报告发布方：中金企信国际咨询《2024-2030年燃料电池汽车行业全产业结构深度分析及投资战略可行性评估预测报告》

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燃料电池汽车产业链分析：在燃料电池汽车产业链中，氢制取、氢运输、氢加注是产业上游的关键要素；燃料电池电堆集成与燃料电池系统制造构成了产业的中游，其中由膜电极、双极板等核心零部件组成的燃料电池系统是产业核心；下游主要对应燃料电池整车制造行业，包括重卡、叉车、客车、乘用车等。

燃料电池汽车产业链分析

1）加氢站等产业链配套设施不断完善加速中下游商业化进程：类似于燃油车加油站、电动车充电桩，加氢站的普及是推动燃料电池汽车商业化应用的关键基础。目前加氢站数量的相对匮乏一定程度制约了下游商业化的提速。

基于产业现状，我国已推出大量政策加快扶持加氢站建设。2019年3月，“推动加氢设施建设”首次写入政府工作报告。同年7月，中国氢能联盟发布《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》，对中长期加氢站建设数量作出了规划。2020年由工信部指导，中国汽车工程学会牵头组织编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》正式发布，对加氢站规划与加氢技术路线进行了进一步明确。未来，加氢站数量的持续增加和加氢技术的不断攻克有助于加快燃料电池汽车产业商业化进程。

根据中金企信统计数据，截至2021年6月底，我国累计已建成的加氢站共146座，累计投入运营的共136座，在建或拟建188座。我国加氢站建设已超额完成《节能与新能源汽车技术路线图》所规划2021年末100座加氢站的目标。按规划设计，2025年全国加氢站数量达到1,000座以上。

2）燃料电池电堆：燃料电池电堆是车用燃料电池系统的功能中枢，它的性能对燃料电池系统乃至燃料电池整车的性能起关键性作用。燃料电池电堆主要由多层膜电极和双极板交替层叠组成，在各膜电极与双极板之间嵌入密封层，在双侧用端板压紧后，由紧固件固定而成。

①膜电极：膜电极是燃料电池研发技术的重心，也是决定燃料电池成本的重要部分。膜电极主要是由催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成的，它作为燃料电池发生电化学反应的场所，为反应气体、尾气和液态水的进出提供通道。理想的膜电极要具备良好的气体扩散能力、液态水管理能力、质子和电子传导能力。

目前主流膜电极的厂商分为两类，一类是具备膜电极批量产业化能力，能自给自足的车企或燃料电池厂商，以丰田、现代、Ballard为代表。另外一类是专业的膜电极供应商，包括Gore、JohnsonMatthey和国内的鸿基创能科技有限公司、苏州擎动动力科技有限公司等。国内厂商生产的膜电极性能接近国际水平，但在专业特性上，如功率密度、贵金属铂载量等与国际水平还有一定差距，所采用的关键材料进口依赖程度相对较高。

②双极板：双极板是燃料电池电堆的关键部件之一，其功能主要包括流体分配、收集电堆反应电流、支撑电堆结构等。双极板需要具备的特点包括良好的导电导热性、阻气性、化学稳定性以及机械强度等，上述的特点需要以低成本方式实现。随着燃料电池的技术和产业发展，目前可量产的双极板根据材料可分为石墨双极板和金属双极板，相应的电堆也可以分为石墨双极板电堆和金属双极板电堆。两种电堆具有不同的技术特点，根据其技术特点适用的应用领域也有所不同。

不同双极板技术路线差异分析

3）燃料电池系统：燃料电池系统主要由电堆和辅助零部件构成，从而形成一套完整的发电系统。辅助零部件主要包括空气子系统、氢气子系统、水热管理子系统和电气与控制子系统等。

（3）燃料电池应用广泛：燃料电池汽车具有载重能力强、续航里程长的特点，结合我国公路运输体量稳步增加的现状，燃料电池汽车更适合率先应用于路线相对固定的商用车场景。

随着燃料电池技术的不断成熟，除商用车场景外，未来有望进一步在汽车、船舶、列车等交通领域实现应用，进而大幅缓解化石能源污染物和碳排放的问题；在固定式发电领域可以作为建筑热电联供电源、微网的可靠电源与移动基站的备用电源；燃料电池还能够在无人驾驶、军用单兵装备、深海设备等诸多领域发挥重要作用。

