中國燃料電池技術(shù)種類多樣，市場增長態(tài)勢良好，未來燃料電池行業(yè)未來發(fā)展空間廣闊[圖]

燃料電池管小紅 2019-08-07 05:37 來源：智研咨詢

一、氫燃料車vs鋰電池車：燃料補充迅速和續(xù)航里程是優(yōu)勢

兩種新能源車的綜合能源利用效率均高于傳統(tǒng)汽車。對比三種不同化石能源利用效率（內(nèi)燃機為37%，燃料電池為45.7%，鋰電池為49.2%），鋰電池和燃料電池較傳統(tǒng)燃油汽車均有較大優(yōu)勢。

2020年三種化石燃料能源利用方式的效率

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相關(guān)報告：智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國氫燃料電池行業(yè)市場專項調(diào)研及投資前景預測報告》

當前鋰電池車產(chǎn)業(yè)發(fā)展更為完善、積累的運行數(shù)據(jù)更多；但燃料電池更適合長續(xù)航里程的運輸車輛，兩種路線并重更符合我國當前的國情。中科院歐陽明高院士在多個場合明確提出：氫燃料電池更適合替代使用柴油的長途運輸車輛以及客車領(lǐng)域，鋰離子電池更適合應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域。

鋰電池車、燃料電池車優(yōu)劣勢對比

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燃料電池車與鋰電池最大不同在于驅(qū)動力來源。燃料電池車動力來源包含電池控制器、儲氫裝臵、電池堆、輔助蓄電池、燃料處理器、壓縮機和加濕器，而鋰電池車主要包含電池控制器、電池組、車載充電器，其他部件兩種車相似。

燃料電池/鋰電電動車核心部件構(gòu)造差異對比

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燃料電池汽車續(xù)航及加氫時間優(yōu)勢明顯。進一步對比氫燃料車和純電動車性能參數(shù)，發(fā)現(xiàn)氫燃料電池汽車在續(xù)航里程及能量補充時間上具明顯優(yōu)勢。續(xù)駛里程很大程度上由電池系統(tǒng)能量密度決定。鋰電池系統(tǒng)的平均能量密度約為140-160Wh/kg，PEMFC燃料電池的能量密度高達1800Wh/kg。

從材料性能方面看，在交通應(yīng)用領(lǐng)域，燃料電池相較于鋰電池具備三大優(yōu)勢：1）能量密度優(yōu)勢：鋰離子電池能量密度有限，且無法兼具高能量和高功率兩方面的行車需求，以特斯拉電動汽車為例，TeslaModelS的鋰離子電池系統(tǒng)能量密度為156Wh/Kg，功率密度為0.16KW/Kg；而燃料電池的能量密度取決于加氫量，能達到遠高于鋰離子電池水平（理論能量密度為鋰電池的120倍），且能兼?zhèn)涓吣芰亢透呙芏刃枨?，以豐田燃料電池車為例，ToyotaMirai的PEMFC燃料電池系統(tǒng)能量密度超過350Wh/Kg，功率密度達2.0KW/Kg。2）充氣速度優(yōu)勢：燃料電池汽車加氫屬于直接加注燃料的物理過程，時間僅需約3-5分鐘，而鋰電池汽車的充電是電化學反應(yīng)過程，在大功率直流快充時需要至少30分鐘充滿80%，而在更常見的慢充場景下需要6-8小時的充電時間。3）環(huán)保優(yōu)勢：氫氣為清潔能源，燃料產(chǎn)物為氧氣和水，能達到零碳排放，是未來清潔能源的一大發(fā)展方向。

