國家政策扶持是主要推動力，中國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮骩圖]

    氫燃料電池汽車具有動力性能高、加氫快、充電快、續(xù)航里程長、接近零排放等優(yōu)點。從目前情況看，促進(jìn)燃料電池汽車商業(yè)化的關(guān)鍵是降低成本，包括電堆以及相關(guān)核心材料等。目前加氫站數(shù)量少制約了產(chǎn)業(yè)發(fā)展，氫能儲運技術(shù)以及燃料電池等終端應(yīng)用技術(shù)方面與國際先進(jìn)水平仍存在較大差距。

    中國對于燃料電池發(fā)展支持處于循序漸進(jìn)狀態(tài)。中國從2001年就確立了“863計劃電動汽車重大專項”項目，確定三縱三橫戰(zhàn)略，以純電動、混合電動和燃料電池汽車為三縱，以多能源動力總成控制、驅(qū)動電機(jī)和動力蓄電池為三橫。近期隨著燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展逐漸成熟，中國在燃料電池領(lǐng)域的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調(diào)已經(jīng)出現(xiàn)苗頭，支持力度逐漸加大，政策從發(fā)展路線、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和補(bǔ)貼扶持全方位支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

    加強(qiáng)燃料電池基礎(chǔ)材料與過程機(jī)理研究，推動高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關(guān)鍵部件研發(fā)。加快提升燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和工程化水平，到2020年，實現(xiàn)燃料電池汽車批量生產(chǎn)和規(guī)?；痉稇?yīng)用。

    據(jù)規(guī)劃，到2020年，中國加氫站達(dá)100座，燃料電池車輛達(dá)1萬輛，氫能軌道交通車輛達(dá)50列，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)3000億元；到2030年，加氫站數(shù)量達(dá)1000座，燃料電池數(shù)量達(dá)200萬輛，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)10000億元；到2050年，燃料電池數(shù)量達(dá)1000萬輛，并在全國范圍內(nèi)建成與燃料電池車保有量相匹配的氫能供給和利用基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，行業(yè)總產(chǎn)值達(dá)40000億元。

    在補(bǔ)貼扶持方面，2019年有望正式實施“十城千輛”計劃，通過提供財政補(bǔ)貼，計劃用3年左右的時間，每年發(fā)展10個城市，每個城市推出1000輛新能源汽車開展示范運行。2020年電動汽車的補(bǔ)貼退出后，氫燃料電池汽車的補(bǔ)貼至少還將維持3至5年。

    目前的燃料電池在某些方面已經(jīng)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化條件，以美國為代表的國際先進(jìn)水平燃料電池車輛壽命和運營里程達(dá)到傳統(tǒng)汽柴油車水準(zhǔn)；成本快速下降，日韓燃料電池汽車預(yù)計2025年能達(dá)到傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)車成本水平。從全球來看，燃料電池的應(yīng)用主要包括固定式電源、交通運輸和便攜式電源三大類領(lǐng)域。交通領(lǐng)域應(yīng)用的商業(yè)化進(jìn)程正在加速，且交通運輸領(lǐng)域成長性最強(qiáng)。2018年，全球燃料電池約為803.1MW，2011-2018年間復(fù)合增長率達(dá)32.95%。

2011-2018年全球角度燃料電池在各應(yīng)用領(lǐng)域容量

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    目前中國燃料電池乘用車僅有概念車，未進(jìn)行量產(chǎn)。中國燃料電池商用車經(jīng)過多年研發(fā)已進(jìn)入商業(yè)化階段，多家車企推出了燃料電池商用車產(chǎn)品，2017年《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》中僅有3款專用車、19款客車入榜，而2018年增至26款專用車、60款客車，專用車、客車車型數(shù)分別是2017年的8.67、3.16倍。2018年中國燃料電池汽車產(chǎn)銷均完成1527輛，包括1418輛燃料電池客車以及109輛燃料電池貨車，而國內(nèi)商用車銷量為437.1萬輛，燃料電池汽車滲透率僅0.03%，未來發(fā)展空間可觀。

2014-2018年中國燃料電池汽車產(chǎn)量

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2016-2018年目錄燃料電池汽車

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    中國的燃料電池技術(shù)應(yīng)用起步較晚，較于國外有5-7年技術(shù)差距，但是現(xiàn)在也已經(jīng)形成京津冀、長三角、珠三角、華中、西北、西南、東北等七個產(chǎn)業(yè)集群。

