高溫型（溫度高于750）燃料電池 按結構類型 分為管狀燃料電池、平板型燃料電池和單片型燃料電池等 按照電解質不同，燃料電池可分為堿性燃料電池（AFC）、質子交換膜電池（PEMFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）及固態氧化物燃料電池（SOFC）。 質子交換膜燃料電池。也稱聚合物電解質膜或固態聚合物電解質膜燃料電池，電解質是一片

6、薄的聚合物膜。在80的溫度下即可工作，在寒冷條件（ -10 ）下亦能迅速啟動。其電力密度高，其體積相對較小，同時工作效率高，并且能快速地根據用電需求而改變其輸出。但這類燃料電池對膜材料要求較高，增加了制造成本。此外，該類電池需要采用貴金屬作為催化劑，鉑價格較高，增加了電池成本，且催化劑與工作介質中的一氧化碳發生作用后發生“中毒”而失效，會降低工作效率或完全損壞。 燃料電池類型劃分 燃料電池主要種類及比較 表1 燃料電池劃分標準及類別 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 5 類型及其比較 堿性燃料電池。該電池的結構與質子交換膜燃料電池類似，其電解液為水溶液或氫氧化鉀基質。工作溫

7、度較低，約為80，因此啟動較快，但能量密度較低，僅為質子交換膜燃料電池的十分之一。堿性燃料電池生產成本低，催化劑對一氧化碳等雜質也較敏感?？捎糜诠潭òl電裝置，在航天飛機上也有所使用，提供動力和水。 磷酸燃料電池。該類電池的電解質為液體磷酸，通常位于碳化硅基質中。磷酸燃料電池的工作穩定較高，約150-200，但亦需電極上的白金催化劑加速反應。由于溫度高，其反映速度更快，對雜質的耐受性也更強。磷酸燃料電池效率較低，約為40%，加熱時間更長。該類電池可用為醫院、學校、小型電站等提供動力。 熔融碳酸鹽燃料電池。這類電池原理為溫度加熱到650時，鹽會產生熔化，產生碳酸根離子，從陰極流向陽極，與氫結合生成

8、水、二氧化碳和電子。這種電池工作的高溫能夠在內部整合天然氣和石油等碳氫化合物，在內部生成氫。此外，該類電池的催化劑可由鎳替代，產生的多余熱量還可被聯合熱電廠利用。但正是因為高溫，電池需要較長時間才可達到工作溫度，且在交通運輸和家庭發電方面均不太安全，對大規模的工業加工和發電氣輪機更為適用。 固態氧化物燃料電池。該類電池的電解質為固態陶瓷電解質，工作溫度更高，8001000之間。這類電池能夠抵御外界一氧化碳、硫等雜質的污染，也可以直接使用石油或天然氣實現發電。因使用的是固態電解質，這類電池比熔化的碳酸鹽燃料電池更穩定，也更安全，但用來承受其高溫的建造材料也更昂貴。 燃料電池主要種類及比較 表 2

9、 燃料電池主要類型及特征比較 電池類型 PEMFC （質子交換膜燃料電池） PAFC (磷酸型燃料電池) AFC （堿性燃料電池） MCFC （熔融碳酸鹽 燃料電池） SOFC （固體氧化物 燃料電池） 優點 （1）體積相對較小 （2）工作效率高 （3）相對能快速地啟動 （4）技術成熟可靠性高，電力密度大，壽命相對較長 （1）陰極性能得到改善 （2）可以不使用貴金屬作為催化劑 （3）材料成本低，電解質成本非常低廉 （1）燃料適應性廣 （2）采用非貴金屬作為催化劑 （3）啟動速度快 （1）燃料適應性廣 （2）采用非貴金屬作為催化劑 （3）高品位余熱可用于熱電聯供 （4）較高的功率密度 （1）燃料

10、適應性廣 （2）固態電解質更安全 （3）高品位余熱可用于熱電聯供 （4）較高的功率密度 （5）對硫抗耐 缺點 （1）鉑催化劑昂貴 （2）對CO和S中毒敏感 （1）必須使用純的H2和O2 （2）需周期性地更換KOH電解質 （3）必須從陽極及時除水 （4）電解質容易CO2中毒 （1）CO2必須再循環 （2）熔融碳酸鹽電解質有腐蝕性 （3）退化/壽命問題 （4）材料昂貴 （1）材料在高溫下運行會產生一系列問題 （2）密封問題 （3）電池部件制造成本高 （1）工作溫度高、啟動慢 （2）制造材料成本高 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 6 主要特點及應用領域 主要特點 原料來源廣 燃

11、料電池燃燒的燃料主要是氫氣，而水中富含大量的氫元素，可以作為氫氣的重要來源。此外，化石燃料，如煤炭、天然氣、石油等也可作為氫氣的來源。 能量轉化效率高 燃料電池是直接將燃料的化學能轉化為電能，中間不經過燃燒過程，因而不受卡諾循環的限制。目前燃料電池系統的燃料電能轉換效率在45%60%，而火力發電和核電的效率大約在30%40%。 適用范圍廣 規模及安裝地點靈活，燃料電池電站占地面積小，建筑設周期短，電站功率可根據需要由電池堆組裝，十分方便。燃料電池既適用于城市大型發電站，也可作為醫院、商店、集體宿舍、邊遠山區的小型發電裝置，以及日常和國防用于行走機械的動力系統。 環境保護性，“碳”值低 從煤炭到

12、石油、再從石油到天然氣，清潔能源的革命均是以脫碳為目標。而氫氣作為燃料的燃料電池，其工作時僅有水排出，同時不會產生任何副產品，是非常環保的供能系統。若以其他烴類化合物作為燃料，通過燃料電池系統釋放出來的污染物比直接燃燒要降低幾個數量級，亦可有效的保護環境。 熱值高 與木柴、煤炭、汽油、天然氣和鋰電池等傳統供能燃料或系統相比，氫氣的熱值非常高。同等質量下，氫氣是煤熱值的4.7倍，是石油天然氣的3.3倍，更是三元鋰電池蓄能的100多倍。 燃料（儲能）類型 能量密度（MJ/Kg） 木柴 0.13 煤 29.3 汽油 44 天然氣 42 三元鋰電（單體300Wh/Kg） 1.08（電池包系統更低） 氫

13、氣 143 表3 各類燃料能量密度比較 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 7 主要特點及應用領域 主要應用領域 機動車上的應用： 燃料電池汽車的用戶使用習慣與傳統燃油汽車用戶使用習慣類似。傳統燃油汽車的氣體排放成為空氣中的主要污染物之一，與此同時，部分國家地區由于汽車保有量的持續上升給石油需求帶來巨大壓力。新能源汽車已應運而生，燃料電池汽車則因其具有續航里程高、加氫時間短、動力性能好等多項特點成為替代傳統燃油汽車的產品。 軍事上的應用： 燃料電池使用時間長，以及寧靜的工作特點極適合于軍事工作對電力的需要。在軍事上，微型燃料電池要比普通的電池具有更高的能量密度和更強的優越性，

14、在進行下一次燃料補給之前，車輛可以行使地更遠，或在遙遠的地區活動更長的時間。這樣，戰地所需的支持車輛、人員和裝備的數量便可以顯著的減少。 空間領域的應用： 在20世紀50年代后期和60年代初期，美國政府為了替其載人航天飛行尋找可靠的能源，對燃料電池的研究給予了極大的關心和資助，使燃料電池取得了長足的進步。重量輕，供電供熱可靠，噪聲輕，無震動，并能生產飲用水，所有這些優點均是其它能源不可比擬的。 發電廠的應用： 目前全球范圍內，燃料電池開發的最完善是固定發電站。燃料電池技術的獨立性、高能效對于那些國家電網不能覆蓋，或國家電網不夠穩定而需要備用電力設備的地區而言，具有特殊的意義。 移動裝置上的應用

15、： 微型燃料電池因其具有使用壽命長，重量輕和補充燃料方便等優點，比常規電池具有得天獨厚的優勢，無人機上已有燃料電池的應用。目前美國、德國等國也依舊在研究該類便攜式燃料電池產品。 家庭的應用： 低溫質子交換膜燃料電池或磷酸型燃料電池可以滿足私人居住和小型企業的所有熱電需求。這些燃料電池應該能夠為單個私人居戶或幾家居戶提供能源。 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 8 產業演進 燃料電池技術發展 燃料電池汽車發展 1960s 1990s 1980s 2000s 2010s 1966 GM Electrovan 各大廠商紛紛開展FCV的研究 1993年巴拉德推出燃料電池大巴高性能F

16、CV問世 高壓儲氫瓶技術推動續駛里程提升； 各大廠商陸續推出FCV車型； 2014年豐田上市銷售，FCV初步進入商業化階段 2015 2017 大巴車燃料電池電池壽命大于10000h，轎車大于5000h； 催化劑鉑用量降到0.2g/kw； 部分國家制定了詳盡的燃料電池汽車推廣計劃； 豐田、現代等車企的燃料電池車開始進入商業化應用； 最早的燃料電池產品5KW燃料電池組 商業化應用：最早應用于航天領域 性能飛躍、成本降低、耐久提高； 關鍵技術：全氟磺酸質子交換膜出現； 關鍵推動：加拿大國防部對Ballard公司的大力投入 多個領域應用推廣：1)交通工具；2)固定發電；3）便攜發電；4）航空航海 性

17、能進一步提升，成本每千瓦55美元，耐久性接近5000h； 相關專利技術開始增多； 多個國家和地區相繼發布“氫能”計劃；燃料電池開始進入示范應用階段 比能量大于1kwh/kg； 部分領域已實現商業化應用； 技術成果轉化速度加快； 各類資本開始關注該領域； 燃料電池的發展最早可追溯到上世紀50年代，至今已發展了近90年?？v觀燃料電池發展史，可分為幾段重要時期。 階段一：1950年1990年；不計成本的技術探索期，在航天、軍事領域等有所應用； 階段二：1990年2000年；技術快速飛躍、成本快速下降，參與研發和生產的國家和相關企業數量增長，燃料電池在汽車、發電等多個領域的應用逐步實現； 階段三：20

18、00年2010年：燃料電池性能進一步提升，專利申請活躍度高；全球多個國家和地區通過制定規劃、投入資金等方式支持燃料電池發展；汽車等應用領域接近商業化水平； 階段四：2010年至今：燃料電池性能和成本已可滿足商業化應用，部分企業已實現商業化運營；多個國家和地區開始重視燃料電池技術發展，持續發布政策支持產業發展。 圖 3 燃料電池及燃料電池汽車發展演進圖 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 9 02 氫能及燃料電池產業鏈分析 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 10 產業鏈分析 產業鏈全景圖： 氫能及燃料電池產業鏈主要包括制氫、儲氫和輸氫、加氫站的建設、燃料電池

19、堆、燃料電池系統及燃料電池應用等多個環節。 制氫、儲運氫氣是保證原料來源的關鍵 制備氫氣目前主要根據技術方法進行分類，包括煤炭制氫、石油天然氣裂解過程中制氫，這兩類制氫技術相對成熟，目前在電解水制氫、生物質生氫等方面也有探索。 燃料電池堆是產業鏈的核心 燃料電池堆由雙極板、擴散層、質子交換膜、催化劑等多個部件組成，其中催化層、質子交換膜、氣體擴散層等，具有較高的技術門檻，亦是燃料電池堆的最關鍵部分。 燃料電池動力系統是燃料電池應用的重要載體 燃料電池難以單獨發揮作用，需與其他裝置和部件一道實現充能、放能。燃料電池用加濕器、功率調節器、空氣壓縮機、氫氣循環泵與燃料電池堆一起組成了燃料電池動力系統