燃料電池與鋰電池性能對比

鋰離子電池	燃料電池
能量密度	低，無法兼具高能量和高功率	遠高于鋰離子電池，高能量和高功率可兼具
體積能量密度	低（跑300公里所需電池體積140220L）	高（用加壓解決，700個大氣壓的加壓模式，跑300公里，儲氫罐100L）
安全性	封閉能量體系，高能量密度與安全性很難兼容	安全性可控，氫氣安全性優(yōu)于汽油蒸汽和天然氣
整車成本	1200元/kwh，未來有望降至1000元/kWh,電池成本約4.5萬元	100kw燃料電池系統(tǒng)成本約為12.5萬元，依據(jù)國際能源署預測，年產(chǎn)50萬臺后，單位成本將降至54美元/KW，即成本約為3.7萬元
原料成本（元/百公里）	11	12.6（煤制氣）
配套成本比較	430萬元	1500萬元
節(jié)能環(huán)保	-	零碳排放
資源約束	鋰礦石	貴金屬鉑
商業(yè)化程度	2018年產(chǎn)銷量接近百萬級，已進入規(guī)?；瘧?yīng)用階段	與鋰電池車相差10年左右，處于商業(yè)化前夕。我國還停留在應(yīng)用示范階段

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從使用場景方面看，燃料電池汽車的一大優(yōu)勢在于長途重載場景，在商用車或乘用車續(xù)駛里程超過200公里或500公里后，燃料電池成本比鋰電池更低。鋰電池的能量載體是電池正負極材料，在增加儲能容量的同時需要增加活性物質(zhì)和隔膜、電解液等非活性物質(zhì)，因此整車質(zhì)量隨之大幅增加，百公里電耗迅速上升，通過增加電量以增功率或續(xù)駛里程的邊際收益遞減。而燃料電池的能量載體是氫氣，只需增加儲氫量即可增加儲能容量，整車質(zhì)量增加小，百公里氫耗基本不變，通過增加儲氫量以增加功率或續(xù)航里程的邊際收益遞增。因此，燃料電池在長途、重載的商用車應(yīng)用場景下更具優(yōu)勢。

二、國際市場發(fā)展情況分析

目前已有多家國際車企公布氫燃料電池乘用車戰(zhàn)略布局和銷量規(guī)劃。乘用車方面，國內(nèi)上汽、長城等車企也有明確規(guī)劃；商用車方面未來會是中國燃料電池汽車發(fā)展的主力。

全球各國紛紛制定燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃。隨著能源安全等問題的日益嚴重，全球各國紛紛大力推動新能源汽車的發(fā)展，燃料電池汽車相較鋰離子電動汽車而言，具有續(xù)航里程長、加強時間短等優(yōu)勢，但是技術(shù)難度以及產(chǎn)業(yè)化難度大，已經(jīng)成為各國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點突破方向之一，紛紛制定了明確的發(fā)展規(guī)劃。
全球燃料電池出貨量保持增長，從地區(qū)分布來看，燃料電池乘用車銷售主要集中于北美、亞洲和歐洲。

2018年全球燃料電池乘用車累計銷量地區(qū)分布情況

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2017年全球燃料電池出貨量約670兆瓦，高于2016年的500兆瓦，伴隨市場的增長，財富500強燃料電池客戶的名單也在加長。事實上，近10％的財富500強企業(yè)將燃料電池用于固定或動力市場。

預計到2019年底，固定式燃料電池市場將同比增長18％，達到21億美元以上，到2030年，燃料電池市場的年增長率將穩(wěn)定在約28％。

日本燃料電池汽車技術(shù)全球領(lǐng)先。日本豐田在2014年推出世界上真正具備商業(yè)化大規(guī)模量產(chǎn)能力的Mirai燃料電池汽車，隨后本田推出ClarityFuelCell，與Mirai性能接近，技術(shù)領(lǐng)先全球。2017年日本經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)省發(fā)布了《氫能基本戰(zhàn)略》，明確了未來的發(fā)展戰(zhàn)略：保有量方面，2020年累計實現(xiàn)4萬輛保有量，2025年累計實現(xiàn)20萬輛保有量，2030年實現(xiàn)80萬輛保有量。在加氫站方面，2018年底日本共有96座加氫站，未來2020年實現(xiàn)160座，2025年實現(xiàn)320座，2030年實現(xiàn)900座。

