①贵金属催化材料在氢能源领域的应用介绍：氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、能量密度高、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，也是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择。氢能被誉为未来世界能源架构的核心，氢能及燃料电池逐步成为全球能源技术革命的重要方向。

在“碳中和”目标、化石能源对外依存度高、化石资源枯竭之势不可避免的背景下，加快我国氢能产业发展，是应对全球气候变化、保障国家能源供应安全和实现可持续发展的战略选择，是贯彻落实党的十九大精神、构建“清洁低碳、安全高效”能源体系、推动能源供给侧结构性改革的重要举措，是探索以能源变革带动区域经济高质量发展的重要实践。

氢能作为二次能源，必须从一次能源转换得到，再运输至用能终端，转化为电力、热能或者机械动力。因此，氢能产业链较长，涵盖氢气制备、储运、燃料电池及其应用等诸多环节。贵金属催化材料在氢能产业链的各个环节发挥着重要作用。氢能产业链如下：

I.氢的制备：目前世界商业用氢气96%是从煤、石油和天然气等化石燃料中制取。现阶段，我国主流的制氢工艺主要有煤制氢、天然气制氢、石油制氢和可再生能源制氢等，根据制氢过程中的碳排放强度，可将制取的氢气分为“灰氢”、“蓝氢”和“绿氢”。其中灰氢主要通过化石能源制得，技术成熟度高，生产规模大；蓝氢由加装碳捕获与封存（CCS）技术的化石能源和工业副产制取；绿氢则通过可再生能源制氢，制取过程中几乎不产生碳排放，是未来制氢技术发展的主流方向，但目前技术成熟度较低、技术成本高，推广应用仍需要时间。典型制氢技术的工艺路线及技术成熟度如下表所示：

绿氢工艺路线中，水电解制氢由于技术已经初步成熟，并且原材料来源广泛，在消纳风、光等可再生能源方面具有巨大的潜力，随着技术进步和规模化生产，其成本有望进一步下降，被看作是未来主流制氢方式。

水电解制氢工艺路线中，质子交换膜电解水制氢的核心关键材料主要系质子交换膜和贵金属催化剂。氢能产业的快速发展有望带动相关关键材料成本快速下降，使水电解制氢成为主流的制氢工艺路线。电解水制氢为燃料电池的逆反应，公司已经实现了燃料电池贵金属催化剂的批量化试生产，同时具备水电解制氢气贵金属催化材料的技术储备。

II.氢的储运：氢能可储可输，提高氢能储运效率，降低氢能储运成本，是氢能储运技术的发展重点。

储氢技术分为物理储氢和化学储氢两个方向。物理储氢主要包括常温高压储氢、低温液化储氢、低温高压储氢和多孔材料吸附储氢；化学储氢主要包括金属氢化物储氢和有机液体储氢。几种典型储氢技术性能对比如下表所示：

不饱和烃类有机溶液被看作是颇具前景的氢载体，通过加氢反应储存氢气，通过脱氢反应释放氢气，储氢密度高，且可以借助现有的液体燃料输运基础设施实现氢运输，但该技术路线以及相应贵金属催化剂尚处于研发阶段。

III.燃料电池：氢气可以通过燃料电池转化为电能和热能，既是高能量密度的能源载体，又是重要的化工原料和还原气体，广泛应用于电子、电力、医疗、食品等各个领域。

燃料电池装置有助于实现氢能的移动化、轻量化和大规模普及，可广泛应用在交通、工业、建筑、军事等场景。未来随着数字化技术的不断深入，无人驾驶、互联网数据中心、军事装备等领域将极大丰富燃料电池的应用场景。燃料电池从商业应用上来看，熔融碳酸盐燃料电池、质子交换膜燃料和固体氧化物燃料电池是最主要的三种技术路线。其中质子交换膜燃料电池由于其工作温度低、启动快、比功率高等优点，非常适合应用于交通和固定式电源领域，正逐步成为现阶段国内外主流应用技术。燃料电池汽车主要配备质子交换膜燃料电池。