20、。 燃料電池汽車等應用為燃料電池發展的最終目的 燃料電池具有的高能量密度性、環保性和可再生性將在多個領域得到更廣泛的應用，其中燃料電池汽車、燃料電池船舶、燃料電池發電廠等將率先取得應用。 加氫站的建設是保障產業快速發展的重要一環 加氫站是燃料供應的場所，是連接燃料制備到燃料應用的重要一環。加氫站建設過程中涉及到卸氣設備、壓縮設備、加氫機等多個部件。 煤炭天然氣水等 合 金儲 氫材 料 、儲 氫罐等 儲運氫 加氫站/設施 卸氣 裝置 壓縮設備 加氫機 催化層 燃料的供應 燃料電池車、船舶、發電廠等 Pt合金催化劑 多孔材料、樹脂復合材料 碳布、炭黑等 石墨碳板、復合雙極板、金屬雙極板等 質子交換

21、膜 氣體擴散層 雙極板 燃料電池堆 燃料電池用加濕器 功率調節器 空氣壓縮機 氫氣循環泵 燃料電池動力系統 站控系統 圖 4 氫能及燃料電池產業鏈全景圖 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 制氫 純化 制 氫 設 備 吸附劑等 燃料的獲取 11 細分環節分析 制氫 電解水制氫則是一種完全清潔的制氫方式，可用于發電站的調峰儲能，即在用電的低谷期，將發電站多余的電能用于水電解制氫，國際上該類技術已相對成熟，國內部分水電站、光伏電站也有所應用。但這種方法能耗大，電站現場制氫也依舊有所局限，成本相對較高，制氫量約占10%左右。 制氫方式根據原理和原材料進行分類，主要分為三大類，即化學

22、重整、電解水制氫和生物制氫。 化學重整制氫主要是通過化學方法對有機物、化石燃料如煤、天然氣或石油進行高溫重整或部分氧化重整，如天然氣中的主要成分甲烷被分解成H2、CO2、CO。這種制氫技術已經相當成熟，這種路線占目前工業方法的85%以上，其制氫產率為70%-90%。 根據的統計數據顯示，全球制氫能力約保持在1440 百萬標準立方英尺/天。其中中國的制氫能力保持在1320.86 噸/天以上，其中85%以上均為化學重整制氫，該類氫氣大部分用于合成氨、石油煉化等領域。 生物制氫法則采用有機廢物為原料，通過光合作用或細菌發酵進行產氫，其關鍵點在于培養高效率、高選擇性的生物菌種，但目前在產氫機理、菌種培

23、育、細菌代謝路徑等方面仍有諸多問題有待研究。 企業 相關產品及業務 產業鏈環節 企業 相關產品及業務 產業鏈環節 漢能科技有限公司 太陽能光伏發電、燃料電池以及相關關鍵原材料的研發和中試 制氫 厚普股份 制氫、儲氫和加氫、燃料電池 制氫、儲氫 中國石油化工股份有限公司 主要集中于煉化制氫領域，同時加大探索氫能的開發利用 制氫 京城股份 儲氫瓶 儲氫、運氫 神華集團 煤制氫、氫氣輸送 制氫、儲運 氫陽新能源控股 常溫常壓儲氫技術 儲氫、運氫 普頓（北京）制氫科技有限公司 生產氫氣燃料發電裝置、制氫設備，制氫站設計等 制氫 葛洲壩 研究發展光電、風電等綠色能源以及氫燃料電池的應用； 儲氫、運氫 恒

24、力石化 煤制氫，煤制氫裝置 制氫 南方電網 常溫常壓液態儲氫 儲氫、運氫 中化集團 制氫、提氫裝置 制氫 漢鐘精機 氫氣壓縮機，回收泵 儲氫、運氫 圖 5 各類制氫工藝成本比較 表 4 制氫、儲運氫氣的主要企業 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 12 細分環節分析 對于氫氣的儲存狀態形式可分三種，分別為氣態儲氫、液態儲氫及固態儲氫，分別對應不同的運輸模式。其中氣態儲運和液態儲運是目前正在大規模使用的方式，其中液態儲氫以低溫液態儲氫為主。 從成本上來看，目前氣態運輸普遍比液態運輸要便宜。但氫氣最終仍要以液態形式存在于汽車、船舶等壓縮罐中，因此雖然氣態運輸的價格偏低，但對加氫站

25、中的壓縮機這一設備的要求較高，此外在氣體液化后注入加氫站的過程中也會有氣體的損失，提高了整體成本。未來隨著需求量的提高以及單次運輸量變多，液態運輸氫的成本也會有所下降。 因目前用氫量相對較少，受制于成本和技術的限制，一段時間內氣氫拖車仍將是最優選擇；隨著氫氣用量的不斷增多以及氫儲罐技術的不斷成熟，未來液氫罐車將是解決燃料電池普及之后氫氣運送的主要方式；管道運輸未來更多的用于小范圍內定點輸送；儲氫材料因目前技術仍需探索，在近幾年不會成為市場主流。 儲氫和輸氫 儲運方式 特點及要求 氣態儲氫 能量密度低，安全系數低，技術水平有限，直接將氫氣壓縮后儲存在特制的鋼瓶中 液態儲氫 能耗較高，主要是將氫氣

26、在低溫下壓縮為液體，并放入高絕熱的容器中儲存，對儲罐要求高 固態儲氫 積儲氫容量高，無需高壓隔熱容器，安全性好，可得到高純度氫，材料分為合金儲氫材料、液態有機儲氫材料、納米儲氫材料。其中合金儲氫材料目前應用最為廣泛，安全可靠，儲氫能耗低，儲存容量高，制備技術和工藝相對成熟；碳納米儲氫材料則具有儲氫量大、釋氫速度快的特點，具廣闊前景 儲運類型 氫氣狀態 單價(以200km為例) 單價影響因素 單程儲存量 管道輸送 氣態 4-6元/kg 距離和加氫站加氫量 / 氣氫拖車 氣態 2-6元/kg 距離 10t 液氫罐車 液態 8-15元/kg 距離和單程儲存量 10t100t 表5 不同儲氫方式特點及

27、要求 表6 不同儲運方式特點的價格及單價影響因素分析 從氫的輸送距離、用氫要求及用戶的分布情況來看，管道運輸主要適用于用氣量較大、用氣場合相對集中的地區，車、船運輸則適合于量小、用戶比較分散的場合。從運輸狀態來看，液氫、固氫輸運方法一般是采用車船輸送，以液態氫氣為主。氫氣的密度小, 將氫氣加壓后儲存于液罐內, 用牽引卡車或船舶進行較長距離的輸送。液氫罐車因其儲氫罐的壓力更大，儲集的氫氣更多，其運輸能力是氣氫拖車的十倍以上，將是燃料電池大規模部署后的氫氣解決方案。 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 13 細分環節分析 加氫站： 目前加氫站根據其日加氫量的差異，建設成本不均。以

28、站內不產氫的加氫站建設為例，小型、微小型加氫站的建設費用約一般為600萬1000萬元，其日加氫量僅100400kg。中型加氫站的建設費用高于1000萬元，日加氫量約為6001000kg；大型加氫站的建設費用則高于2000萬元，其日加氫量一般為10001500kg左右，以每輛乘用車加氫量4.5kg，貨車加氫量3040kg，物流車加氫量78kg算的話，大型加氫站每日可滿足200300余輛車的加氫和運營。 加氫站的主要設備包括儲氫裝置、壓縮設備、加注設備、站控系統等， 其中壓縮機占總成本較高，約占總成本的30%，且目前國內壓縮機主要依靠進口。在產業發展后期，若氫氣運輸以液態為主，則壓縮機在部分加氫站

29、中的使用將減少。 55% 25% 20% 遠程運輸 站內電解制氫 站內天然氣重整 30% 15% 11% 13% 13% 7% 11% 壓縮機 土建施工費 設備設置費 其他各種配管 自動售貨機 預冷機 儲壓器 全球范圍來看，加氫站的氫氣來源主要包括三類，一類加氫站是氫氣儲存和加注的轉換點，制氫處在其他地方，氫氣被拖運至加氫站處后，在站內完成氫氣的卸載、壓縮和儲存，供來往車輛使用；另一類是加氫站的則在站內完成氫氣制取和制備工作，氫氣制備方法主要是站內天然氣重整，制備的氫氣在站內被儲存起來，需要用到的時候再被加注到車輛內使用。 還有一類加氫站中氫氣的來源亦是來源于站內，但主要制氫方法是站內電解制氫

30、的方法。第一類加氫站為主流，且隨著加氫站的不斷建設，制氫的便捷性和加注的便捷性同時滿足的情況將更少，實現制取、存儲和加注一體化的加氫站數量占比將進一步減少，更多的加氫站將僅僅實現加注氫氣的功能。 企業名稱 已參與建設的加氫站 主要業務 舜華新能源 安亭加氫站、云浮加氫站、安徽六安 從最初的方案設計到功能采購、系統集成到開車交付提供整套加氫站加強的服務 佛山瑞暉能源 佛山瑞暉加氫站 建設、運營 北京派瑞華氫能源科技 永豐加氫站、河南鄭州、廣東佛山、鄭州宇通加氫站 提供自電解水制氫、儲氫和加氫等整個鏈條的氫能系統解決方案，和加氫站建設的基礎設施 嘉氫（上海）實業有限公司 上海重塑加氫站 依托上海重

31、塑能源科技有限公司、張家港富瑞特種裝備股份有限公司和中交新能汽車運營（深圳）有限公司豐富的技術儲備和資源優勢投資籌建 百應能源公司、神華 如皋南通百應加氫站 建設與運營 新青年控股集團有限公司 西安青年客車加氫站 氫能配套設施的研發與建設運營和制氫廠建設 豐田汽車公司 常熟豐田加氫站 設計、建設與運營 宇通客車 鄭州宇通加氫站 投資建設 新源動力股份有限公司 同濟-新源加氫站 風光發電制氫技術、加氫站的建設與運營 圖 6 全球不同類型加氫站數量的占比 圖 7 加氫站建設的主要部件的成本占比 表 7 中國部分加氫站建設企業列舉 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 14 細分環節

32、分析 氫燃料電池堆 氫燃料電池堆成本的控制也是產業發展的關鍵。氫燃料電池堆主要有氣體擴散層、質子交換膜、膜電極、催化劑、雙極板、密封件等幾個關鍵部件組成，其中質子交換膜和催化劑占燃料電池堆成本較高，占60%以上。美國、日本、德國等國的相關研究機構和企業在這幾個關鍵部件在技術和成本上均已實現了商業化，國內除石墨雙極板目前基本實現國產化、膜電極實現小規模生產外，質子膜、催化劑依舊依賴進口。因技術門檻較高，最優質的質子交換膜被美國杜邦（科慕）、蘇維等國外公司長期壟斷；催化劑中因含有貴金屬Pt，成本較高，削減催化劑中貴金屬含量以降低成本也是近年來技術攻克的重點，部分領先企業已由最初燃料電池催化劑中鉑的