日本燃料電池汽車未來規(guī)劃（萬輛）

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日本燃料電池加氫站未來規(guī)劃（萬個）

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歐盟明確氫燃料電池汽車未來規(guī)劃。歐盟2008年出臺了燃料電池與氫聯(lián)合行動計劃項目（FCH-JU），2019年2月11日，F(xiàn)CHJU發(fā)布“歐洲氫能路線圖”。路線圖提出：未來銷量目標，2025年實現(xiàn)30萬年銷量目標，2050年實現(xiàn)800萬年銷量目標，其中包括卡車、大巴、物流車、出租車、乘用車等；加氫站規(guī)模方面，截至2018年底，歐盟有19個國家擁有加氫站，其中德國擁有60座公共加氫站（18年新增17座），數(shù)量最多。未來規(guī)劃2025年達到1500座規(guī)模，2040年達到15000座規(guī)模。

歐洲燃料電池汽車未來規(guī)劃（百萬輛）

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歐洲燃料電池加氫站未來規(guī)劃（座）

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三、政策加碼，萬輛銷量節(jié)點可期

近年來我國對氫能-燃料電池產(chǎn)業(yè)予以大力扶持，先后出臺利好行業(yè)政策。國家層面的扶持政策多以補貼、雙積分等經(jīng)濟調(diào)節(jié)和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、技術(shù)進展等宏觀指導為主，地方層面的扶持政策涉及產(chǎn)業(yè)多方面。

國家層面的氫能-燃料電池扶持政策（部分）

時間	部門	政策名稱	主要內(nèi)容
2010.1	國務(wù)院	國務(wù)院關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定	將新能源汽車產(chǎn)業(yè)列為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，開展燃料電池汽車相關(guān)前沿技術(shù)研發(fā)。
2012.03	科技部	電動汽車科技發(fā)展“十二五”專項規(guī)劃	在2010-2015年，研發(fā)以燃料電池汽車為代表的下一代純電驅(qū)動動力系統(tǒng)平臺，實現(xiàn)燃料電池汽車在公共服務(wù)領(lǐng)域小規(guī)模示范考核，為下一代純電驅(qū)動汽車產(chǎn)業(yè)化做好準備。在2015-2020年，以下一代動力電池技術(shù)路線為主導，開啟燃料電池產(chǎn)業(yè)化。
2012.06	國務(wù)院	節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020年）	以產(chǎn)業(yè)化取得重大進展為目標，實現(xiàn)到2020年燃料電池汽車、車用氫能源產(chǎn)業(yè)與國際同步發(fā)展。
2014.07	國務(wù)院辦公廳	國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快新能源汽車推廣應(yīng)用的指導意見	重點發(fā)展純電動汽車、插電式（含增程式）混合動力汽車和燃料電池汽車，完善新能源汽車推廣補貼政策。
2015.05	國務(wù)院	中國制造2025	大力推動重點領(lǐng)域突破發(fā)展，繼續(xù)燃料電池汽車發(fā)展，形成從關(guān)鍵零部件到整車的完整工業(yè)體系和創(chuàng)新體系，推動自主品牌節(jié)能與新能源汽車同國際先進水平接軌。
2017.04	工信部、發(fā)改委、科技部	汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃	逐步擴大燃料電池汽車試點示范范圍。
2018.09	國務(wù)院	推進運輸結(jié)構(gòu)調(diào)整三年行動計劃（2018-2020年）	加大新能源城市配送車輛推廣應(yīng)用力度。加快新能源和清潔能源車輛推廣應(yīng)用，到2020年，城市建成區(qū)新增和更新輕型物流配送車輛中，新能源車輛和達到國六排放標準清潔能源車輛的比例超過50%，重點區(qū)域達到80%。
2018.12	發(fā)改委、工信部等	柴油貨車污染治理攻堅戰(zhàn)行動計劃	優(yōu)化運輸車隊結(jié)構(gòu)。推廣使用新能源和清潔能源汽車。加快推進城市建成區(qū)新增和更新的公交、環(huán)衛(wèi)、郵政、出租、通勤、輕型物流配送車輛采用新能源或清潔能源汽車，重點區(qū)域使用比例達到80%。積極推廣應(yīng)用新能源物流配送車鼓勵各地組織開展燃料電池貨車示范運營，建設(shè)一批加氫示范站。
2019.03	國務(wù)院	政府工作報告	穩(wěn)定汽車消費，繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動充電、加氫等設(shè)施建設(shè)

