燃料动力电池汽车逐步兴起，十城千辆计划稳步推进

在行业流传了一年多时间的氢燃料动力电池汽车“十城千辆计划”，实现的步伐越来越近了。

五月九日，从相关权威渠道获得的由财政部发出的《有关征求

被征求意见的有北京市、山西省、上海市、江苏省、河南省、湖北省、广东省、四川省等八个省份。

由于氢燃料动力电池有清洁环保、发电效率高、车用体积小、重量轻、能量密度高、续航里程长、等诸多优点，近几年各国对车用燃料动力电池的研发和应用呈现高速上升态势。燃料动力电池与锂离子电池同属于新能源，两者存在互补而非替代关系。目前针对新能源汽车而言，锂离子电池公司和燃料动力电池汽车均属于新能源汽车，具体而言燃料动力电池具备低温性能好、续航里程长、加氢速度快等优点，适合长距离运输车、叉车等；而锂离子电池具有优良的循环性能，以及便利的充电设施，适合在私家车、城市服务用车等领域。国内的燃料动力电池汽车从2001年起步，至今发展了近20年，而2016年之前大多还是进行试验和示范运营，例如2008年北京奥运会、2010年上海世博会均有燃料动力电池汽车作为公务用车投入使用。到2019年，已有124个车型进入工信部产品名录，较2018年新增30款车型。

燃料动力电池汽车国产进程产业链自下向上推进，电堆系统公司和整车公司进度较快。2018年以来全国已经有40余家整车公司和发动机公司布局燃料动力电池车市场，2019年有6家整车公司产量过百。

燃料动力电池汽车产销持续上升，重要系政策补贴拉动。2016年以来，国内燃料动力电池汽车产销持续上升，2019年实现产销分别3018辆与2737辆，同比上升86.4%和79.2%。根据E4Tech的报告，至2020年全球燃料动力电池汽车的产量将达到50万辆，当80kW的质子交换膜燃料动力电池汽车年产量达到50万辆，DOE估计2020年燃料动力电池成本目标为$40，对应的燃料动力电池系统市场空间为16亿美元，燃料动力电池电堆市场空间为9.6亿美元，其中核心材料市场空间分别为催化剂3.68亿美元、双极板2.56亿美元、质子交换膜1.28亿美元、气体扩散层0.80亿美元、膜电极垫片0.48亿美元。

燃料动力电池汽车产业链条较长，根据燃料动力电池汽车系统的组成，燃料动力电池汽车的产业链从上游到下游依次划分为电堆及其零部件、辅助件及系统集成、整车制造及应用：

上游:电堆及其零件/材料是整个燃料动力电池汽车产业的核心，技术门槛较高，重要以国外供应商为主。国外乘用车厂大多自行开发电堆，并不对外开放，例如丰田、本田、现代等。也有少数采用合作伙伴的电堆来开发发动机的乘用车公司，例如奥迪（采用加拿大巴拉德定制开发的电堆）和奔驰（采用奔驰与福田的合资公司AFCC的电堆）。从2018年的公司营收来看，北美的燃料动力电池公司中巴拉德的市场份额是Hydrogenics的5~6倍，具有绝对优势。欧洲的燃料动力电池公司处于发展中，与北美地区有一定差距。亚洲地区，日韩公司的燃料动力电池技术较为领先，日本的燃料动力电池技术重要集中在车企，如丰田、本田等。我国燃料动力电池技术起步较晚，但市场潜力巨大，吸引巴拉德、Hydrogenics、Nedstack等国外电堆公司在国内布局。国内公司以获得其产品授权或者合作开发的形式引进技术，例如丰田、亿华通和北汽福田形成三方合作，潍柴动力、国鸿氢能先后入股巴拉德引进其电堆技术。国内产业链公司也通过参股、合作形式积极培育国产电堆研发公司，例如亿华通控股神力科技，潍柴动力成为弗尔赛第二大股东，雄韬股份入股氢璞创能，美锦能源入股国鸿氢能，上汽集团整合新源动力和相关部门成立上汽捷氢，东方电气集团子公司东方氢能（原清能科技）已开发出具有自主知识产权的膜电极、高性能电池堆以及燃料动力电池动力系统。