33、使用量需1g/kg降至0.2g/kg以下，中國的Pt使用量約為0.5g/kg，目前最先進的催化劑技術在日本，如日本貴金屬制造商TANAKA（田中），該企業為豐田燃料電池汽車供貨。 氫燃料電池堆是整個燃料電池產業鏈的核心部分。其性能和成本的演化直接決定了燃料電池產業化進程。評價氫燃料電池性能的指標主要包括其耐久性、啟動溫度以及電池堆比功率，其中比功率是近兩年國內外研究機構和企業重點攻克的方向之一。2000年左右，比功率僅為0.5kw/kg，到2018年，國際先進電池堆的比功率已達2kw/kg，中國技術水平略低，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年國際水平 2010年國際水平 2000年國際水平 2018年中國水平 （kw/kg） 燃料電池催化劑中鉑的使用量（g/kw ） 燃 料 電 池 堆 比 功 率 主要部件 主要功能 技術種類/制備工藝 性能要求 雙極板 分隔反應氣體、手機電流和提供反映氣體通道 金屬板、石墨板、復合板 高導電率、強散熱性能、高滲透率、良好的的化學穩定 膜電極（由質子交換膜、催化劑層、氣體擴散層組成） 物質傳輸、電化學反映的場所 GDE法、CCM法、有序化膜電極法 降低氣體傳輸阻力、良好的電子通道、良好的機械強度及導熱性、良好的化學穩定性 質子交換膜 提供氫離子通道、隔離兩極反應氣體 全氟磺酸

35、質子交換膜、部分氟化質子交換膜、非氟化質子交換膜、復合質子交換膜、高溫質子交換膜 較高的質子傳導性、較好的水穩定性和化學穩定性、尺寸變化率低、較高的機械強度、較低的氣體滲透率 催化劑層 膜電極的關鍵材料，決定其放電性能和壽命 鉑催化劑、低鉑催化劑、非鉑催化劑 催化劑活性、壽命 氣體擴散層 為參與反應的氣體和生成的水提供傳輸通道、支撐催化劑 多孔炭紙、碳布 低電阻率、高孔隙度、機械強度、良好的化學穩定性 表8 燃料電池主要部件的功能及性能等 圖 8 近20年來燃料電池技術的中外技術進展情況 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 15 細分環節分析 燃料電池汽車 燃料電池汽車現在為

36、燃料電池產業鏈上重點攻克的環節。其核心為燃料電池系統，其中包括燃料電池堆和功率升降壓機、空氣壓縮機、高壓儲氫罐等多個零部件，這套動力系統與動力控制單元、電動機及動力電池等共同組成了燃料電池汽車的動力系統。其中燃料電池功率決定了汽車的加速性能、動力性能、以及在一定氫氣供應下的能量供應等；而汽車的續航也由汽車上高壓儲氫罐的儲集能力相關，儲氫罐壓力越大、儲集氫氣越多、續航相對越大。 燃料電池汽車也主要分為兩類，一類是全功率FCV，即動力能量主要是來源于氫燃料電池，汽車中的動力電池做電能回收或其他用處。電池的容量僅為數kWh，如豐田Mirai的電池僅為1.6kWh；另一類為插電式FCV，這類FCV有多

37、種工作模式，可以是鋰電池和燃料電池共同為電機供電，也可是兩者單獨為電機供能。這類FCV上鋰電池的容量一般大于10kWh，如奔馳發布的插混燃料電池汽車GLC F-cell搭載了13.8kWh的鋰電池，上汽榮威950則搭載了12kWh的動力電池，該類汽車的燃料電池發電功率相對較小。 目前中國的燃料電池汽車主要以商用車為主，受技術限制，目前主要以插混式FCV居多，燃料電池發電功率在30kw90kw之間。 技術和使用參數 豐田Mirai 本田Clarity 奔馳GLC F-Cell 現代NEXO（2019款） 上汽榮威950 官方續航里程 700km 589km 437km 609km 430km(燃

38、料電池+動力電池) 百公里加速 9.6s 8.8s 15s 9.5s 12s 儲氫重量 5kg 5kg 4.4kg 5.64kg 156L 4.2kg 儲氫瓶壓力 70MPa 70MPa 70MPa 35MPa 百公里氫耗 0.996kg 0.849kg 0.97kg / 燃料電池發電功率 114kw 103kw 95kw 43kw 電機最大功率 113kw 130kw 147kw 120kw 162kw 電機最大扭矩 335Nm 300Nm 350Nm 395Nm 350Nm 整車空間 4座 5座 5座 5座 5座 豐田燃料電池乘用車Mirai結構示意圖 奔馳燃料電池乘用車GLC F-Cel

39、l結構示意圖 表 9 不同燃料電池乘用車主要指標參數比較 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 16 03 全球氫能及燃料電池產業發展現狀 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 17 發展現狀 59% 9% 30% 2% 燃料電池汽車 叉舉車等特定用途車 發電站等 便攜式電子產品 VALUE VALUE VALUE VALUE VALUE VALUE PEMFCDMFCPAFCSOFCMCFCAFC圖 9 2017年全球燃料電池應用領域 圖 10 2017年不同類型燃料電池出貨量占比 全球范圍來看，隨著2014年日本豐田燃料電池汽車Mirai正式走向市場，帶來了

40、燃料電池汽車銷量和燃料電池出貨量的熱潮。2014年全球燃料電池出貨量達185.4MW，2015年、2016年都保持了60%以上的增長率，2017年增速放緩，僅為29.7%，出貨量為670MW。其中燃料電池汽車是主要的應用領域，占比達59%，質子交換膜燃料電池（ PEMFC ）也成為市場最青睞的燃料電池之一，出貨量占比超過72.7%。 燃料電池系統 從2014到2017年，燃料電池系統的技術、成本和價格都在發生變化，顧問經過測算，2014年全球燃料電池系統的市場規模已超過1億美元，2017年接近5億美元。 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（億美元） 增長率 圖 11 2014-2017年全球燃料電池出貨量 圖 12 2014-2017年全球燃料電池規模 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 18 數據來源：顧問 數據來源：顧問 發展現狀 據不完全統計，截止到2017年底，全球目前已有328座加氫站建成并運營，其中139座位于歐洲，118座位于亞洲，北美擁有68座，其中39座位于美國。其中公共加氫站約占58.4%，為過往車輛提供公共服務；專用加氫站則大約占39.6%，為特定機構或特種車提供服務，僅2%的加氫站為私人

42、加氫站，為私人車輛提供加氫服務。 美國：39 截至2017年底，美國有39座加氫站，其中，加利福利亞州有35座，南卡羅萊納州有2座，剩下2座位于東北部 。 澳大利亞：1 殼牌HTEC推加拿大首個零售氫燃料補給站 日本：92 截至2017年底，共有92座加氫站。 法國：8 截至2018年1月，有8個加氫站。 德國：56 截至2017年底，共56座加氫站，其中45座是公共加氫站。 瑞典：4 截至2017年底，共4座加氫站。 中國：31 截至2018年2月，中國已建成及在建的加氫站共有31座，正在運營的有12座。 英國：47 截至2017年，共有47座加氫站。 韓國：12 截至2017年底，已建立1

43、2座加氫站，其中6座用于商業用途，6座用于研究。 自2013 年氫燃料電池車市場化到 2017 年年底，全球總計售出 6475 輛氫燃料電池乘用車。 其中，豐田Mirai占比高達 75%，遠超占比13%的本田和占比11%的現代； 2017年， 全球售出3382輛全功率氫燃料電池乘用車，豐田Mirai超過3000 輛。 中國則主要發力商用車，在2017年燃料電池商用車銷量達1064輛。 圖 13 全球氫燃料電池乘用車銷量 氫燃料電池汽車及應用 圖 14 全球加氫站分布圖 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 19 日本 一、主要鼓勵政策 二、主要參與企業及成果 圖 15 日本氫能

44、及燃料電池發展路線圖 加氫站 燃料電池 燃料 電池 汽車 2030年 要達到900個 家用燃料電池累計達到530萬臺； 全面實現以氫能發電且建立大規模的氫能供應系統; 實現氫燃料發電商業化，發電成本控制在17日元/千瓦時，形成年均30萬噸氫燃料供給能力 固定式燃料電池示范達到 5300 萬套規模 燃料電池汽車發展到80萬輛 下一代車（混合動力車、純電動車、燃料電池車等）到2040年占新車銷售額的5-7成 2025年 要達到320個 燃料電池汽車銷售量達到20萬輛，基本實現燃料電池的商業化 2020年 要達到160個 固定式燃料電池示范達到 1400 萬套規模 家用燃料電池累計達到140萬臺，用

45、戶7-8年可實現投資回收 2050年 逐步替代加油站 氫燃料發電成本降至12日元/千瓦時，年均氫燃料 供 應 量 達 到500-1000 萬噸。 燃料電池汽車全面普及，燃油汽車全面停售 2002-2005年 燃料電池相關技術開發的經費逐年增加：2002年為 230 億 日 ；2003年為325億日元；2004年和2005年均為662億日元 2006年 預算內給予燃料電池及相關技術開發199億日元的支持；給予燃料電池產業化實驗33億日元的支持；給予新能源汽車市場導入88億日元的支持 2008年 2009年 2017年 投入2.32億美元進行燃料電池技術研究與市場化推廣，投入1400萬美元建構氫能

46、國家技術標準，同時推行家庭用燃料電池熱電共生系統補助計劃。 新能源汽車“綠色稅制”政策: 根據汽車種類和指標，車重稅和汽車購置稅可享50%100%的減免，同時在加氫站建設方面給予約50% 的補貼。 日本經產省對燃料電池研發支持共計 129 億日元，包括燃料電池、加氫站、氫能供應鏈 3 個方向。 相關鼓勵措施相關鼓勵措施 主要企業 主要領域 技術特點 合作伙伴 最近動態 TOSHIBA（東芝） 致力于實現氫生產的氫經濟，實現零碳排放。目前正努力開發技術和產品，以更有效地生產、儲存、運輸和使用氫氣。 發布了 Dynario 甲醇燃料電池，將甲醇送入裝置中，會自動發電。但提供的電流只有400mA。

47、Iwatani 2018年5月，東芝宣布與巖谷公司在北海道釧路市開展合作示范項目。 松下 燃料電池領域 太陽能氫發電裝置工作原理，一種太陽能發電技術，當陽光照射到光催化劑上時，氫和氧通過水電解產生。 東京燃氣公司、德國菲斯曼 發布“能源與環境新技術先鋒計劃” 巖谷產業 專注于能源領域，如液態天然氣、瓦斯罐，及氫氣等工業用氣體等；目前進軍機械、焊接、電子設備等領域。 豐田通商等 2015年與豐田通商、大陽日酸設立了運營移動式加氫站的公司 豐田 燃料電池汽車，致力于實現零排放 采用的燃料電池系統利用電解水的逆反應，產生電能的同時只排放水，實現了零排放 一汽集團、廣汽集團、馬自達等 2015年推出氫