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地方層面的氫能-燃料電池扶持政策（部分）

時間	地區(qū)	政策名稱	主要內(nèi)容
2019.06	北京	關(guān)于調(diào)整《北京市推廣應(yīng)用新能源汽車管理辦法》相關(guān)內(nèi)容的通知	自2019年6月26日起，取消對純電動汽車的市級財政補助。燃料電池汽車按照中央與地方1:0.5比例安排市級財政補助。
2019.04	河北省	2019年河北省新能源汽車發(fā)展和推廣應(yīng)用工作要點	2019年全省推廣應(yīng)用新能源汽車3.55萬輛（標準車）。推動2022年冬奧會核心區(qū)（張家口賽區(qū)所在區(qū)域）新能源汽車全覆蓋。2019年，全省更新或新增的公交車中，新能源公交車比例不低于80%。鼓勵張家口市使用氫燃料電池公交車。
2019.06	張家口市	氫能張家口建設(shè)規(guī)劃2019-2035	2021年、2025年、2030年、2035年全市氫能及相關(guān)產(chǎn)業(yè)累計產(chǎn)值分別達到60億元、260億元、850億元和1700億元，2021年累計推廣各類燃料電池車輛1500輛。
2017.09	上海市	上海市燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃	2017-2020年期間，打造國內(nèi)領(lǐng)先的燃料電池汽車技術(shù)示范城市，建設(shè)加氫站5-10座、乘用車示范區(qū)2個，運行規(guī)模達到3000輛，積極推動燃料電池公交、物流等車輛試點；2021-2025年期間，建成加氫站50座，乘用車不少于2萬輛、其它特種車輛不少于1萬輛；2026-2030年期間，實現(xiàn)上海燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值突破3000億元，帶動全國燃料電池產(chǎn)品的多元化應(yīng)用。
2018.05	-	上海市燃料電池汽車推廣應(yīng)用財政補助方案	按照中央財政補助1:0.5給予本市財政補助；燃料電池系統(tǒng)達到額定功率不低于驅(qū)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給予本市財政補助
2019.06	成都市	成都市新能源汽車市級補貼實施細則	在中央財政補貼的基礎(chǔ)上，對在成都市購置且在當?shù)毓膊块T注冊登記的新能源汽車，給與中央財政單車補貼50%的市級配套補貼。
2018.12	江蘇省	關(guān)于做好2018-2020年新能源汽車推廣應(yīng)用地方財政補助工作的通知	地方財政給予的補助資金不得超過中央財政單車補貼額的50%。
2018.03	蘇州市	蘇州市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導意見（試行）	2018到2020年期間，建成加氫站10座，燃料電池汽車運行規(guī)模達到800輛；2021到2025年期間，普及氫能規(guī)?；c商業(yè)化應(yīng)用，建成加氫站40座，運行規(guī)模達到1萬輛。
2018.12	張家港市	張家港市氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展三年行動計劃（2018-2020年）	加速和優(yōu)化氫能基礎(chǔ)設(shè)施布局建設(shè)，探索加氫/加油、加氫/充電等合建站發(fā)展模式，鼓勵利用現(xiàn)有加油、加氣站點網(wǎng)絡(luò)改擴建加氫設(shè)施。未來3年，建成加氫站10座，公交車運行規(guī)模達到200輛。
2018.09	山東省	山東省新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2018-2028年）	把積極推動氫能與燃料電池核心技術(shù)突破作為山東省超前布局先導產(chǎn)業(yè)、搶占能源技術(shù)制高點的重點任務(wù)，到2028年，全省氫能產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值力爭突破500億元。以濟南、青島、濰坊為重點，立足前沿、打造尖端，綜合推廣利用氫能源。
2018.11	-	山東省人民政府關(guān)于進一步擴內(nèi)需補短板促發(fā)展的若干意見	對山東省納入國家推廣應(yīng)用工程推薦車型目錄的新能源汽車，按規(guī)定給予每輛2-50萬元推廣應(yīng)用補貼。
2019.05	長三角區(qū)域合作辦公室	長三角氫走廊建設(shè)發(fā)展規(guī)劃	上海、南通、如皋在2025年規(guī)劃聯(lián)合完成8條氫能高速公路、200座加氫站的建設(shè)，并合計推廣5萬輛燃料電池汽車。

