国内氢燃料电池产业仍处于导入期，竞争格局尚未明朗

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        氢燃料电池作为一种将化学能转换为电能的高效能量转换装置，较其它电池具有原料来源广、能量转化率高、运行噪音低、可靠性高、零排放无污染等特点受到全球各国的高度关注,各国纷纷制定氢能战略,将氢能视为"脱碳"的关键有效途径。

        氢燃料电池产业链主要包括上游原材料：电堆及其零部件（双极板、膜电极、端板、集流板、密封圈）；中游系统集成：燃料电池系统集成；下游应用：固定电站、交用运输、工业电子以及航空军事等。

图1氢燃料电池产业链

（数据来源：中商产业研究院、五度易链行业研究中心整理）

国内氢燃料电池产业链趋于完善成熟，但仍处于产业导入期，竞争格局尚未明朗

        氢燃料电池作为真正的清洁能源，在美国、日本、韩国等发达国家的应用建设正在提速，产业链也趋于完善成熟，而在我国还处于导入期，竞争格局尚未明朗。在2020年我国氢燃料电池产业市场规模达30亿元，随着我国利好政策的实施，加氢站网络铺设健全，氢燃料电池系统及各零部件国产化率逐步提高，下游应用普及率增大，系统成本进一步降低，氢燃料电池产业市场将会进一步打开，据相关数据预测，到2023年其年复合增长率将达46%，市场规模将达230亿元。从国内市场装机量来看，2020年爱德曼氢能（占比高达20%）、亿华通、国鸿重塑、探索汽车和潍柴动力五家企业装机量占我国总装机量的69%。相较2019年各大企业装机量排名和占比均产生巨大变化，仅亿华通和国鸿重塑依然在列，氢燃料电池系统市场竞争激烈，格局尚未明朗。

国内氢燃料电池产业国产化率逐步提升，部分核心零部件及关键材料仍需突破

        在双碳背景下，我国发布了多项氢燃料电池利好政策，推动氢燃料电池产业国产化率逐步提升，电堆、空压机、氢气循环泵等核心部件已实现自主可控，气体扩散层、催化剂和质子交换膜等核心材料也处于加速研发送样阶段，到2020年氢燃料电池产业国产化率达到70%。我国在氢燃料电池系统、电堆、空压机、氢气循环泵等核心部件方面均已有所布局，但在催化剂、气体扩散层、质子交换膜等关键材料的可靠性和耐久性方面较国际领先企业还存在差距，主要依赖进口。

        电堆是氢燃料电池系统的核心，占据其成本的60%，国内氢燃料电池系统电堆主要来自国外供应商，国内企业主要包括引进国外成熟电堆技术的广东国鸿、潍柴动力、南通百应和以自我研发为主的新源动力、神力科技、明天氢能，但在产能规模、功率密度和耐久性方面与巴拉德还存在差距。电堆主要由膜电极、双极板、端板组成，目前在双极板和膜电极关键材料方面跟国外性能指标还存在较大差距，核心壁垒在于质子交换膜、催化剂和碳纸的技术突破和成本降低。

        作为电堆的重要组成部分，膜电极成本占比超过燃料电池系统的50%，主要由质子交换膜、气体扩散层和催化剂组成。在质子交换膜方面，国内生产的膜电极有90%是采用的国外企业戈尔的增强复合膜，国内企业均处于送样测试阶段，代表企业主要有东岳集团和苏州科润；在气体扩散层方面，其核心材料碳纸市场主要被日本东丽、加拿大巴拉德动力系统和德国SGL三家企业垄断，国内碳纸企业通用氢能、江苏天鸟处于送样测试阶段，上海华谊与VIBRANT EPOCH LTD.签署合作协议建立“气体扩散层用碳纸/碳布”生产基地；催化剂作为电化学反应的“工厂”，国内80%的市场份额被日本田中贵金属和英国庄信万丰占据，国内以贵研铂业、济平新能源为代表的企业还处于小批量及研发阶段。

         双极板主要分为石墨双极板、复合双极板和金属双极板，国内主流的是石墨双极板，近几年由于石墨双极板成本高，复合材料双极板得到较大发展，而金属双极板较这两者均有高能量密度优势，但这一技术主要被国外企业垄断，国内尚处于小规模研发阶段，我国的明天氢能科技公司正在建设年产万台级自动化生产线，新源动力自主开发了不锈钢/石墨复合双极板电堆，广东国鸿引进Ballard的膨胀石墨/树脂复合双极板生产技术并成功应用于燃料电池车。

国内大型企业纷纷布局氢燃料电池产业，加速产业链国产化进程

         近年来，以上汽集团、长城集团和雪人股份为首的国内企业以政策为导向，调整业务板块纷纷布局氢燃料电池产业。据统计仅上市公司就超过30家，主要布局在国产卡脖子的电堆及其零部件、氢能供给等技术领域。在相关政策加持下，大型企业加大核心技术和原材料的研发投入，加速了产业链国产化进程，为我国氢燃料电池的大规模应用网络建设奠定坚实的基础。

表2 国内部分燃料电池相关上市企业产业布局情况

（数据来源：科技与创新、五度易链行业研究中心整理）

结语

        总体来看，国内氢燃料电池产业还处于导入期，竞争格局尚未明朗。虽然我国在氢燃料电池的电堆、空压机、氢气循环泵等方面均有所布局，但关键材料如质子交换膜、碳纸、催化剂的性能及成本成为其产业化应用受限环节，还有待加大研发力度，实现技术突破，助力打通氢燃料电池全产业链国产化应用。