電力設備新能源行業(yè)燃料電池系列深度報告之一：政策循序漸進燃料電池產業(yè)有待騰飛

1、敬請參閱最后一頁重要聲明目錄 HYPERLINK l _bookmark0 國家政策循序漸進引導產業(yè)發(fā)展5 HYPERLINK l _bookmark1 政策將循序漸進引導支持燃料電池的發(fā)展5 HYPERLINK l _bookmark2 政策規(guī)劃發(fā)展路線明確6 HYPERLINK l _bookmark3 國家政策扶持仍是短期發(fā)展主要推動力6 HYPERLINK l _bookmark4 商用車是燃料電池普及的突破口7 HYPERLINK l _bookmark5 日美燃料電池發(fā)展行業(yè)領先8 HYPERLINK l _bookmark6 日本技術領先，美國軍民兩用8 HYPERLINK l

2、_bookmark7 中國燃料電池產業(yè)集群初步形成10 HYPERLINK l _bookmark8 海外燃料電池應用已經初具規(guī)模12 HYPERLINK l _bookmark9 我國燃料電池產業(yè)發(fā)展?jié)摿薮?3 HYPERLINK l _bookmark10 降低電池成本是中短期推廣燃料電池的關鍵因素13 HYPERLINK l _bookmark11 加氫站建設是促進燃料電池大規(guī)模應用的關鍵14 HYPERLINK l _bookmark12 中國燃料電池進入產業(yè)化階段15 HYPERLINK l _bookmark13 燃料電池的類型與特征16 HYPERLINK l _bookmar

3、k14 氫燃料電池產業(yè)鏈上游材料氫能16 HYPERLINK l _bookmark15 上游材料燃料電池堆膜電極組件18 HYPERLINK l _bookmark16 上游材料燃料電池堆雙極板20 HYPERLINK l _bookmark17 中游材料供氣子系統(tǒng)空壓機20 HYPERLINK l _bookmark18 氫燃料電池產業(yè)鏈下游應用21 HYPERLINK l _bookmark19 投資建議22 HYPERLINK l _bookmark20 風險提示22敬請參閱最后一頁重要聲明圖表目錄圖表 1.中國燃料電池綱領性政策梳理5圖表 2.中國制造 2025燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃6

4、圖表 3.藍皮書中國氫能產業(yè)發(fā)展路線圖6圖表 4.中國加氫站目前布局6圖表 5.燃料電池類新能源車補貼政策歷程7圖表 6.全球角度燃料電池在各應用領域容量（單位 MW）7圖表 7.中國燃料電池汽車產量8圖表 8.20162018 年目錄燃料電池汽車8圖表 9.日本燃料電池發(fā)展政策8圖表 10.韓國燃料電池發(fā)展規(guī)劃9圖表 11.美國燃料電池發(fā)展政策9圖表 12.氫能與燃料電池汽車七大區(qū)域產業(yè)集群10圖表 13.出臺產業(yè)扶植政策城市（主要）10圖表 14.中國生產氫燃料電池車數(shù)量10圖表 15.“氫能社會”城市（主要）10圖表 16.我國主要燃料電池汽車發(fā)展政情況11圖表 17.短鰭梭魚級潛艇12

5、圖表 18.蒼龍級 AIP 潛艇12圖表 19.“離子虎”無人機12圖表 20.“掃描鷹”無人機12圖表 21.豐田第二代氫能源汽車 FCV PLUS13圖表 22.豐田第一代氫能源汽車“MIRAI”（未來）13圖表 23.燃料電池的應用13圖表 24.韓國燃料電池的固定式發(fā)電站13圖表 25.氫燃料電池成本結構14圖表 26.燃料電堆成本結構14圖表 27.氫燃料電池成本變化趨勢（美元/kW)14圖表 28.凈輸出 80kW 的燃料電池堆分項成本占比14圖表 29.各國加氫站數(shù)量15圖表 30.加氫站建設成本構成15圖表 31.我國正在運營加氫站15圖表 32.燃料電池的類型與特征16圖表