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四、商用車率先起量，市場增長態(tài)勢良好

據(jù)了解，燃料電池技術(shù)種類多樣，目前主流技術(shù)是質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池，分別主要應(yīng)用于燃料電池汽車和分布式發(fā)電領(lǐng)域。由于燃料電池不僅安全高效，且反應(yīng)產(chǎn)物只有水，具備綠色清潔的特點，因此是內(nèi)燃機最具競爭力的替代者之一，有望引領(lǐng)未來全球能源革命，從化石燃料時代邁向氫燃料時代。

盡管由于起步晚，行業(yè)落后于國外5-10年，但近年來我國燃料電池行業(yè)保持穩(wěn)定發(fā)展，國內(nèi)廠商通過與國外先進燃料電池企業(yè)、機構(gòu)合作，推動我國燃料電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

我國燃料電池行業(yè)采用“以商帶乘”的發(fā)展路徑，短期內(nèi)主要集中在商用車應(yīng)用領(lǐng)域。一方面，目前我國裝車的燃料電池發(fā)動機的體積比功率密度與國外先進水平仍存差距，客車、物流車等商用車對燃料電池堆體積的敏感性較低，且我國在燃料電池商用車技術(shù)開發(fā)上積累更多，優(yōu)先發(fā)展商用車更具優(yōu)勢。另一方面，我國加氫配套設(shè)施建設(shè)有待完善，客車及專用車運行線路固定且更為統(tǒng)一，便于進行區(qū)域性規(guī)劃并實現(xiàn)集中加氫。因此，我國燃料電池下游應(yīng)用市場由商用車率先起量。政策持續(xù)利好下，我國燃料電池商用車增速迅猛，發(fā)展空間大。2018年，我國燃料電池商用車產(chǎn)銷量達1527輛，同上年增長120.05%，在全國商用車銷量中滲透率僅為0.03%，市場潛力巨大。分車型看，客車是2018年拉動燃料電池汽車產(chǎn)銷增長的主力，占比91%。2019年1-5月，在全國汽車產(chǎn)銷量共同下滑13%的低迷形勢下，燃料電池車依然保持迅猛的增長態(tài)勢，產(chǎn)量和銷量分別達553和545輛，同比增長476.00%和479.80%，遠高于新能源車的整體產(chǎn)銷量同比增速46.00%和41.50%。