48、燃料電池量產車Mirai。2018年推出第二代氫燃料電池卡車，只排放水蒸氣，實現了零排放。 本田 致力于氫燃料電池汽車的研發以及制氫技術的研發，。 制氫方面，本田發明了高壓水電解技術，整合了水電解和增壓功能使得加氫站兼顧了小型并且低噪音的特點。 Drivemode、日立汽車、通用 已推出車型氫燃料電池車CLARITY，本田與通用汽車宣布達成一項長期戰略合作協議2020年前合作開發下一代氫燃料電池技術，以進一步推動燃料電池電動汽車（FCEV）的普及 馬自達 致力于傳統汽車研發，2015年與豐田合作，進軍燃料電池領域 在傳統汽車領域，具有汽油和柴油發動機省油技術 豐田 2015年，豐田和馬自達在燃

49、料電池領域展開合作 規劃時間 圖 16 日本氫能及燃料電池相關鼓勵措施列表 主要國家發展情況 表 10 日本氫燃料電池產業鏈上企業相關情況 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 20 美國 一、主要鼓勵政策 二、主要參與企業及成果 圖 17 美國近20年的相關鼓勵政策分類 企業 主要領域 技術特點 合作伙伴 最近動態 Bloom Energy （布魯姆能源） 開發燃料電池，作為一種更加清潔和廉價的替代能源選擇。 基于其固體氧化物燃料電池技術，Bloom Energy服務器通過電化學過程將燃料轉化為電能，無需燃燒。每臺能源服務器產生200到300千瓦的電力。Bloom解決方案:全

50、天候、24x7清潔能源。 沃爾瑪、谷歌和聯邦快遞等 2018年6月13號，公司向美國證券交易委員會提交了一份關于Form S-1的注冊聲明，內容涉及其A類普通股的首次公開發行(IPO)。 FuelCell Energy 綜合性燃料電池公司。為全球能源供應、回收和儲存提供解決方案，主要服務電力實業、商業和企業、政府機構等。 主要從事固定式燃料電池的研究，主要產品是可用于現場發電、熱電聯產及分布式發電的MCFC。美國政府機構以及POSCO和DOMINION Nuvera(努瓦拉)氫燃料電池公司 致力于燃料電池系統技術與產品研發，現場制氫和分配系統以及為客戶提供清潔能源解決方案。業務覆蓋制氫、氫氣凈

51、化、氫氣壓縮和氫燃料電池制造等。 產品以最早使用金屬板為基底、開放式流量設計以及耐久低成本著稱。 Fincantieri、 Hyster Capital和耶魯金融服務公司 馬薩諸塞州開始使用Nuvera氫氣站,其第一站氫燃料電池公共汽車燃料通過國家燃料電池公共汽車計劃項目由自由貿易協定。 UTC Power（聯合技術動力公司） 主要生產建筑用燃料電池，巴士、汽車用燃料電池，開發了空間和潛艇應用燃料電池，同時開發可再生能源解決方案以及分布式能源市場應用的冷熱電聯供系統。 其固定磷酸燃料電池產品是PureCell模型系統，此系統可提供400千瓦的電力和170萬千瓦/小時的熱量。UTC能源燃料電池系

52、統可將潛在的浪費轉化為可用的能源。 與寶馬、現代、日產以及美國能源部合 Plug Power（普拉格公司） 專注于設計、開發、制造和銷售用于物料搬運叉車的燃料電池系統的供應商，主打產品是用于叉車的PEMFC燃料電池系統GenDrive。 質子交換膜燃料電池和燃料加工技術和燃料電池/蓄電池混合動力技術。 Ballard、BASF、AirLiquide、雀巢、沃爾瑪、聯邦快遞。 目前訂單主要集中于GenDrive產品，即物料搬運叉車應用。 Atrex Energy （阿特里克斯能源公司）致力于研究燃料電池的研究。 燃料電池基于其管狀固體氧化物燃料電池技術打造，其效率高于傳統發電產品。每個燃料電池管

53、的輸出增加了120倍，且開發出峰值輸出功率超過10 kW的SOFC。 ascender Energy 獲得美國能源部的資金支持，用于開發一套全新的燃料電池發電系統，該系統的發電功率是現有產品的三倍。 通用 致力于燃料電池技術和燃料電池系統的開發，在航空航天領域，開發用于飛機的氫燃料電池輔助動力裝置 開發出了燃料電池無人駕駛汽車，可用作移動和應急發電設備、貨物運輸，還可供軍隊使用 本田、GS加德士 2018年，推出首個氫燃料電池卡車平臺 2000-2005年 2005-2010年 2010年-2015年 2015年-至今 美國向氫經濟過渡的2030年遠景展望 國家氫能發展路線圖 氫能技術研究、開

54、發與示范行動計劃 “總統氫燃料倡議” 2005能源政策法 氫立場計劃 先進能源倡議 “氫及燃料電池項目計劃” “2013財年政府預算案” 加州“補貼法案” “購置稅減免政策 聯邦燃料電池投資稅減免法 關于小企業創新研究和小企業 技術轉讓的項目 2003：未來5年內投入12億美元促進相關產業鏈發展 ； 2006年： 南加州對氫燃料電池的生產和研究的設備實行稅收全免政策； 俄亥俄州250kw以下的燃料電池系統實行稅收全免政策。 2013年： 提出政府向DOE撥款63億美元，用于燃料電池、氫能等清潔能源的研發、示范和部署等活動； 加州立法機關通過了一項價值達20億美元的延長純凈汽車和燃料補貼到202

55、3年的法案 。 2015年：投資3000萬美元用于發展先進氫能與燃料電池技術； 2017年：購買燃料電池車可享受4000美元稅收抵免； 2018年：五年內逐步減少30%的稅收。拿出總計近1300萬美元資金，用于資助34個州的87個新項目，其中包括4個燃料電池項目。 主要政策 投資資助 規劃愿景 2002年：確定了氫能計劃初始階段的技術研發與示范活動的具體內容、目標等； 2005年：鼓勵進行氫能示范性及商業性應用。 2007年：提出將繼續支持氫能研發； 2013年：加州政府要求每年建設2000萬美元的加氫站，直到至少在加州有100個公用的加氫站。 發布時間 表 11 美國氫燃料電池產業鏈上企業相

56、關情況 主要國家發展情況 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 21 歐盟 一、主要鼓勵政策 二、主要參與企業及成果 圖 18 歐盟近20年的相關鼓勵政策分類 企業 主要領域 技術特點 合作伙伴 最近動態 AFC Energy 工業應用堿性燃料電池開發和, 大規模工業級應用系統開發。 構建了一套用于組裝堿性燃料電池的自動化生產系統。形成含有氫、空氣或氫氧化鉀電解液的特定通道。 密植股份、Samyoung、Changsing Chemicall 與德國密植公司簽署協議，支持AFC能源的堿性燃料電池系統的優化和推出。 Arcola Energy 燃料電池、氫和其他清潔能源技術的 安

57、裝了一套75kW燃料電池系統，為Orkney的Kirkwall港口供電。 PowerCell、BOC、Proton Motor、Hydrogenics 正在引導將FCEV引入英國車隊，重點是商業車輛。 Ceres Power 低成本高性能燃料電池產品開發 固體氧化物燃料電池可利用天然氣以及包含氫氣、生物氣在內的低碳燃料實現高效率發電。 濰柴動力、博世 2018年5月，濰柴動力投資持有Ceres Power 20%股權。同時，雙方將聯合于2020年前在中國濰坊成立合資公司。 Intelligent Energy 開發高效清潔的氫燃料電池動力系統 空氣冷卻燃料電池，提供清潔電源，適用于無人機、汽車

58、和固定電源等目標市場。 泰勒建筑工程有限公司（TCP）、SMILE 氫能列車在德國獲準商業運行。與泰勒建筑工程公司合作，為建筑行業供應風冷燃料電池模塊。 SFC Energy AG 直接甲醇燃料電池、供電管理組件和線圈等。 EFOY燃料電池通過環保型催化工藝使甲醇轉化為電能，無需任何中間步驟。 發電機可隨時供應電力，且其蓄電能力是太陽能系統的3-10倍。 Green Century北京綠色世紀科技有限公司 與北京綠色世紀科技有限公司簽署業務合作協議，為中國的工業離網設備提供動力。佛吉亞集團 為汽車制造廠商提供產品、技術解決方案和服務。 中國一汽集團等 2018年佛吉亞與一汽達成合作，將在燃料電

59、池等方面展開合作。 Nedstack 燃料電池制造商，主要生產質子交換膜燃料電池。 2MW PEM燃料電池發電站用于廢氫的增值利用，可生產2MW的清潔電力。 HyMove、東風商用車、華夏、阿克蘇諾貝爾、MTSA 2016年，NedStack等成功交付全球首座2MW質子交換膜燃料電池發電站。2017年，N與華夏和東風商用車簽署了30kW燃料電池原型系統協議。 奧迪 致力于燃料電池技術的開發 已開發出使用燃料電池技術和HyMotion計劃設計的示范車，并正進行小批量生產 現代 2018年,將與現代共同開發燃料電池車,共享相關專利和核心零部件，共同開發尖端技術。 PowerCell 固定和移動應用

60、燃料電池電堆和系統開發和制造，以氫為動力的燃料電池堆和系統 燃料電池電堆可以據客戶需求實現定制化。該燃料電池電堆和系統組件可批量化生產。 Hexagon Composites、Nel ASA 2018年，PowerCell旗下S3燃料電池電堆和MS-100燃料電池系統收到了來自OEM超過三百萬瑞典克朗的訂單。 2001-2005年 2006-2010年 2011-2015年 2016年-至今 主要 政策 氫能和燃料電池技術我們未來的愿景 歐洲能源戰略綠皮書 “建立歐洲綠色氫能經濟和第三次工業革命的書面聲明” “ 歐 盟 第 6 科 研 框 架 計 劃（2002-2006）” “燃料電池與氫聯合

61、行動計劃項目（FCH-JU）” 歐盟能源2020戰略 “英國氫氣流動路線圖計劃（UKH2Mobility）” 燃料電池和氫能實施計劃 氫燃料創新汽車計劃（Hyfive） 德國“車型開發獎勵” 所有歐洲人的清潔能源 可再生能源指令協議 投資及資金 鼓勵 2002-2006年對氫能技術和燃料電池技術各支持經 費 1.257 億 歐元 和 1.539 億 歐元。 擬于2007-2015年間投入74億歐元進行氫能和燃料電池技術研究； 2008至2013年至少斥資9.4億歐元用于燃料電池和氫能的研究和發展 。 2012年“Ene-field項目”：計劃投資5300萬歐元； 2012年“英國氫氣流動路線圖

62、計劃”：到2030年，覆蓋全國各地1150個加氫站； “CPT項目”:計劃投入1.23億歐元建設77個加氫站 。 2016年“車型開發獎勵”：德國計劃于2019年前投資2.5億歐元（約2.9億美元），用于氫燃料電池車的研發和推廣。 相關 規劃 2017年：到2025年形成不同應用領域的氫燃料電池技術，建立分布式氫能基礎設施體系； 2010年：2020年實現節約能源20%，在歐洲范圍內啟動“白色證書”系統。 2014年：提出到2020 年實現氫能和燃料電池在固定式能源供應和交通方面的應用； 2017年：將歐盟在2030年前提高可再生能源能效的目標定為30； 2018年：將歐盟2030年可再生能源