6、33.傳統(tǒng)電解水制氫17圖表 34.光催化劑進行太陽能制氫17圖表 35.氫氣的運輸方法17圖表 36.加氫成本構成17圖表 37.Hexagon 首次為加氫站提供儲氫裝置17圖表 38.加氫站的分類及特點18圖表 39.質子交換膜作用機制18圖表 40.質子交換膜的燃料電池(PEMFC)18圖表 41.國內外主要質子交換膜供應商18圖表 42.催化劑主要研究方向19圖表 43.不同種類擴散層的性能指標20圖表 44.不同雙極板的特點對比20敬請參閱最后一頁重要聲明圖表 45.空氣壓縮機種類及對比21圖表 46.中外燃料電池汽車對比21圖表 47.燃料電池上市公司估值對比22敬請參閱最后一頁重

7、要聲明國家政策循序漸進引導產業(yè)發(fā)展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， 促進燃料電池汽車商業(yè)化的關鍵是降低成本，包括電堆以及相關核心材料等。目前加氫站數(shù)量少制約了產業(yè)發(fā)展，氫能儲運技術以及燃料電池等終端應用技術方面與國際先進水平仍存在較大差距。1、短期來看：展望 2019 年，2019 年有望正式實施“十城千輛”計劃，通過提供財政補貼，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，在短期內，將通過政策補貼的方式給予燃料電池產業(yè)快速發(fā)展的推動力。2、長期來看：中國要達到商業(yè)化仍存痛點：其一

8、是關鍵技術不成熟、未實現(xiàn)國產化，其二是制氫、儲氫、運氫、加氫站產業(yè)鏈發(fā)展和基礎設施配套尚不完善。未來產業(yè)發(fā)展將走出分化行業(yè)，在技術進步中具備優(yōu)勢的企業(yè)將快速成長。政策將循序漸進引導支持燃料電池的發(fā)展中國對于燃料電池發(fā)展支持處于循序漸進狀態(tài)。我國從 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、驅動電機和動力蓄電池為三橫。近期隨著燃料電池產業(yè)發(fā)展逐漸成熟，中國在燃料電池領域的規(guī)劃綱要和戰(zhàn)略定調已經出現(xiàn)苗頭，支持力度逐漸加大，政策從發(fā)展路線、產業(yè)規(guī)劃和補貼扶持全方位支持燃料電池產業(yè)發(fā)展。圖表1. 中國燃料

9、電池綱領性政策梳理時間政策內容2001-09國家 863 計劃“電動汽車”重大科技專項確定了以“三縱三橫”為核心的電動汽車專項矩陣式研發(fā)體系，其中包含了燃料電池汽車和燃料電池系統(tǒng)的研發(fā)。2006-02國家中長期科學和技術發(fā)展規(guī)劃（2006-2010 年）將“低能耗與新能源汽車”與“氫能及燃料電池技術”分別列入優(yōu)先主題和前沿技術。2012-06國務院發(fā)布節(jié)能與新能源汽車產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012-2020 年），首次對燃料電池汽車未來發(fā)展要達到的技術指標做了規(guī)劃，提出到 2020 年燃料電池汽車、車用氫能源產業(yè)要達到與國際同步的水平。2014-11國務院發(fā)布能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃 2014-2020，

10、提出把氫的制取、儲運及加氫站，先進燃料電池、燃料電池分布式發(fā)電作為重點發(fā)展方向。2015-05在中國制造 2025中將燃料電池汽車發(fā)展作為十大發(fā)展領域之一，在解讀文件中對燃料電池汽車發(fā)展細節(jié)進行規(guī)劃，提出關鍵材料、零部件逐步國產化、燃料電池堆和整車性能逐步提升、燃料電池運行規(guī)模進一步擴大。2016-05在國家創(chuàng)新驅動發(fā)展綱要中，重點提出“開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術。2016-10發(fā)布中國氫能產業(yè)技術設施發(fā)展藍皮書（2016）氫能產業(yè)發(fā)展路線圖，明確我國氫能產業(yè)在近期、中期、遠期三個階段的發(fā)展目標和任務。2017-04在汽車產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃中，提出燃料電池發(fā)展以 2020 年、2025

11、 年、2030 年為三個關鍵時間節(jié)點，使車用燃料電池電堆的性能、壽命、成本三個關鍵指標依次達到商業(yè)化要求，并且完成電堆和關鍵材料的批量制造能力建設。20192019 年有望正式實施燃料電池“十城千輛”計劃，通過提供財政補貼，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。資料來源：收集整理多部委密集出臺了支持氫能產業(yè)發(fā)展的政策。在產業(yè)規(guī)劃方面，2014 年 9 月，科技部啟動“十三五” 電動汽車科技規(guī)劃制定，強調了發(fā)展燃料電池汽車的重要性，并計劃在關鍵基礎器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎設施與示范三個方面加大研發(fā)和投入力度。2015 年 5 月，國務