我國燃料電池商用車產(chǎn)銷量增長迅猛

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我國2018年燃料電池商用車中客車占比大

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國家重視并看好燃料電池行業(yè)未來發(fā)展，氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃目標明確，萬輛銷量的“關(guān)卡突破”節(jié)點可期。我國發(fā)布《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書（2016）》，將燃料電池汽車的保有量增長劃分為三個階段：近期（2016-2020年），我國加氫站達100座，燃料電池車輛達1萬輛；中期（2020-2030年），加氫站數(shù)量達1000座，燃料電池車輛達200萬輛；遠期（2030-2050年），燃料電池車數(shù)量達1000萬輛。根據(jù)我國當前商用車所裝載燃料電池約10000小時的壽命水平，每日約10-12小時的運行時間，折合約3年的壽命年限；又依據(jù)我國燃料電池商用車企于2020年及以后達到8年壽命要求的發(fā)展規(guī)劃，并參考我國鋰電池動力汽車近十年間的增長速度，對未來幾年內(nèi)燃料電池汽車保有量及產(chǎn)銷量進行測算，并依據(jù)2018年新能源車中客車與貨車的相對比例進行拆分。預設(shè)在2025年之前，我國燃料電池車仍以商用車為
主導，并由測算結(jié)果判斷，認為2021年燃料電池車有望突破萬輛銷量關(guān)卡，到2025年，我國燃料電池車保有量將達10.5萬輛左右，產(chǎn)銷量約為4萬輛水平。

我國2019-2025年燃料電池車保有量及產(chǎn)銷量預測

年份	2018	2019E	2020E	2021E	2022E	2023E	2024E	2025E
燃料電池車保有量（萬輛）	0.34	0.61	1.17	2.09	3.33	5.01	7.31	10.51
燃料電池車產(chǎn)銷量（萬輛）	0.15	0.38	0.76	1.07	1.50	2.10	2.93	4.11
燃料電池車銷量增速		150%	100%	40%	40%	40%	40%	40%
燃料電池客車產(chǎn)銷量（萬輛）	0.14	0.33	0.61	0.80	1.05	1.38	1.80	2.37
燃料電池物流車產(chǎn)銷量（萬輛）	0.01	0.06	0.15	0.27	0.45	0.72	1.13	1.74

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2021年我國燃料電池車有望突破萬輛銷量關(guān)卡

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工信部明確提出2030年百萬輛發(fā)展目標。工信部2016年組織制定的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》明確提出：市場規(guī)模方面，2020年實現(xiàn)5000輛級規(guī)模，2025年實現(xiàn)5萬輛規(guī)模，2030年實現(xiàn)百萬輛氫燃料電池汽車的商業(yè)化應(yīng)用。加氫站建設(shè)方面，2020年建成100座；2025年建成300座；2030年建成1000座。

我國燃料電池汽車未來規(guī)劃（百萬輛）

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我國燃料電池加氫站未來規(guī)劃（座）

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多個地方政府也在大力支持氫燃料電池汽車發(fā)展。上海是我國燃料電池汽車技術(shù)研發(fā)、產(chǎn)業(yè)化的先行者，北京和佛山也制定了明確的發(fā)展規(guī)劃。

上海發(fā)展目標：2017-2020年建設(shè)加氫站5-10座、乘用車示范區(qū)2個，運行規(guī)模達到3000輛，積極推動燃料電池公交、物流等車輛試點。2021-2025年形成有國際影響力的整車企業(yè)1家、動力系統(tǒng)企業(yè)2-3家、關(guān)鍵零部件企業(yè)8-10家，燃料電池汽車全產(chǎn)業(yè)鏈年產(chǎn)值突破1000億元，建成加氫站50座，乘用車不少于2萬輛、其它特種車輛不少于1萬輛。

北京規(guī)劃：北京規(guī)劃到2020年，將建成國內(nèi)最大的新能源汽車研發(fā)、應(yīng)用中心，總體達到國際領(lǐng)先水平?！侗本┦?ldquo;十三五”時期節(jié)能降耗及應(yīng)對氣候變化規(guī)劃》的通知，提出到2020年，北京市燃料電池汽車推廣要達到5000輛。

廣東佛山：2017年12月，國內(nèi)首個“氫能周”在佛山南海舉行了開幕式。佛山注重和云浮的戰(zhàn)略合作，設(shè)立10億元氫能產(chǎn)業(yè)股權(quán)投資基金及30億元氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展基金促進氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展，并預計在2019年投入使用10座加氫站，力爭實現(xiàn)千輛氫能公交車示范運營項目。南海區(qū)在新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展十年規(guī)劃中明確提出，到2025年，南海區(qū)推廣燃料電池叉車5000輛，燃料電池乘用車10000輛，燃料電池客車5000輛。