63、目標上調為32%。 發布時間 表 12 歐盟氫燃料電池產業鏈上企業相關情況 主要國家發展情況 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 22 韓國 一、主要鼓勵政策 二、主要參與企業及成果 圖 19 韓國近20年的相關鼓勵政策分類 政策 戰略 2003-2008年 2009-2013年 2014-2016年 2017-至今 “氫能研發中心” “低碳綠色增長戰略” 綠色能源產業發展戰略 “韓國能源技術評估和計劃機構” “百萬綠色家庭項目” “綠色新政” “稅收減免政策” “綠色氫城示范項目” “第四套新能源可再生能源基礎計劃” 加氫站建設規劃 投資 資助 2008年：為氫能燃料電池研

64、發項目投資 16 億 3800 萬RMB； 2010年：2020年前向安裝新可再生能源設施的家庭補貼100萬； 2010年：“綠色新政”將共投資380億美元，其中許多計劃與燃料電池和氫能項目相關。 2011年：為燃料電池制造商和消費者提供長期、低息貸款，并為燃料電池電站實行10%的稅收減免政策。 2012年：計劃在2012-2018年間投入877億韓元建設綠色氫城市。 政府將投資2.6萬億韓元促進氫燃料汽車的生態系統發展，計劃到2022年投放15000輛氫動力汽車上路，配套安裝310個氫動力汽車充電站。 規劃 愿景 2003年：規劃了韓國未來10年內氫能的發展，分解為三個階段，每個階段均涉及氫

65、能生產、氫能貯藏和氫能利用三方面內容。 2009年：成立機構評價管理氫燃料電池等在內的能源研發項目；到2020年使氫燃料電池使用量占首爾全部替代能源使用量的30%； 2010年：在2020年之前安裝10萬套1kW的燃料電池系統。 2014年：提出2014、2020、2025、2030和2035可再生能源占比分別達到3.6%、5.0%、7.7%、9.7和11%。 2017年：韓國斗山集團完成了韓國最大的氫能燃料電池發電站的建設； 2018年：提出加氫站預計2020、2025、2030年分別達到80、210、520座。 企業 主要領域 技術特點 合作伙伴 最近動態 Doosan 以燃料電池技術為基

66、礎構建了從發電領域到住宅領域的全套產品生產線，主要產品包括發電用燃料電池、建筑物用燃料電池和住宅用燃料電池。 發電用燃料電池為住宅區、商業區及產業園區等供應環保電、熱等能源。住宅用燃料電池以城市燃氣為燃料，同時生產和供應電和熱水的能源供應設備。建筑用燃料電池安裝于商業建筑物、工廠、數據中心、醫院和大學等，提高能源使用自給率，在停電時也可供電。 Skoda Powe 2017年5月，斗山 公司投資400億韓元（約3600萬美元，2.38億人民幣）在全羅北道益山市地皮上建造燃料電池生產工廠，并于5月23日舉辦了竣工儀式。該工廠的年產量將達到63兆瓦，是韓國年產量最大的燃料電池廠。 韓國浦項制鐵能源

67、有限公司 燃料電力工廠 FuelCell Energy 2014年，浦項制鐵建成360兆瓦容量燃料電池發電裝置，是世界上同類型燃料電池中規模最大的一個。燃料電池發電站，溫室氣體排放量比熱電站減少40%。 LG集團 研發固態氧化物燃料電池 發電效率更高，穩定性更好 LGPureCellSystems 2017年，LG集團子公司向美國研發子公司投入巨資，用于發展燃料電池業務，開發“固態氧化物燃料電池” GS加德士 開發、銷售燃料電池 與通用電氣合作，通用電氣可用不銹鋼代替鉑，用作催化劑 通用電氣 2015年與通用電氣合作 現代 氫燃料電池車以及零排放的燃料電池 在燃料電池電動汽車擁有高速（時速10

68、0至110公里）、在長距離條件下的自動駕駛技術 奧迪 2018年,將與德國大眾旗下的奧迪共同開發燃料電池車(FCV)。兩家公司就共享相關專利和核心零部件達成協議，同時還將共同開發尖端技術。 起亞 致力于打造清潔平臺的動力系統，包括混合動力、純電動和氫燃料，且傾向于氫燃料動力。 其研發的新氫燃料電池模塊，相比現有體型減少了 15%，更為緊湊，性能提升了 10% 計劃2021年推出氫燃料電池汽車 大宇 致力于氫燃料電池汽車的研發 2015年發布氫燃料電池汽車 發布時間 表 12 韓國氫燃料電池產業鏈上企業相關情況 主要國家發展情況 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 23 04

69、中國氫能及燃料電池產業發展現狀 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 24 產業發展環境 國家支持政策： 對氫燃料電池的支持政策主要分為兩大類：一類為在汽車政策、能源政策中均會提及燃料電池相關的重點任務、發展規劃和重點指標等；另一類則是在新能源汽車補貼相關政策中列出的對燃料電池汽車的具體補貼政策，與電動汽車、插電混動汽車不一樣，氫燃料電池從2015年至2020年，補貼不會出現退坡。乘用車最多補貼20萬，輕型客車、貨車30萬，重卡補貼50萬。 2014年11月：（2014-2020年）能源發展戰略行動計劃 把氫的制取、取運及加氫站，先進燃料電池、燃料電池分布式發電作為重點戰略方向

70、 2016年10月：節能與新能源汽車技術路線圖 將氫能、燃料電池技術、燃料電池汽車等作為重點發展任務，列出燃料電池相應的路線規劃。 2016年12月：“十三五”國家戰略性新興產業發展規劃 指出要系統推進燃料電池汽車研發與產業化，規劃提出目標：2020年，實現燃料電池汽車批量生產和規?；痉稇?。 2016年6月：能源技術革命創新行動計劃（2016-2030年） 提出15項重點創新任務，其中包括氫能與燃料電池技術 2014年1111月：關于新能源汽車充電設施建設獎勵的通知 對符合國家技術標準且日加氫能力不少于200公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵400萬元。 2015年4月：2016-20

71、20年新能源汽車推廣應用財政支持政策 燃料電池汽車補貼在2020年前保持不變， 燃料電池乘用車補貼20萬元、燃料電池輕型客車、貨車30萬元；燃料電池大中型客車、中重型貨車50萬元 2017年1月：關于調整新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知 燃料電池系統的額定功30kW， 乘用車20萬、客車貨車30萬、大中型客車中重型貨車50萬。 當10kw乘用車燃料電池系統額定功率30kW，按6000元/kW給予補貼 2018年2月：關于調整完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知 乘用車額定功率10kW，商用車額定功率30kW； 純電續駛里程300公里； 乘用車補貼：6000元/kw上限為20萬； 輕型客

72、車、貨車：30萬；大中型客車、中重型貨車：50萬。 2017年4月：汽車產業中長期發展規劃 重點圍繞動力電池與電池管理系統、電機驅動與電力電子總成、電動汽車智能化技術、燃料電池動力系統、插電/增程式混合動力系統和純電動力系統等6個創新鏈進行任務部署。逐步擴大燃料電池汽車試點示范范圍。 2017 年 9 月乘用車企業平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法 對燃料電池乘用車積分的規定也相對寬松。功率達到 30kW 即可獲得接近滿分的 4.8 分，和續航里程 350km 以上的純電動乘用車基本相當。 2018年12月汽車投資管理規定：企業法人具有車用燃料電池的研發機構，擁有研發技術和實力，具備建

73、設雙極板、膜電極相關零部件生產能力。 發展規劃 補貼政策 圖 20 2014年以來國家支持政策列舉 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 25 產業發展環境 省市 時間及政策 培育領域 規劃內容 扶持措施 北京 2017年12月：北京市加快科技創新培育新能源智能汽車產業的指導意見 乘用車、電池堆 科學布局并適度超前推進燃料電池汽車。重點增強燃料電池電堆及系統、氫氣循環泵、空壓機等零部件，高壓儲氫、液態儲氫等的研發生產能力。 適度超前推進研發和示范應用 上海 2017年9月：上海市燃料電池汽車發展規劃2018年5月：上海市燃料電池汽車推廣應用財政補助方案 燃料電池的研發及應用 近

74、期目標（20172020年）：培育氫能與燃料電池技術研發中心1個、燃料電池汽車檢驗檢測中心1個，燃料電池汽車全產業鏈年產值突破150億元。建設加氫站510座、乘用車示范區2個，運行規模達到3,000輛。中期目標（20212025年）：形成完善的加氫配套基礎設施建設，在公共交通和物流等領域批量投放燃料電池汽車。 長期目標（20262030年）：總體技術接近國際先進，產業化全面成熟，私人用戶實現進一步增長。 燃料電池汽車按照中央財政補助1:0.5給予上海市財政補助。燃料電池系統達到額定功率不低于驅動電機額定功率的50%，或不小于60kw的，按照中央財政補助1：1給予上海市財政補助。 武漢 2018

75、年1月：氫能產業發展規劃方案 2018年3月：武漢經濟技術開發區（漢南區）加氫站審批及管理辦法 加氫站、燃料電池汽車推廣 20182020年：建設國內領先的氫能產業園，聚集超過100家燃料電池汽車產業鏈相關企業，燃料電池汽車全產業鏈年產值超過100億元；建設520座加氫站，燃料電池公交車、通勤車、物流車等示范運行規模達到2,0003,000輛。2025年：到2025年，產生35家氫能國際領軍企業，建成加氫站30100座，實現乘用車、公交、物流車及其他特種車輛總計1萬3萬輛的運行體量，氫能燃料電池全產業鏈年產值力爭突破1,000億元。 建設氫能產業園；氫能燃料電池示范應用；制定了加氫站審批及監管

76、地方管理辦法 蘇州 2018年3月：氫能產業發展指導意見（試行） 加氫站、燃料電池汽車推廣 到2020年，氫能產業鏈年產值突破100億元，建成加氫站近10座；到2025年，氫能產業鏈年產值突破500億元，建成加氫站近40座，公交車、物流車、市政環衛車和乘用車運行規模達10,000輛。 公交車、物流車、市政環衛車和乘用車批量投放 佛山 2015年5月：佛山市南海區新能源汽車產業發展規劃(20152025年) 佛山：到2025年，南海區推廣燃料電池叉車5,000輛，燃料電池乘用車10,000輛，燃料電池客車5,000輛。 東莞 2017年4月：籌建氫能源裝備項目規劃 產業園，乘用車、客車和叉車 東

77、莞：建設首個完整的集氫能源科研、技術、產品、平臺、為一體的產業基地。 廣東省 2018年6月：關于加快新能源汽車產業創新發展的意見 公交車 地補資金中30%用于支持氫燃料電池汽車推廣應用；推進產業鏈相關技術研發，基礎設施建設，標準體系建設，人才隊伍建設等。 全力推進公交電動化 張家口 2017年12月：氫能源示范城市發展規劃 氫氣制備及燃料電池車的示范應用 建設京張奧運氫能高速公路以及多個風光電氫綜合能源利用示范項目，今年啟動百輛氫燃料電池客車示范運營，逐步實現19個區縣加氫站全覆蓋，公交車全部實現氫燃料電池化發展。依托2020年冬奧會，全面推進風電制氫、燃料電池車輛用氫相關工作。 加快布局氫