12、院印發(fā)中國制造 2025，表示繼續(xù)支敬請參閱最后一頁重要聲明持電動汽車、燃料電池汽車發(fā)展，掌握汽車低碳化、信息化、智能化核心技術等。2016 年 11 月 29 日，“十三五”國家戰(zhàn)略性新興產業(yè)發(fā)展規(guī)劃提出系統(tǒng)推進燃料電池汽車研發(fā)和產業(yè)化。加強燃料電池基礎材料與過程機理研究，推動高性能低成本燃料電池材料和系統(tǒng)關鍵部件研發(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和規(guī)?；痉稇?。圖表2. 中國制造 2025燃料電池汽車發(fā)展規(guī)劃發(fā)布單位目標具體內容裝備工業(yè)司關鍵材料、零部件逐步國產化2020 年，實現(xiàn)燃料電池關鍵材料批量化生產的質量控制和保證能力；20

13、25 年，實現(xiàn)高品質關鍵材料、零部件實現(xiàn)國產化和批量供應。裝備工業(yè)司燃料電池堆和整車性能逐步提升2020 年，燃料電池堆壽命達到 5000 小時，功率密度超過 2.5 千瓦/升，整車耐久性到達 15 萬公里，續(xù)駛里程 500 公里，加氫時間 3 分鐘，冷啟動溫度低于-30；2025 年，燃料電池堆系統(tǒng)可靠性和經濟性大幅提高，和傳統(tǒng)汽車、電動汽車相比具有一定的市場競爭力，實現(xiàn)批量生產和市場化推廣。裝備工業(yè)司燃料電池汽車運行規(guī)模進一步擴大2020 年，生產 1000 輛燃料電池汽車并進行示范運行；2025 年，制氫、加氫等配套基礎設施基本完善，燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。資料來源：工信部、政策

14、規(guī)劃發(fā)展路線明確在發(fā)展路線方面，2016 年 10 月，工信部組織制定的節(jié)能與新能源汽車技術路線圖明確提出，2020 年實現(xiàn) 5000 輛級燃料電池汽車應用，2025 年實現(xiàn) 5 萬輛級的應用。2016 年 11 月公布的中國氫能產業(yè)基礎設施發(fā)展藍皮書（2016），明確了我國氫能產業(yè)基礎設施在近期（2016-2020 年）、中期（2020-2030 年）和遠期（2030-2050 年）三個階段的發(fā)展目標和首要任務，首次提出了發(fā)展路線圖。圖表3.藍皮書中國氫能產業(yè)發(fā)展路線圖圖表4. 中國加氫站目前布局資料來源：中國標準化研究院、資料來源：中國氫能源網、據藍皮書規(guī)劃，到 2020 年，我國加氫站達

15、 100 座，燃料電池車輛達 1 萬輛，氫能軌道交通車輛達 50 列，行業(yè)總產值達 3000 億元；到 2030 年，加氫站數(shù)量達 1000 座，燃料電池數(shù)量達 200 萬輛，行業(yè)總產值達 10000 億元；到 2050 年，燃料電池數(shù)量達 1000 萬輛，并在全國范圍內建成與燃料電池車保有量相匹配的氫能供給和利用基礎設施網絡，行業(yè)總產值達 40000 億元。2016 年 12 月，國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)能源技術革命創(chuàng)新行動計劃（20162030），將可再生能源制氫、氫能與燃料電池技術創(chuàng)新作為重點任務。國家政策扶持仍是短期發(fā)展主要推動力在補貼扶持方面，2019 年有望正式實施“十城千輛”計

16、劃，通過提供財政補貼，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 年電動汽車的補貼退出后，氫敬請參閱最后一頁重要聲明燃料電池汽車的補貼至少還將維持 3 至 5 年。圖表5. 燃料電池類新能源車補貼政策歷程年份發(fā)布單位政策政策內容2009-01財政部、科技部節(jié)能與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法（1）燃料電池類公共服務用乘用車和輕型商用車給予 25 萬元/輛的補貼；（2）燃料電池類十米以上城市公交客車給予 60 萬元/輛的補貼。2011-02人大常委會中華人民共和國車船稅法對燃料電池乘用車不征收車船稅。2014-08國