部分地方政府燃料電池汽車推廣計劃（輛）

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五、燃料汽車銷量保證下，細分領(lǐng)域市場空間巨大

1、新能源汽車應(yīng)用空間廣闊，新興市場機會有待深入挖掘

燃料電池在民用領(lǐng)域的應(yīng)用主要集中在電站（含熱電聯(lián)產(chǎn)）和交通運輸領(lǐng)域。早期燃料電池的應(yīng)用主要集中在潛艇、航天等特殊領(lǐng)域，且技術(shù)已相對成熟。近來來，燃料電池在民用領(lǐng)域的應(yīng)用正在提升。在民用領(lǐng)域，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。

燃料電池的產(chǎn)業(yè)概覽

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預測，到2025年全球燃料電池市場有望達到5.2萬億日（約合人民幣3,400億元）元，其中燃料電池汽車市場規(guī)模將超過50%。2011年燃料電池汽車市場僅為3億日元，未來隨著技術(shù)升級、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的完善、政策支持力度加大，預計到2025年全球燃料電池汽車市場有望擴大到2.91萬億日元（約合人民幣1,900億元），占整體市場一半以上。

各領(lǐng)域市場空間預測

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2、燃料電池系統(tǒng)及電堆市場空間測算

（1）燃料電池系統(tǒng)售價預測為測算系統(tǒng)市場空間，首先對燃料電池系統(tǒng)未來售價進行預測。考慮到我國新能源汽車推薦目錄中占比最大的系統(tǒng)功率為30KW，參考當前我國30KW燃料電池車約40萬/套的燃料電池系統(tǒng)價格，估算當前售價為1.3萬元/KW。同時假設(shè)燃料電池系統(tǒng)售價與其成本的下降幅度大致相同，并假設(shè)售價降速遞減，依照IEA（國際能源署）的測算結(jié)果，2018年、2030年和2050年的燃料電池系統(tǒng)單位成本分別約為179美元/KW、54美元/KW和40美元/KW，按比例估算得2025年、2030年、2050年功率為30KW的燃料電池系統(tǒng)售價約為18.82萬元/套、12.07萬元/套和8.94萬元/套。（2）燃料電池電堆成本占比下降路徑測算
根據(jù)預測，在年產(chǎn)量1萬輛以內(nèi)（2020年）階段，供氣系統(tǒng)成本下降空間較大，可下降50%，之后到2030年實現(xiàn)成本下降60%；電堆的成本下降在長期內(nèi)實現(xiàn)，至2030年可下降70%。當前燃料電池系統(tǒng)中電堆成本占比67%，綜上可測算得電堆成本占比的變化路徑。2020年，電堆成本占比約為55%；到2025年，電堆成本占比降為33%。（3）燃料電池系統(tǒng)及電堆市場空間測算依據(jù)上文對我國燃料電池車產(chǎn)銷量的測算結(jié)果，結(jié)合燃料電池系統(tǒng)售價變化路徑，可測算得我國燃料電池系統(tǒng)于2020年的市場空間約為24億元，2025年市場空間約為77億元。依據(jù)燃料電池系統(tǒng)的市場空間測算結(jié)果，扣除毛利潤之后按成本構(gòu)成進行分拆，得到電堆的市場規(guī)模。

其中毛利率參考鋰電池行業(yè)龍頭寧德時代近五年的毛利率變化情況并調(diào)整，假定其毛利率在2025年以內(nèi)隨量產(chǎn)的實現(xiàn)而增長。測算結(jié)果為我國燃料電池電堆于2020年的市場空間約為14億元，2025年市場空間約為35億元。