78、能產業，有效規劃張家口市氫能發展戰略 江蘇如皋 2016年8月：如皋十三五新能源汽車規劃 氫氣制存儲技術、大巴車、 建設“氫經濟示范城市”，重點突出制氫技術、氫氣存儲和加注技術、氫燃料大巴及燃料電池熱電聯供等氫能應用的示范引領。 地方政府支持政策： 近兩年，部分地方政府頻繁發布政策，支持氫燃料電池產業發展。政策中主要列出重點任務、產值目標、提出推廣目標以及加氫站目標等，扶持措施包括給予地方推廣補助或在特定領域批量投放燃料電池汽車等。 表 14 地方政府支持氫能及燃料電池產業發展的政策列表 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 26 技術發展現狀 技術發展現狀 “十二五”、“十三

79、五”階段科技部對燃料電池技術的持續支持，我國燃料電池技術在許多方面取得突破，但仍有較多不足。制氫領域，規模已經居世界首位，煤氣化制氫和電解水制氫具有特色和優勢，煤制氫最低成本可達每標方0.7元，光催化和生物質制氫處于國際先進水平，天然氣重整制氫和可再生能源制氫等與國外差距較大；儲運氫氣領域，固定式高壓儲氫技術和固態儲氫材料技術處于國際領先水平，低溫液態儲氫材料和裝置落后于國外；加氫站領域，建設緩慢，安全技術及防爆措施等技術仍處于基礎研究階段，國外已經建立氫氣泄露和爆炸的研究體系；燃料電池堆，具備一定的技術儲備，但在系統性能和總成本上仍存在較大差距，許多零部件如氣體擴散層、質子交換膜、密封件國內

80、無量產，催化劑、膜電極、雙極板實現國產化，但性能和成本仍有差距，技術仍處于示范應用階段。燃料電池應用領域，僅停留在插混或增程式燃料電池階段；整車性能匹配、動力系統集成與控制、燃料電池發動機等、儲氫技術及測試與驗證均面臨技術挑戰。 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%010020030040050060020102011201220132014201520162017

81、146 165 218 227 242 255 267 349 389 578 浙大 同濟 華南理工 清華 武漢理工 哈工大 上交 新源動力 上海神力 大化所 46 47 58 67 76 79 91 109 349 389 上海恒勁動力科技 中國華能集團清潔能源技 中國第一汽車股份 樂金電子（天津） 中國東方電氣集團 漢能科技有限公司 比亞迪股份有限公司 昆山弗爾賽能源 新源動力 上海神力科技 燃料電池堆是產業鏈核心技術的聚集環節，其技術水平能夠一定程度反映產業鏈核心技術的情況。從論文數量來看，中國在2000-2017年 間共發表“質子交換膜燃料電池”相關論文4017篇，2011年至2017

82、年論文數量保持穩定增長，當年發表論文在全球的占比也從2011年的16.54%增至2017年的30.5%，表明近幾年國內研究機構和學者對燃料電池關注度亦持續上升，也取得了一些技術成果。從專利申請角度來看，總體而言，目前呈現高校及科研院所主導的狀態，專利排名TOP10中除上海神力和新源動力外，其他的均為高校，反映出目前仍有許多專利技術未取得商業化應用。 圖 21 中國質子交換膜燃料電池論文數量及比例 圖 22 中國機構專利申請排名TOP10 圖 23 中國企業專利申請排名TOP10 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 27 產業發展現狀 近年來國內外燃料電池技術不斷取得突破，除部

83、分一直做燃料電池相關產品的企業外，如億華通、新源動力等，傳統車企產業鏈和傳統能源產業鏈上的企業亦開始關注燃料電池的發展，共推動燃料電池商業化進程。一類是以東風、上汽等車企開始布局燃料電池汽車領域，如東風已有插電式燃料電池貨車的生產和示范應用，上汽推出全國首個燃料電池乘用車并已上推廣目錄，奇瑞則成為國內首個加入國際氫能協會的車企；另一類是汽車產業鏈上的相關零部件企業，如濰柴動力、大洋電機等，燃料電池成為該類企業的技術儲備，為產業鏈爆發積累技術基礎；還有一類則是傳統的能源企業，如神華、中化、華能、中石油、中石化等，該類企業一方面面臨能源轉型壓力，另一方面在制氫技術、制氫裝備和原料等方面有較好基礎，

84、同時在加氫站的選址、建設、規劃等方面也有優勢，近兩年在相關領域上也不斷有商業布局。 產業發展現狀 一、多方企業關注燃料電池領域，商業化進程加快 二、2017年燃料電池汽車銷量超過1000輛，主要集中于貨車領域 相較于此前，2017年燃料電池汽車銷量有突破性的成長。2017年由于技術有所突破，部分城市發布了推廣計劃、部分示范試點工作穩步開展，2017年我國共有8個品牌的10款車型燃料電池汽車在產，總產量為1272輛，其中運營車輛超過1100輛。佛山、北京已有燃料電池公交大巴運行，京東、申通等物流公司也已開始試用。 三、2017年全國燃料電池出貨量達42.4MW 城市 品牌 數量（輛） 北京 福田

85、歐輝燃料電池大巴車 200 上海 大通輕客FCV800 20 東風物流車 500 佛山 飛馳大巴 28 中山 大洋電機物流車 300 西安 青年物流車 400 成都 蜀地客車 2 我國燃料電池產業鏈目前還不夠完善，應用領域較少。2017年燃料電池仍主要應用于燃料電池汽車上，占全年出貨量的92%。此外在固定式發電站也有應用，主要以示范應用為主，僅占5%。便攜式燃料電池在軍事領域及一些特殊領域也有所應用，出貨量占比約為3%。 5% 3% 92% 固定式 便攜式 燃料電池汽車 表 15 2017年底中國燃料電池汽車應用情況 圖 24 2017年中國不同領域燃料電池出貨量 2018年氫能及燃料電池產業

86、演進與投資價值分析白皮書 28 區域分布特點 區域發展呈現差異化特征 香港 新 疆 西 藏 青海 甘肅 內蒙古 寧夏 四川 云南 海南 廣西 貴州 重慶 陜西 山西 黑龍江 吉林 遼寧 河北 山東 河南 湖北 湖南 廣東 江西 福建 安徽 江蘇 浙江 臺灣 澳門 上海 天津 北京 三座及以上 兩座 一座 無 環渤海地區 代表城市：張家口、北京、大連、聊城等 代表企業：億華通、福田汽車、神華、 安泰、華能、新源動力 產業發展路徑：從制氫到應用建立了相對較完備的產業鏈。 長三角地區 代表城市：上海、常熟、如皋、嘉善 代表企業：神力科技、上汽集團、中科同力、雄韜股份、福瑞特裝 產業發展路徑：在燃料電

87、池堆、燃料電池應用等領域具有較好技術積累和產業落地 中部地區 代表城市：武漢、成都、襄陽 代表企業：東風汽車、雄韜股份、武漢眾宇、氫陽科技、 產業發展路徑：建立了完備的全產業鏈研發、落地和推廣的商業模式 珠三角地區 代表城市：佛山、中山、云浮、東莞 代表企業：大洋電機、猛獅科技、佛山瑞暉能源 產業發展路徑：在燃料電池、加氫系統等等核心環節上具有較強實力 我國氫能及燃料電池發展已初具規模，環渤海地區、長三角地區、珠三角地區和中部地區都已涌現出了一批代表城市、代表企業等。因其產業基礎不同，不同集群的產業發展路徑也有所區別。 基礎設施建設加快，截止到2018年7月，國內在建和運營的加氫站超過30座。

88、 圖 25 全國加氫站建設情況 圖 26 中國氫能及燃料電池產業發展區域分布特點 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 29 難點和突破點 一、核心技術未完全突破、未達到規?；a，限制了全產業鏈成本的降低 二、產業鏈不完備，部分關鍵零部件不具國產能力 三、基礎設施建設落后，產業應用落地仍需時日 在一定技術水平之上，匹配有合理的成本，是一個新興產業爆發的根本，在燃料電池產業鏈這一點體現的更為明顯。一方面，技術未完全突破，抬高了部分環節的成本，如制氫環節上，如何更好的利用光、風等新能源的棄電來電解水產生氫氣，從而更合理的利用資源、控制成本；如在儲運氫氣中固態儲氫材料的突破能單次儲

89、運更大量氫氣以降低運輸成本；如在燃料電池堆的催化劑上，技術突破可帶來Pt用量由現在0.2g/kw下降至0.10.05g/kw，亦可進一步降低成本，實現更廣泛的商業化應用。另一方面，由于目前燃料電池仍處于小規?；a，各環節的設計、研發、生產成本均較高。以儲運液態氫氣為例，液態拖車單次運輸10t/d的規模，不考慮過路費的情況下，200km的運氫價格為12.25元/kg，在100t/d的運輸規模下,200km的運氫價格為8.57元/kg；以2017年生產80kW質子交換膜燃料電池系統為例，美國能源部相關報告表示，每生產1000套燃料電池，燃料電池系統（包括燃料電池電堆、高壓儲氫罐、升壓變頻器、電動

90、機、動力控制單元等）的成本達到179美元/kW，每生產1萬套燃料電池，燃料電池系統成本僅為79美元/kW，可見規?；瘜ΜF階段燃料電池產業鏈生產成本的影響。 因技術和成本上仍與國外領先水平存在一定差距，導致國內燃料電池產業化進程偏慢。中國燃料電池技術發展水平比國際領先水平晚大約5年左右的時間。因而在產品性能和成本上，中國與國外相關研究機構和企業存在一定的差距，這直接導致產業鏈上核心零部件還無法實現國產，或是產品與國外水平相差甚遠，阻礙了產業化進程。如燃料電池堆中的催化劑、質子交換膜等優質技術和產品長期被國外公司壟斷，國內仍處于實驗室階段；又如加氫設備中的壓縮機、加氫機等也長期依賴進口。 基礎設施

91、是保障燃料電池汽車、船舶、發電廠等應用的關鍵。涉及到能源供給的產品，消費者和使用者首先考慮的即為使用和充能的便利性。以燃料電池汽車為例，其產業化應用的同時暗含使用者與電動汽車、燃油車的比較心理，在續航和充能時間上，燃料電池使用與燃油車相差無幾，且比電動汽車有較大的優勢，但加氫站的加油站分布和規模與加油站相去甚遠，隨著充電樁建設數量的不斷增加，電動車充能便利性也大大高于燃料電池汽車。激發最下游的消費端，帶動全產業鏈的發展是新興產業發展的關鍵，而充能基礎設施建設是燃料電池應用領域便利性的重要保障。 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 30 難點和突破點 四、新技術、新能源的市場接

92、受度仍待開發 氫燃料電池作為重要的清潔能源之一，國家層面無論是在能源規劃方面還是新能源汽車政策方面都給予了一定的重視。但作為新興技術、產品，除本身技術不夠穩定、在不斷成熟外，也有自于基于舊產品穩定的用戶習慣的挑戰，因此被市場認可都需要一個漫長的過程。作為新能源汽車代表之一的純電動汽車，自2014年快速發展以來，亦一直承載來自外部的質疑和內部的技術壓力，推廣仍很大程度上依賴補貼和地方差異化牌照政策等，近兩年市場認可度緩慢提升。而在新能源汽車領域，相較于電動汽車，氫燃料電池因為技術、成本、充能便利性等方面，目前不及前者發展快，甚至部分地方政府、機構和大眾對燃料電池汽車的了解都知之甚少，因為接受度和