17、家稅務總局關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告自 2014 年 9 月 1 日至 2017 年 12 月 31 日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。2014-11財政部關于新能源汽車充電設施建設獎勵的通知對符合國家技術標準且日加氫能力不少于 200 公斤的新建燃料電池汽車加氫站每個站獎勵 400 萬元。2015-04財政部關于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知（1）燃料電池乘用車給予 20 萬元/輛的補助；（2）燃料電池輕型客車、貨車給予 30 萬元/輛的補助；（3）燃料電池大中型客車、中重型貨車給予 50萬元/輛的補助。2016-12裝備工業(yè)司關于調整新能源汽車推廣

18、應用財政補貼政策的通知（1）提高推薦車型目錄門檻并動態(tài)調整。（2） 設置中央和地方補貼上限，其中地方財政補貼（地方各級財政補貼總和）不得超過中央財政單車補貼額的 50%。各類車型 2019-2020 年中央及地方補貼標準和上限，在現(xiàn)行標準基礎上退坡 20%， 燃料電池汽車補貼標準不變。（3）改進補貼資金撥付方式。2017-12國家稅務總局關于免征新能源汽車車輛購置稅的公告自 2018 年 1 月 1 日至 2020 年 12 月 31 日，對購置的新能源汽車免征車輛購置稅。2018-02財政部、科技部、工信部、發(fā)改委關于調整完善新能源汽車補貼應用財政補貼政策的通知規(guī)定自 2018 年 2 月

19、12 日至 2018 年 6 月 11 日過渡期內，燃料電池汽車補貼政策不變2019-03財政部、工信部、科技部、發(fā)改委關于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知規(guī)定自 2019 年 3 月 26 日至 2019 年 6 月 25 日過渡期內，燃料電池汽車補貼按照 2018 年標準 0.8倍補貼。資料來源：收集整理商用車是燃料電池普及的突破口目前的燃料電池在某些方面已經達到產業(yè)化條件，以美國為代表的國際先進水平燃料電池車輛壽命和運營里程達到傳統(tǒng)汽柴油車水準；成本快速下降，日韓燃料電池汽車預計 2025 年能達到傳統(tǒng)內燃機車成本水平。從全球來看，燃料電池的應用主要包括固定式電源、交通運輸

20、和便攜式電源三大類領域。交通領域應用的商業(yè)化進程正在加速，且交通運輸領域成長性最強。2018 年，全球燃料電池約為 803.1MW， 2011-2018 年間復合增長率達 32.95%。圖表6. 全球角度燃料電池在各應用領域容量（單位：MW）20112012201320142015201620172018E便攜式0.40.50.30.40.90.30.60.7固定式81.4124.9186.9147.8183.6209222.3239.8交通領域27.641.328.137.2113.6307.2435.7562.6總計109.4166.7215.3185.4298.1516.5658.680

21、3.1敬請參閱最后一頁重要聲明資料來源：E4Tech、中國燃料電池乘用車尚處于試驗驗證階段，商用車將成為突破口。目前中國燃料電池乘用車僅有概念車，未進行量產。中國燃料電池商用車經過多年研發(fā)已進入商業(yè)化階段，多家車企推出了燃料電池商用車產品，2017 年新能源汽車推廣應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，而國內商用車銷量為 437.1 萬輛，燃料電池汽

22、車滲透率僅 0.03%，未來發(fā)展空間可觀。圖表7.中國燃料電池汽車產量圖表8. 20162018 年目錄燃料電池汽車1800152716001400127212001000800629600400200610020142015201620172018乘用車客車專用車100802660406020341901201620172018資料來源：中汽協(xié)、資料來源：工信部、日美燃料電池發(fā)展行業(yè)領先日本技術領先，美國軍民兩用日本是全球推動燃料電池最積極的國家。其原因除日本重視環(huán)境保護之外，還與日本的化石能源匱乏有關。早在 2009 年，日本就發(fā)布了燃料電池汽車和加氫站 2015 年商業(yè)化路線圖，其中明確