燃料電池系統(tǒng)及電堆市場空間測算

年份	燃料電池車保有量（萬輛）	燃料電池車產(chǎn)銷量（萬輛）	燃料電池系統(tǒng)（30kw）售價（萬元/套）	市場規(guī)模（億元）	燃料電池系統(tǒng)毛利率	電堆成本占比	電堆市場規(guī)模（億元）
2018	0.3422	0.1527	40.00	6.11	20%	67%	3.27
2019	0.61	0.3818	35.63	13.60	23%	72.20%	7.56
2020	1.17	0.7635	31.83	24.30	25%	76.86%	14.01
2021	2.09	1.0689	28.50	30.47	27%	75.37%	16.76
2022	3.33	1.4965	25.59	38.30	29%	73.82%	20.07
2023	5.01	2.0950	23.04	48.27	30%	72.20%	24.40
2024	7.31	2.9331	20.80	61.00	33%	70.52%	28.82
2025	10.51	4.1063	18.82	77.29	35%	68.79%	34.56

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3、上游零部件市場空間測算

根燃料電池年產(chǎn)量分別為1000個、10萬個、50萬個時，上游零部件的成本占比將發(fā)生明顯的相應(yīng)變化，其中催化劑、雙極板由于較弱的規(guī)模效應(yīng)，成本占比逐漸提高。

電堆零部件成本占比變化

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根據(jù)測算所得的電堆市場規(guī)模，扣除毛利潤，并按照燃料電池年產(chǎn)量1000個、10萬個、50萬個進行階段劃分，可算得各上游材料在三階段的市場空間。其中，燃料電池年產(chǎn)量達到10萬個水平約發(fā)生在2026-2027年之間。測算結(jié)果顯示，上游膜電極市場空間在2020年約為6億元，2025年約為13億元。

電堆上游零部件市場空間測算

年份	2018	2019	2020	2021	2022	2023	2024	2025	2026	2027
電池年產(chǎn)量（萬	個）（約數(shù)）	0.1	-	-	-	-	-	4	-	10
電堆市場規(guī)模（億元）	3.27	7.56	14.01	16.76	20.07	24.40	28.82	34.56	51.92	91.86
電堆毛利率	25%	27%	30%	33%	33%	35%	35%	35%	37%	39%
扣除毛利后規(guī)模（億元）	2.46	5.52	9.81	11.23	13.45	15.86	18.73	22.46	32.71	56.03
質(zhì)子交換膜成本占比	17%	16.44%	15.89%	15.33%	14.78%	14.22%	13.67%	13.11%	12.56%	12%
質(zhì)子交換膜市場空間（億元）	0.42	0.91	1.56	1.72	1.99	2.26	2.56	2.95	4.11	6.72
催化劑成本占比	26%	27.22%	28.44%	29.67%	30.89%	32.11%	33.33%	34.56%	35.78%	37%
催化劑市場空間（億元）	0.64	1.50	2.79	3.33	4.15	5.09	6.24	7.76	11.70	20.73
氣體擴散層成本占比	21%	19.67%	18.33%	17.00%	15.67%	14.33%	13.00%	11.67%	10.33%	9%
氣體擴散層市場空間（億元）	0.52	1.09	1.80	1.91	2.11	2.27	2.44	2.62	3.38	5.04
合計：膜電極市場空間（億元）	1.57	3.50	6.14	6.96	8.25	9.62	11.24	13.33	19.19	32.50
雙極板成本占比	18%	18.78%	19.56%	20.33%	21.11%	21.89%	22.67%	23.44%	24.22%	25%
雙極板市場空間（億元）	0.44	1.04	1.92	2.28	2.84	3.47	4.25	5.27	7.92	14.01
密封層成本占比	10%	9.56%	9.11%	8.67%	8.22%	7.78%	7.33%	6.89%	6.44%	6%
密封層市場空間（億元）	0.25	0.53	0.89	0.97	1.11	1.23	1.37	1.55	2.11	3.36
電堆平衡裝置成	本占比	8%	8.33%	8.67%	9.00%	9.33%	9.67%	10.00%	10.33%	10.67%
電堆平衡裝置市	場空間（億元）	0.20	0.46	0.85	1.01	1.26	1.53	1.87	2.32	3.49