（4）示范推广区域、车型、规模不断扩大：

1）燃料电池示范区域及车型不断扩大：近年来我国燃料电池汽车技术水平不断提升，参与主体逐渐扩大，示范推广区域已经由北京、上海、佛山组成的第一批燃料电池汽车示范城市群拓展到了由郑州市牵头的河南城市群以及由张家口牵头的河北城市群组成的第二批燃料电池汽车示范城市群。燃料电池商用车市场发展迅速，商业化程度不断提升，应用场景广泛，示范车型已经从燃料电池客车扩大到物流车、轻型客车、环卫车等多种商用车类型，示范运营规模也已经从每批次数台扩大到百千台。

2）燃料电池重卡保有量快速增长：根据中汽协统计，2021年新能源重卡中氢燃料电池重卡占比为7.46%，同比增长6.77%。2021年，氢燃料电池重卡累计实销已达到779辆，较2020年的18辆同比增长4,228%。氢燃料重卡保有量的快速提升证明了示范城市群获批后，“重点推动中重卡应用”政策导向开始显现，未来将促进产业链上下游进一步发展。

3）示范效应将带动燃料电池产业链共生发展：“十四五”期间，大功率燃料电池技术有望突破核心壁垒，加氢站等配套基础设施布局将日益完善。随着重点氢能应用示范城市燃料电池汽车的应用规模化提升，国家将继续推动氢能产业发展。《上海市燃料电池汽车产业创新发展实施计划》（2020-2023年）提出发展区域协同和网络化建设，加快落实燃料电池汽车“先商后乘”的发展战略。

根据示范城市群燃料电池汽车示范计划，未来四年保守估计将预计新增3~4万辆燃料电池汽车；根据《节能与新能源汽车技术路线图》，预计2025年我国将建成1,000座加氢站。示范应用将以中重卡应用为主，以客车、乘用车为辅，将促进燃料电池核心技术进步和成本降低，并推动十四五末期行业实现后政策时期的规模化应用。

（2）“以奖代补”等政策引导燃料电池关键技术加快国产化突破：

我国燃料电池汽车产业链近年来发展迅速，燃料电池电堆及其他核心部件的关键技术现已初步掌握，并投入商业化生产。同时，具有自主知识产权的车用燃料电池技术体系得到确立，膜电极、双极板等电堆重要部件的关键技术指标已接近国际领先水平。“以奖代补”等政策的落地有望进一步推动产业内企业的技术研发投入，从而尽快实现核心部件和关键原材料国产化替代，推动产业整体的良性发展。

根据我国《节能与新能源汽车技术路线图》规划，面向未来，氢能与燃料电池行业将实现全面的国产化产业链建设，如下图所示：

《节能与新能源汽车技术路线图》对燃料电池电堆及系统技术指标的规划要求

数据整理：中金企信国际咨询

（3）控成本、增规模将助力燃料电池商业化发展加速：我国燃料电池汽车产业尚处于商业化的初期阶段，随着产业政策的不断深化，总体产量规模正在加速发展，我国燃料电池系统成本仍然较高，现阶段整车成本仍然高于动力电池汽车和燃油车。因此，燃料电池系统成本是制约燃料电池汽车产业发展的因素之一。

对比电动车锂电池，燃料电池系统的成本具备较大的下降空间。燃料电池电堆中除铂催化剂外，其他材料包括石墨、聚合物膜、钢等，基本不存在类似于锂钴、镍等稀缺材料对锂电池成本的刚性限制。同时，业内最新研发成果显示电堆单位功率铂用量仍可实现大幅下降。未来，随着生产规模的扩大，燃料电池电堆及系统生产成本将得益于规模效应逐步下降。

燃料电池电堆成本降低的实现路径主要体现在：催化剂方面，降低铂含量减少原材料成本，并寻找新型非铂催化剂；质子交换膜方面，目前市场的进口依赖度较高，未来需加强在材料方面的自主技术研发，开发低成本量产制备工艺；气体扩散层方面，未来通过在国内建立批量化的生产设备，开发标准化平台化的产品，降低开发生产成本，可以大幅降低气体扩散层的成本。

基于以上成本下降趋势进行测算，随着未来氢燃料电池汽车的全生命周期成本不断下降，其经济性也将逐步体现。中国电动汽车百人会旗下的车百智库燃料电池车型案例进行了全生命周期经济性的分析，预计2025年至2030年，在18吨重卡领域，燃料电池车型相对于纯电动车型（BEV）和燃油车型（ICE）均具有经济性。

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