中游：将电堆和辅件集成为燃料动力电池系统。辅件的关键零部件是空压机。系统不同的集成方法以及控制算法对系统的性能和可靠性有很大影响。燃料动力电池系统方面，国内公司实现质量与数量双增。2019年，我国燃料动力电池系统出货量增至128MW，同比上升140.6%，前三供应商为上海重塑、亿华通以及清能股份，市占率分别为28%、19%、16%。同时电堆效率也在不断提升，根据高工氢燃料动力电池，2019上半年公司燃料动力电池系统功率集中在30-45kW，而下半年功率多为45-60kW。燃料动力电池电池系统分为两大部分：一是电池堆，包括质子交换膜、催化剂、扩散层和双极板；二是其他部件，包括空压机、储氢瓶。燃料动力电池车的核心是燃料动力电池堆，电池堆中最关键的是质子交换膜。该膜的性能直接决定燃料动力电池车的百公里氢耗、能量密度、使用寿命等多个关键参数。全氟磺酸膜已实现产业化，其供应商集中于日本和欧美国家，其中应用最广泛的是美国科慕公司的Nafion系列膜。国内能够批量化供应只有山东东岳，其性能优越，已能规模化生产，产品已进入奔驰的供应链体系。此外国内的武汉理工新能源公司、上海神力科技、大连新源动力和三爱富都有均质膜的生产量力，武汉理工的产品还出口国外。

在燃料动力电池催化剂领域，海外公司领先明显，已经能够实现批量化生产，而且性能稳定。其中英国JohnsonMatthey和日本Tanaka(本田燃料动力电池车Clarity催化剂供应商)是全球铂催化剂的巨头。国内如贵研铂业等均尚处研发阶段。在气体扩散层方面，国内市场份额还是垄断在巴拉德、日本东丽、SGL等几家外企手中，国内公司较为落后，仅有小批量的生产。石墨双极板重要运用在商用车，已实现国产化，金属双极板的设计和加工仍重要掌握在国外公司，尚未实现国产批量供应。目前主流供应商有美国pOCO、SHF、Graftech、日本FujikuraRubberLTD、KyushuRefractories、英国Bac2等。国产厂商重要有杭州鑫能石墨、江阴沪江科技、淄博联强碳素材料、上海喜丽碳素、南通黑匣、上海弘枫等。膜电极国内外存在一定技术差距。国外膜电极的供应商重要3M、JohnsonMatthey、Gore、Ballard等。丰田、本田等乘用车公司自主开发了膜电极，但不对外销售。国内专业的膜电极供应商重要是武汉理工新能源，其产品大部分出口到美国的plugpower公司，大连新源实现自主生产，重要是自用为上汽的发动机配套。

根据美国能源局披露的燃料动力电池成本情况，2018年燃料动力电池的成本为$46.16/kW，不同整车部件的成本构成占比分别为：燃料动力电池系统（50%，绝大部分）、储氢系统（14%）、电驱动系统（7%）、车身（23%）。其中，电堆成本占燃料动力电池成本的60%。燃料动力电池汽车的重要成本来自于燃料动力电池系统和储氢系统，占总成本的50%和14%，其中燃料动力电池电堆是燃料动力电池系统的重要成本支出。比较燃料动力电池系统各参数，我国燃料动力电池行业发展与世界先进水平还存在一定差距。目前我国已初步掌握了电堆、核心部件的核心技术，实验室水平提升明显，但产业化能力依然较弱。

整体上，我国膜电极，双极板、质子膜已逐渐实现国产化，但量产规模依然较小；燃料动力电池系统集成和整车产业发展较好，整体配套厂家较多且生产规模较大，但电堆和关键原材料和国外依然有明显差距，对外依存度较高。

从终端来看，燃料动力电池汽车面对购置成本与使用成本的“双高”局面，一方面加氢站等基础设施的缺失推升了使用过程之中的隐性成本，需求难以释放，另一方面燃料动力电池系统因其国产化难度大，制造成本高企，导致整车售价仍高。伴随鼓励政策落地，加氢站等基础设施建设步伐加快以及燃料动力电池国产化进程的推进，燃料动力电池发展瓶颈有望进一步得到突破。