    以燃料電池客車為“先頭部隊”的商業(yè)化逐步鋪開。北京、張家口、鄭州、撫順、大同、上海、張家港、如皋、成都、佛山、云浮等城市，“氫能社會”已初見雛形。以北京地區(qū)為例，水木通達(dá)于2018年年初即投運60輛燃料電池客車，在此基礎(chǔ)上，10月再推出5輛UNDP燃料電池公交車；張家口市從2018年8月開始陸續(xù)投運74輛燃料電池公交車；佛山禪城70輛燃料電池公交車也已正式投入運營。隨著燃料電池汽車運營市場的擴(kuò)大，整車企業(yè)對于燃料電池汽車的積極性更高。

2016-2018年中國生產(chǎn)氫燃料電池車數(shù)量

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    隨著七大產(chǎn)業(yè)集群形成，各地激勵政策進(jìn)一步明確，資本市場熱度提升，關(guān)鍵零部件核心技術(shù)加速國產(chǎn)化，產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)企業(yè)迅速發(fā)展，燃料電池汽車示范運營遍地開花，中國氫能與燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)正在蓬勃發(fā)展。

    目前燃料電池的成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于鋰離子電池及一般的燃油車，燃料電池成本高的原因一方面是因為技術(shù)難度高，另一方面是量比較少，隨著燃料電池量的增加，成本逐步降低。其主要由燃料電池堆、空氣供給系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、及氫氣檢測供給系統(tǒng)等成分構(gòu)成，電極成本高昂的重要原因是其催化劑貴金屬Pt。除催化劑和雙極板之外，其他零部件都具有較強(qiáng)的規(guī)模效應(yīng)，隨著燃料電池產(chǎn)量規(guī)模的擴(kuò)大在燃料電池成本構(gòu)成中占比不斷縮小。

氫燃料電池成本結(jié)構(gòu)

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燃料電堆成本結(jié)構(gòu)

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2006-2020年氫燃料電池成本變化趨勢（美元/KW）

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    加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的基礎(chǔ)設(shè)施。到2018年底中國國內(nèi)運行加氫站僅有18座，未來加氫站的普及和商業(yè)化運營將大大有助于促進(jìn)燃料電池電動汽車的普及。

各國加氫站數(shù)量

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加氫站建設(shè)成本構(gòu)成

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    造成中國加氫站數(shù)量少的最大阻礙是加氫站建設(shè)的高昂成本。加氫站的關(guān)鍵設(shè)備及零部件在中國還沒本土化、自主化和批量化生產(chǎn),也是加氫站建設(shè)成本高昂的重要原因之一。中國現(xiàn)有加氫站極少,難以形成規(guī)模效應(yīng),間接導(dǎo)致了加氫站建設(shè)成本居高不下。除了建設(shè)成本之外,土地成本也是制約加氫站發(fā)展的重要因素。

    燃料電池作為公認(rèn)的高效、清潔的綠色能源裝置，是內(nèi)燃機(jī)的理想替代者。氫能燃料電池被認(rèn)為是實現(xiàn)車輛使用階段“零排放”、全生命周期“低排放”的重要技術(shù)路徑。燃料電池按燃料來源不同，可將其分為直接式、間接式和再生式三種。直接式燃料電池的燃料是液態(tài)或氣態(tài)純氫，不需要復(fù)雜的汽化產(chǎn)生氫氣的過程，但需要鉑、金、銀等貴重金屬作催化劑。

    國外燃料電池應(yīng)用更加成熟，不僅僅局限于商用，更是向軍用方向發(fā)展。德國的212型/214型潛艇、俄羅斯第五代常規(guī)艇、西班牙S80潛艇、法國“短鰭梭魚”型潛艇均已使用或確定使用燃料電池+柴油機(jī)動力型式。此外，日本防衛(wèi)省也在研發(fā)潛艇燃料電池動力系統(tǒng)，很可能用于下一代潛艇。
2017年，美軍為早期的“掃描鷹”無人機(jī)換裝了燃料電池動力系統(tǒng)，將續(xù)航力從8小時提高至10小時，同時故障率降低至1/5。

    海外已有多款燃料電池乘用車上市。目前海外已經(jīng)上市的燃料電池汽車包括豐田Mirai燃料電池汽車、本田Clarity燃料電池汽車、現(xiàn)代ix35燃料電池版。美國通用汽車公司也與陸軍裝備司令部坦克機(jī)動車輛研發(fā)與工程中心（TARDEC）聯(lián)合研發(fā)了雪佛蘭科羅拉多ZH2燃料電池汽車，用于夏威夷軍事基地。此外，戴姆勒、寶馬、大眾等車企也在研發(fā)車用燃料電池。

    相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國氫能源行業(yè)市場前景分析及發(fā)展趨勢預(yù)測報告》