氢能源及燃料电池产业链

 1、氢能产业链：加氢站网络是燃料电池汽车发展重要条件

我国加氢站稀少是阻碍燃料电池汽车量产的原因之一，在政策扶持下，加氢站将加快建 设脚步。截止 2020 年 2 月，我国累计建成加氢站 66 座，其中主要集中在山东（6 座）、江苏 （6 座）、上海（10 座）、广东（17 座）。根据国家规划，2020 年我国将建成 100 座加氢站，到 2030 年实现建成 1000 座加氢站的目标。我国加氢站建设成本较高，燃料汽车市场保有量较少， 叠加较高的氢气成本后，加氢站在没有进一步政策扶持的情况下基本均处于亏损状态。加氢站 的数量主要与各地补贴政策力度直接相关，政府补贴是刺激各地建设加氢站的一个主要动力。

加氢站核心装备需要进口导致建设成本高。加氢站分为外供氢加氢站和站内制氢加氢站 两种，我国目前主要以外供氢高压加氢站为主。过去几年加氢站建设成本总体呈下降趋势，然 而其中压缩机、储氢罐、加注设备三大核心装备却仍需依赖进口，直接导致建设加氢站成本高 企。未来加氢站的建设成本将通过扩大规模化批量生产逐步降低。

2、燃料电池的核心部件：电堆

国内电堆企业核心技术较国外仍有一定差距。电堆被称之为燃料电池发动机系统的心脏， 是燃料电池发动机的动力来源，是整个燃料电池产业链中成本和技术的核心，主要由多层膜电 极和双极板堆叠而成。燃料电堆的研发和生产具备较高的技术壁垒，以丰田汽车为代表的国际 知名车企大多自行开发或与合作伙伴共同开发电堆，一般不对外开放；以 Ballard、 Hydrogenics 为代表的国际知名电堆生产企业在燃料电池领域深耕多年，具有较强的技术积累 和产业化能力，可以对外单独供应车用电堆。国内电堆生产技术整体而言距离国外还有一定差 距，但有多个企业在积极研发属于自己的电堆技术专利，提高国产电堆性能并减少成本，代表 企业有大连新源动力、神力科技、东方氢能、氢璞创能、武汉众宇、明天氢能等，还有部分企 业主要依靠引进国外先进技术生产电堆，例如 2016 年与加拿大 Ballard 签订战略合作协议的 国鸿氢能。

国内电堆企业装机正快速提升。衡量电堆性能的指标有耐久性、比功率和启动温度，我 国电堆及电堆内部零件企业在这几项指标方面努力向国际优秀乘用车企业看齐。在政策的扶持 下，目前国内电堆市场装机量已经由此前的先进国外技术为主转变到以自主技术为主。随着国 内研发团队专利数量快速增加，未来国产电堆实力不容小觑。

国外整车企业如本田、丰田以及现代都拥有自己的电堆研发技术和生产线，电堆在额定功 率、功率密度，启动温度等方面都处于乘用车顶尖水平，但生产出的电堆仅供品牌内部装车供 应，这也是其品牌旗下的燃料电池车型占据市场主导地位的重要原因。

在第三方乘用车电堆制造商中，我国很多企业如上海神力（亿华通子公司）和新源动力， 通过与大学/科技研究院等合作，自主研发出的电堆及电堆组件产品水平已经达到国际一线水 准。但在金属双极板电堆技术方面，因为没有下游乘用车规模化应用，我国技术情况仍落后于 国外先进水平。

3、催化剂是减少电堆成本的关键

燃料电池的催化剂，对于催化的活性、稳定性和耐久性的指标有较高要求，而为满足要求 大量使用的贵金属铂（Pt）就是催化剂成本居高不下的原因，燃料电池商用车的单车用铂量达 到 40g 以上。在保证催化质量的前提下减少铂的用量是减少电堆成本的关键。目前我国研究的 主要方向是铂炭催化剂，近年来也开始研发铂钴催化剂。

除了自身成本高以外，铂催化剂还面临寿命考验，在使用过程中，催化剂并不是理想状态 下完全不损耗的状态，长期暴漏在阳极反应产生的 CO 下，催化剂会与其产生反应而导致“中 毒”失效，这也是未来技术上需要克服的难点。

4、双极板对电池性能影响较大

双极板是燃料电池电堆的核心结构件，为正反均带有气体流道的石墨或金属薄板，被置于 膜电极两侧，起到支撑机械结构、均匀分配气体进行阴阳极反应、导热、导电的作用，其性能 优劣将直接影响电堆的体积、输出功率和寿命。双极板按材料可分为石墨双极板和金属双极板， 石墨双极板电堆具有耐腐蚀性强等特点，主要应用于商用车领域，代表性企业为 Ballard、 Hydrogenics 等;金属双极板电堆以其体积小、易于批量生产等特点，主要应用于乘用车领域， 代表性企业为丰田汽车等。目前石墨双极板已实现国产化，金属双极板尚未实现国产批量供应。

金属双极板板性能优秀，为燃料电池行业发展趋势。传统的石墨双极板因体积大等问题 只能应用于客车等大型车，随着乘用燃料电池车的发展，体积小、成本低且强度高的金属双极 板成为了我国燃料电池技术发展的新趋势。高工锂电数据，2019 年氢燃料电池电堆装机中， 双极板材料采用石墨板（含复合板）占比 91%，金属板占比 9%。因为我国燃料电池汽车走的是 “先商后乘”的发展路线，未来双极板也将实现由石墨板主流市场到金属板主流市场的演变。这意味这率先掌握金属板国产批量化生产的企业将在燃料电池乘用车市场抢占先机。