93、認可度的局限，也制約了產業化發展的進程。 一方面，雖國家層面給予燃料電池一定的重視，但部分地方政府對該技術不了解、不認同，將制氫、儲運、加氫站建設等項目盲目劃分至“危險項目”、“污染行業”等，增大了產業鏈落地阻礙。另一方面，產業化發展離不開資本的投入，受制于對燃料電池“5年內不能商業化”、“成本太高、技術落后”等說辭的渲染，行業內普遍缺乏對燃料電池產業發展的正確認識，許多社會資本、政府基金均處于觀望階段，事實上國內部分高校、機構或科技企業已具有了一定的技術水平，但缺乏商業化的平臺，拖后了產業化進程，也影響了燃料電池全產業鏈落地速度。 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 31

94、05 氫能及燃料電池產業發展研判 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 32 技術趨勢 燃料電池堆質量比功率 燃料電池耐久性 氫 料 電 池 堆 質 量 比 功 率 2020年 2025年 2030年 燃 料 電 池 堆 耐 久 性 高壓氣態氫氣儲運 低 溫 液 體氫氣運輸 常壓高密度有機液體儲運 5000 6000 8000 （kw/kg） 1 2 3 （小時） 2015年 2500 5000 7500 10000 3000 1.5 2.0 2.5 3.0 汽 車 燃 料 電 池 功 率 2020年 2025年 2030年 90 120 120 Kw 50 100 150 2

95、015年 40 全功率產業化 全功率示范應用 插混過渡 我國于2016年提出燃料電池技術路線圖，提出了從2015年至2030年燃料電池的主要技術 指標，并提出燃料電池關鍵材料技術、電堆技術、系統集成與控制技術、動力系統開發技術、燃料電池汽車的設計與集成技術等均要有較高較快的提高，同時應著重提高功率密度、提高耐久性、降低成本、提高載氫安全等。 目前我國燃料電池汽車雖已有生產和銷售，但仍與國際先進水平有差異，主要是以插混式商用車、乘用車為主，燃料電池的功率較低，平均為40kw左右，而世界先進水平已實現全功率燃料電池汽車，汽車功率達100kw以上。國內自主研發的全功率燃料電池系統，如武漢理工、大連物

96、化所等也已在實驗室實現了90kw左右的電池系統。顧問認為，從插混的燃料電池汽車到全功率燃料電池汽車產業化還需5-8年時間，2020年前全功率汽車將實現示范應用，而2023年左右，全功率燃料電池汽車將在國內實現產業化。 圖 27 中國燃料電池技術進展預測 圖 28 中國車用燃料電池技術及產業化預測 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 33 成本趨勢-1 燃料電池動力系統的成本是制約燃料電池產業發展的重要一環，其中影響其成本的主要包括燃料電池堆中的質子交換膜、催化劑中鉑的含量、雙極板材料，以及電池系統中的儲氫罐、升壓變頻器、動力單元等。燃料電池系統國際先進水平以日本、北美、德國等

97、先進技術為代表，根據美國能源署、Lux Research的數據， 顧問認為，在現在這樣的產量下，2017年燃料電池系統先進水平的成本大約已降至2.2萬美元左右（以80kw燃料電池為例），而中國目前的燃料電池系統成本依舊較高，達到40萬到60萬人民幣（約8.5萬美元），與國外先進水平有大約5年的差距。 燃料電池動力系統成本 產品/時間 2020年 2025年 2030年 燃料電池電堆 1000元/kw 500元/kw 150元/kw 燃料電池系統 / / 200元/kw 車載儲氫 3000元/kg 2000元/kg 1800元/kg 應用 乘用車 30萬元 20萬元 18萬元 商用車 150萬元

98、 100萬元 60萬元 在未來成本下降方面，豐田計劃2020年推出新一代Maria車型，屆時新車的燃料電池系統成本將是現在的一半，2025年進一步降至現在的1/4。2016年中國發布的“節能與新能源技術路線圖”中提出國內2020年燃料電池電堆的價格將低于1000元/kw，2030年電堆價格將低于150元/kw，燃料電池系統隨著電池堆成本的下降也將低于200元/kw。近幾年，隨著中國諸如武漢理工大學、中科院物化所、億華通、東風汽車、上汽集團等眾多研究機構和企業的共同努力，電池功率不斷上升，成本不斷下降，顧問預測2020年中國燃料電池系統成本將降至2.6萬美元左右（80kw），即電池系統成本約為1

99、950元/kw，其中電池堆的成本占比仍將超過60%。2020年后中國燃料電池逐漸接近產業化，電池系統成本將逐漸與國際水平的差距減小。 圖 30 燃料電池動力系統成本發展趨勢（以80kw為例） 5 4 3 2 2010年 2015年 2020年 2025年 時間 價格（萬美元） 1 中國 國際先進水平 圖 29 節能與新能源汽車技術路線圖中不同年度的成本預測 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 34 成本趨勢-2 過去十年，燃料電池汽車成本的快速下降。2007年，豐田制造了約100輛漢蘭達燃料電池示范車輛，每輛車的燃料系統成本都接近100萬美元，待到該車型于2015年初在北美上

100、市時，整車售價僅為6萬元美元，成本降低了近95%。豐田于2018年擴大產量，投產年產3萬輛的燃料電池汽車生產基地，計劃2020年推出新一代Maria車型，預計有望下降40%以上，可達到每輛僅3萬美元左右。 2016年中國汽車工程學會發布的“技術路線圖”中提出了中國2020年的乘用車成本將低于30萬元，顧問認為就目前技術及產業發展情況而言，因國內大多數產業鏈關鍵環節的技術水平仍處在實驗室階段，且乘用車不會實現大規模量產，預測2020年國內的乘用車達到該標準會存在一定的困難，預計在2020年國內乘用車（全功率）成本仍將在35萬元以上，在2020年因技術更新和量產數量增加后，成本會快速下降。國內商用

101、車發展較早，但現在以插混為主，2020年的中、重卡全功率的成本將在150萬元左右，2030年將低于60萬元。 氫燃料汽車成本 150 120 90 60 2015年 2020年 2025年 2030年 時間 價格（萬元） 30 圖32 氫燃料電池商用車（全功率）成本趨勢 50 40 30 20 2015年 2020年 2025年 2030年 時間 價格（萬元） 10 中國 國際先進水平 中國 國際先進水平 圖31 氫燃料電池乘用車（全功率）成本趨勢 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 35 使用成本及比較-1 氫氣供應路徑 制氫 提純 運輸 加氫站 最終使用 技術方法 煤制氫

102、、化工副產品 普通氫氣提純至高純度氫氣 氣氫拖車 400kg以上外供加氫站 / 售價（元/kg） 45 58 615 1020 40 成本估算 （元/kg） 23 35 412 820 30 行業利潤率 估算 10%20% 20% 10%20% 與每天加氫量密切相關，產業化后可達20% 與產業發展密切相關 制氫 提純 加氫站 運輸 產業發展與氫燃料供應成本密不可分。與燃料電池汽車制造產業鏈相比，氫燃料的供應體系產業鏈相對完善，且氫燃料的使用成本較低。日本的加氫價格大于在每kg氫氣5055元人民幣左右，中國制氫成本較日本更低，目前部分在營運的加氫站價格在4050元/kg左右，隨著產業鏈的持續完善

103、，未來充氫價格可能更低。 電動車在乘用車領域具優勢，氫燃料電池汽車具潛力 相關參數 動力電池乘用車 燃料電池乘用車 燃油乘用車 百公里整車電耗/氫耗 15kWh 1kg 8L 百公里用能成本 30 元 40 元 60元 百公里電耗折算（從發電端-電解水制氫計） 18kWh 55kWh / 綜合能量利用效率 80% 25% / 續航里程 400km 500km 550km 燃料加注時間 30min 80% 25% / 續航里程 500km 550km 燃料加注時間 2h 15min 15min 使用壽命 2000次充能 50008000小時 8-10年 顯性/隱形環境成本 一般 較低 較高 技術

104、進步/成本下降潛力 一般 較高 較低 設施使用便利性 較高 較高 便捷 技術進步/成本下降潛力 一般 較高 較低 目前電動車在城市內公交車、電動物流車等部分領域已取得一定的應用。但考慮到安全問題，大部分使用的都是磷酸鐵鋰電池。一方面這類電動商用車電池的能量密度低，無異于大量的堆砌電池堆，導致單位百公里的耗電量高，使用成本相對較高；另一方面該類商用車的續航能力有限，充電時間長，在使用方面的便捷性都較弱。 氫燃料電池汽車則是商用車清潔化的最佳替代方案，一方面氫能源在環境友好性方面優于燃油車，隱形環境成本上也不會造成大量的動力電池回收壓力等；另一方面，在貨車續航、充能時間方面明顯優于電動商用車，使用

105、成本與燃油車、電動商用車相差無幾。 氫燃料電池汽車是商用車領域的最佳替代方案 顧問認為，以電動汽車、氫燃料電池汽車為代表的新能源汽車的出現，是新技術、新能源以及諸多產業融合發展的結果，但使用便捷性、環保性、經濟性是推動產品迭代更替的根本。至少在很長一段時間內，三種不同技術體系的汽車會多元化發展，在不同的領域發揮優勢，消費者也可面臨多元化選擇。 表 18 不同類型的商用車參數比較 圖33 電動車、燃油車、燃料電池汽車三者優劣勢比較 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 37 市場規模預測 圖36 中國燃料電池汽車銷量預測 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銷量（輛） 增長率 8% 8% 39% 26% 19% 燃料電池乘用車 燃料電池貨車 燃料電池客車 城市內物流車 叉車等特種車 16% 13% 27% 24% 20% 燃料電池乘用車 燃料電池貨車 燃料電池客車 城市內物流車 叉車等特種車 在中國，氫燃料電池汽車將首先從商用車領域崛起。一方面，通過主要參數對比可發現，氫燃料電池汽車在商用車領域有著較電動汽車更好的性能優勢，較燃油汽車的環境友好性更好，是在商用車領域實現能源可替代、解決環境保護的最優途徑

107、；另一方面，中國政府在推廣新產品、應用新產品等方面有著較強的執行力、公信度，政府干預氫燃料電池的推廣也首先將從城市內的公交車、物流車及特定區域的叉車等應用領域入手。 商用FCEV將率先在特定場景取得應用 燃料電池汽車 2020年銷量將超過4000輛，2022年銷量將超過12000輛 在未來3-5年時間內，除技術革新帶來的認可外氫燃料電池汽車受多種因素的影響，也將在中國逐漸打開市場。一方面，通過各地政府在公共領域的示范應用、推廣，同時輔以加氫站的快速建設，氫燃料電池汽車將在一些城市首先應用；另一方面，考慮到氫燃料電池汽車的補貼、使用成本和性能等優越性，部分采買機構，如物流企業、貨運企業等將首先試