燃料电池汽车是氢能源利用极具成长性的下游行业，具有加注时间短、续航里程长、零排放无污染、效能高且稳定等优点，发展前景广阔。当前，我国燃料电池汽车发展瓶颈主要在于生产成本高、技术水平较国际领先水平落后以及氢产业链配套设施不够成熟。因此，在氢能产业发展初期，我国不断释放对燃料电池汽车的扶持政策，以燃料电池车更具优势的长途、重载、商用等领域为切入口，推动国产化水平的提高、配套设施的完善以及生产成本的降低，实现燃料电池车更大范围的应用。

燃料电池汽车的核心是燃料电池系统。燃料电池系统主要包括电堆、氢气系统，其中电堆以膜电极（MEA）、双极板为主，氢气系统以空压机、增湿器、氢循环泵、高压氢瓶为主。电堆是燃料电池系统的核心部件，根据民生证券研究所数据，电堆成本占燃料电池系统成本的比例在60%以上。燃料电池系统构成如下图所示：

燃料电池电堆中的膜电极是燃料电池电堆的技术和成本中枢，是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。膜电极主要由铂基催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成，具有高技术门槛特点。此外，根据中金企信国际咨询统计数据，膜电极成本占燃料电池电堆成本的60%，其中铂基催化剂成本占电堆成本的51%。作为电堆成本的主要部分，铂基催化剂在公司已经实现批量化试生产，经测试，性能稳定且达到国际先进水平，目前处于客户送样测试验证阶段。燃料电池系统构造及工作原理如下：

中金企信国际咨询公布的《2023-2029年全球及中国氢能源领域贵金属催化材料行业发展趋势分析及竞争格局评估预测报告》

②氢能源领域贵金属催化材料市场需求的驱动因素：

I.国家产业政策鼓励氢能源行业的发展，带动贵金属催化材料市场需求快速增长：全球主要国家高度重视氢能与燃料电池的发展。美国、日本、德国、韩国等发达国家已经将氢能上升到国家能源战略高度，将其作为国家能源体系的重要组成部分，不断加大对氢能技术研发和燃料电池产业化的扶持推动力度。

我国已将氢能产业的发展上升到国家能源战略的高度，氢能产业要担负起保障国家能源安全、降低能源对外依存度、引领产业转型升级和生态文明建设的重要使命。因此，国家出台了系列产业政策，大力推动氢能及燃料电池的发展，相应产业规模有望迎来数倍提升，带动贵金属催化材料市场需求快速增长。

④氢能源行业主要产业政策：

II.国际贵金属巨头占据主要市场，随着国产化进程逐渐加快，具备核心竞争优势的国产厂商发展空间广阔：在燃料电池催化剂领域，海外企业处于领先地位，国内企业处于起步阶段。英国庄信万丰和日本田中贵金属是全球燃料电池铂基催化剂的巨头，已经能够实现铂基催化剂的批量化生产，而且性能稳定，根据高工产业研究院的数据，国内燃料电池催化剂主要使用日本田中贵金属和英国庄信万丰的催化剂，二者约占市场约80%的份额。国产厂商中，凯大催化的燃料电池铂基催化剂已经实现批量化试生产，经测试，性能稳定且达到国际先进水平，目前处于客户送样测试验证阶段。国产化进程有望逐步加快，国产厂商燃料电池催化材料市场的发展空间广阔。

③氢能源领域贵金属催化材料市场需求情况：从全球来看，燃料电池主要运用于固定式电源、交通运输和便携式电源三大类领域，适用于集中发电、建造大中型电站和区域性分散电站、各种规格的分散电源以及包括乘用车、巴士/客车、叉车以及其他以燃料电池作为动力车辆的交通领域。目前来看，随着全球氢能产业的推进和技术的成熟，交通领域应用的商业化进程正在加速，且交通运输领域成长性最强。根据E4Tech、国联证券研究所数据，2020年全球交通运输用燃料电池出货量为994MW，近五年CAGR达34.1%，其占全球燃料电池出货量的比例从2015年的38.2%提升至2020年的75.4%，燃料电池在交通运输领域的应用保持高速增长。

目前，我国已将氢能产业的发展上升到国家能源战略的高度，氢能产业未来发展前景广阔。根据统计数据，氢能将成为我国能源体系的重要组成部分，预计到2050年氢能在中国能源体系中的占比约为10%，氢气需求量接近6,000万吨，燃料电池车500万辆，燃料电池系统550万套，固定式电源/电站2万座，年经济产值达到12万亿元。我国氢能及燃料电池产业总体目标如下表所示：