108、用氫燃料電池汽車。此外，隨著2020年日本奧運會將全面使用氫燃料電池汽車帶來的全球性認可度、中國2022年冬奧會的全面示范應用，都將對進一步打開中國市場。 圖34 2020年不同燃料電池汽車占比 圖35 2025年不同燃料電池汽車占比 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 38 市場規模預測 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出貨量（MW） 增長率 圖36 中國燃料電池出貨量預測 氫燃料電池汽車是氫燃料電池應用最重要的領域。隨著氫燃料電池汽車在國內的普及，將帶動國內氫燃料電池的穩定增長。顧問根據氫燃料電池汽車的技術進步情況、銷量情況等，及相關產業的發展情況，在未來3-5年，氫燃料電池汽車的電池用量占比將依舊在90%以上。 隨著氫燃料電池技術的進步和市場認可度的不斷提升，氫燃料電池也將在其他領域取得應用。在國內，因燃料電池具有能量密度高、發電無噪音等諸多特點，部分軍事上用的便攜式電池也逐漸展開應用；此外，船舶、艦艇等傳統燃燒柴油、汽油等的大型裝備等，也開始嘗試使用氫燃料電池系統取代傳統油箱

110、和發動機等，顧問預測，隨著技術的不斷下降，2020年之后氫燃料電池將逐漸在其他領域取得應用。 綜上，顧問預計2018年中國氫燃料電池將超過70MW，2020年燃料電池出貨量將達到253.2MW，2022年則將超過1000MW，未來五年的的增長率將超過60%。 燃料電池出貨量 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 39 市場規模預測 24.6 34.5 54.8 86.4 137.5 0501001502018E2019E2020E2021E2022E除燃料電池汽車外，氫燃料電池上的一些重點產業鏈環節也將在未來五年有較快的發展。其中氫氣儲運和制氫環節，隨著用氫量的增加，這兩個環節

111、的需求增多，特別是在2020年后，全功率燃料電池汽車的示范應用和逐步的產業化，將增加氫氣的用量，迎來快速增長，未來五年，這兩個環節的年增長率都將達60%左右，氫氣儲運從2018年的5億元左右的規模，在2022年可接近30億元，制氫環節在2022年也將超過15億元。燃料電池系統規模的增加一方面受出貨量、燃料電池汽車的影響，另一方面隨著技術進步更新，單體成本也會有下降，總規模增長速度稍低于出貨量增長速度，2022年可達20億元。加氫站建設在產業實現完全商業化以前，都將保持一個相對穩定的市場規模，預計每年在3-4億規模左右。 制氫 氫氣儲運 燃料電池系統 加氫站 年份 規模（億元） 0.005.00

112、10.0015.0020.0025.0030.0035.002018E2019E2020E2021E2022E未來五年，燃料電池汽車也將是氫燃料電池產業鏈上產值和規模最大的環節。顧問預測，2022年氫燃料電池汽車的規模將超過百億。 規模（億元） 2022年氫燃料電池汽車的規模將超過百億 圖37 2018-2022年中國氫燃料電池汽車規模預測 時間 圖38 2018-2022年中國氫能及燃料電池產業鏈相關環節規模預測 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 40 06 燃料電池產業投資價值分析 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 41 投資并購情況 圖39 201

113、7年中國燃料電池領域百億級以下投資總額（億元） 020406080第一季度 第二季度 第三季度 第四季度 時間 金額（億元）企業名稱 落地地點 主要建設內容 2017年8月 500 中國重汽集團 濟南市高新區 整車制造和動力總成 2017年8月 100 世能氫電公司 濟南市高新區 生產氫燃料電池關鍵材料及部件、氫燃料電池電堆引擎、氫燃料電池 2017年9月 120 杭州長江汽車有限公司 佛山市南海區 純電動和氫燃料電池客車、專用車、物流車、乘用車等 2018年3月 100 中國交通建設集團 霸州市政府 以生產氫燃料電池為主的新能源汽車產業基地，氫燃料電池、燃料電池汽車等 2018年3月 115

114、 雄韜股份 武漢市經濟開發區 主要從事氫燃料發動機的研發生產，打造氫燃料發電機系統、儲氫系統等開發、生產、運營和銷售于一體的產業鏈 從2017年開始，隨著燃料電池技術的不斷成熟，市場化水平不斷提升，燃料電池相關產業鏈迎來了大量的資本關注。據顧問不完全統計，僅2017年國內各企業、政府等投入燃料電池產業鏈領域的資金達982億元。資金投入包括核心零部件企業海外并購、傳統企業斥資關注和培育燃料電池技術、與地方政府合作建設產業園，企業或政府設立燃料電池產業專項資金等。 據顧問統計，2017年中國企業海外并購、設立專項資金、新投入研發生產等的費用達197億元，單筆額度一般低于100億元，企業涵蓋制氫、儲

115、氫、燃料電池系統、加氫站等多個環節。其中第二季度、第三季度、第四季度均超過50億元，第四季度達68.35億元。 2017年到2018年上半年，產業鏈上也不乏若干超過百億級的投資案例，這類案例主要為部分車企或核心零部件企業與地方政府合資建設預計產值達千億級的產業園區，重點發展燃料電池堆、燃料電池汽車、儲氫系統等產業鏈重點環節?；谠械漠a業基礎和開放的政策支持，山東省、廣東省、湖北省的部分城市成為燃料電池企業和大資金的青睞對象。 表19 2018年中國燃料電池領域百億級投資案例列舉 投資事件分析 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 42 投資機會分析 投資機會分析 投資價值 低

116、 高 低 高 技 術 成 熟 度 煤制氫 水電解制氫 石油天然氣制氫 氣氫儲氫罐 固態儲氫材料 燃料電池質子膜 燃料電池催化劑 雙極板 乘用車 商用車 其它領域應用 加氫系統 加氫站建設與運營 燃料電池系統 液態儲氫 制氫領域已相對成熟，氫氣純化值得關注。目前國內石油煉化廠的制氫技術和規模已相對成熟和完善，只是此前的氫氣被制備后多用于化工合成，甚至部分直接被廢棄。我國是煤炭大國，此前主要用于直接燃燒或煤炭發電等領域，受煤清潔化使用趨勢的影響，煤制氫將成為煤炭企業轉型的新方向，目前部分煤炭企業已開始嘗試煤制氫在燃料電池領域的應用。因氫氣儲存、氫氣使用過程中對氫氣純度的要求較高，而工業制氫過程中往

117、往會含有CO等其他雜質，氫氣純化成為關鍵環節。 氣態儲運為目前主要運輸方法，液氫需提前布局。當前國內外的氫能和燃料電池處于產業發展早期，日加氫量有限，氣態儲運基本可滿足氫燃料的供給。但隨著產業的快速發展，氣態氫無論是成本還是便捷性都將低于液氫儲存。此外，液氫儲存對氫氣純度具有更高要求，對加氫站建設的面積大小要求更低，將成為未來儲運的主流方式。目前國內外部分企業在液氫儲集方面有一定技術基礎。 燃料電池系統是燃料電池應用的關鍵環節，掌握核心技術成為關鍵。燃料電池產業發展的最大阻礙之一即為燃料電池系統成本太高。尤其是由于燃料電池中的核心材料如質子交換膜、催化劑、雙極板等的核心先進技術國內外仍存在巨大

118、差距。國內諸多企業只是高價進口核心零部件，在國內工廠完成組裝，核心技術尚未完成全部國產化。質子膜、催化劑、雙極板等核心材料，目前國內技術成熟度偏低，國外產品溢價高，掌握這些核心零部件的關鍵技術成為關鍵。 氫氣純化 圖41 2018年中國燃料電池領域各環節投資價值分析 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 43 投資標的分析 制氫 儲運氫 氫燃料電池 應用 加氫站 煤制氫: 神華集團、華能集團、九江石化、恒力石化、中船重工 儲氫罐： 京城股份、氫陽新能源控股、葛洲壩、富瑞特裝、安泰科技、華昌化工、中材科技、神華集團 質子膜： 飛馳綠能、新源動力、神力科技、雄韜股份、中科同力化工、

119、東岳集團、同濟科技、德威新材 、南都電源、濰柴動力 乘用車： 上汽集團、福田汽車、長安汽車、奇瑞汽車、上海汽車集團、東風汽車 加氫系統： 舜華新能源、上海驛藍能源科技、神木富油能源科技、北京派瑞華氫能源科技有限公司 水電解： 雪人股份、富瑞特裝、普頓（北京）制氫科技有限公司、華能集團 儲氫材料： 富瑞特裝、氫陽新能源控股、 廈門鎢業、安泰科技、中材科技、北方稀土、廣晟有色、科恒股份、科力遠、鞍山鑫普能源集團、三德電池材料 催化劑： 雄韜股份、鵬輝能源、安泰科技、貴研鉑業 、喜瑪拉雅光電 雙極板：愛德曼、新源動力、安泰科技 商用車： 氫陽新能源控股、眾宇氫能、濰柴動力、上汽集團、福田汽車、濰柴動

120、力、東方電氣、中車集團 、東風汽車、中國重汽、青年客車、京威股份 建設方： 中國石化、舜華新能源、上海驛藍能源科技、佛山瑞暉能源、雄韜股份、新青年控股集團、明天氫能、金星清潔 石油天然氣制氫： 中石化、中石油、厚普股份、漢能科技有限公司、中化集團 其他儲氫技術： 厚普股份、氫陽新能源控股、富瑞特裝、三環集團、大洋電機 電池堆： 愛德曼、雄韜股份、上汽集團、長城電工、南都電源、新源動力、雪人股份、億華通、重塑科技、北京氫璞創能 電站儲能： 南都電源、中國電力設計集團 投資機會分析 制氫領域以能源企業參與為主，中小型高新技術企業主要集中在水電解領域。中國在煤制氫、石油天然氣具有優勢，且該類制氫主要

121、需要依靠化石能源，傳統領域具有較大優勢，且是轉型的重要機遇之一。電解水的來源主要是水，對電解的技術和裝置要求更高，中小型高新技術企業則更靈活。 儲氫仍有諸多標準待確定商議，技術領先的企業更具潛力。目前國內的儲氫材料和技術發展水平略低于國外先進水平，同時諸多標準未統一制定，有些技術標準目前是由聯盟、協會、甚至是企業去主導推動指定的。技術相對領先的企業在諸多方面將存在優勢。 燃料電池系統的功率和成本為關鍵因素，保證品質的情況下實現國產化的企業將首先騰飛。目前國內具有自主生產能力的能力企業極少，多數企業僅是進口國外零部件之后進行組裝，這也是導致我國燃料電池系統價格居高不下的原因。掌握核心技術、不被國外完全“卡脖子”的企業將首先騰飛。 商用車將先在特定領域實現應用，創新汽車后市場應用成為關鍵。目前已有部分車企實現了商用車的交付。商用車目前售價仍然偏高，持續的推廣在于創新模式的探索、地方政府的支持以及相應配套設施的完備。 “油氫”站合建成為創新模式，保障加氫量可更快實現盈利。加氫站的建設與加油站的建設有諸多相似之處，其盈利的根本在于保障一定量的加氫量，技術上也已完全可實現。產業發展前期“油氫”合建可保障一定的盈利性，同時應該選擇推廣量更好的地區建設。 表20 燃料電池領域主要企業標的推薦 2018年氫能及燃料電池產業演進與投資價值分析白皮書 44