23、了日本燃料電池的商業(yè)化進程。2014 年，日本出臺的氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖明確了氫能三步走發(fā)展戰(zhàn)略：第一步從 2014 年到 2025 年推廣氫能的適用范圍，計劃到 2015 年加氫站達到 100 座，從 2015 年到 2017年之間實現(xiàn)燃料電池車和固體氧化物燃料電池的商業(yè)化，到 2030 年燃料電池裝置使用量達到 530 萬臺；第二步從 2020 年中期到 2030 年，計劃全面實現(xiàn)以氫能發(fā)電并且建立大規(guī)模的氫能供應系統(tǒng)；第三階段從2040 年開始，計劃全面實現(xiàn)制氫、運氫和儲氫的零排放。圖表9. 日本燃料電池發(fā)展政策時間事件2013 年日本經濟產業(yè)省對商業(yè)化加氫站建設進行補貼，每個加

24、氫站最高可獲相當于投資成本的 50%的補貼， 當年內就有 19 個加氫站申請獲得了補貼。2014 年日本經濟產業(yè)省發(fā)布了氫燃料電池普及促進策略，將氫燃料電池及燃料電池車等國際標準轉化為國內行業(yè)標準，并且修改了高壓氣體保安法，提高補給的氫燃料壓力上限到 875 個大氣壓，擴大氫氣罐容量，提升續(xù)駛里程 20%。2014 年日本政府對每輛燃料電池車提供 200 萬日元的補貼以擴大本土市場。2014 年日本氫能/燃料電池戰(zhàn)略協(xié)會公布了燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖。2014 年日本制定了普及氫能和家用燃料電池的時間表，引進購車補貼制度以推動燃料電池汽車上市，將氫定為新型能源。敬請參閱最后一頁重要聲明2015

25、年日本東京為在 2020 年東京奧運會期間建立“氫能社會示范區(qū)”，計劃推廣 6000 輛燃料電池乘用車，并逐步將部分巴士替換為燃料電池客車，推動燃料電池客車的產業(yè)化。2015 年日本新能源及產業(yè)技術綜合開發(fā)機構宣布部署新的燃料電池汽車研發(fā)項目。2016 年日本經濟產業(yè)省公布了燃料電池汽車的普及計劃，計劃到 2025 年度使供給加氫站增至 320 處，相當于目前的 4 倍2017 年日本經濟產業(yè)省發(fā)布了氫能基本戰(zhàn)略，明確設定了中期（2030 年）、長期（2050 年）的氫能發(fā)展目標。2018 年日本新能源和產業(yè)技術綜合開發(fā)機構制定了氫燃料汽車推廣目標。根據目標規(guī)劃，日本將在 2040 年普及氫燃

26、料汽車，并且氫燃料電池車的續(xù)航里程將延長至目前的 1.5 倍，達到 1000 公里。到 2040 年該車型的保有量將由目前的 2000 輛，增加到 300 萬至 600 萬輛。資料來源：中國汽車報，韓國對于燃料電池的研發(fā)分為四個階段。分別為：第一階段：20092012，主要開展研發(fā)與示范運行 工作；第二階段：20132020，商業(yè)化與市場滲透階段；第三階段：20212030，市場擴展階段；第四階段： 2030 ，市場完全開發(fā)，基礎設施健全。目前韓國燃料電池的發(fā)展處于第二階段，商業(yè)化與市場滲透階段。圖表10. 韓國燃料電池發(fā)展規(guī)劃領域目標燃料電池乘用車2019 年底前至少推 4000 輛氫燃料電

27、池車上路，并到 2025 年打造年產量達 10 萬輛的生產體系。計劃到 2022 年將累計產量提升至 8.1 萬輛，并使得主要零部件的國產化率達到 100%。最終目標是到 2040 年，使得氫燃料電池車累計產量達到 620 萬輛，其中 290 萬輛面向韓國國內市場，330 萬輛用于出口。公共交通領域2019 年在 7 座城市推廣 35 輛氫燃料電池巴士，2022 年增加到 2000 輛，2040 年進一步增至 4萬輛。氫燃料電池出租車 2019 年開始試運行，而后到 2040 年增加到 8 萬輛。從 2021 年開始， 垃圾收集車、灑水車、清掃車等專用車領域將引入氫燃料電池卡車，而后擴大到物流

28、車等領域。此外，研發(fā)和試驗氫動力船舶、氫動力列車、氫動力無人機等項目。加氫站目前韓國國內有 14 座加氫站，到 2022 年將增加到 310 座，2040 年增至 1200 座。為加氫站的建設和運營提供補貼，并放寬管制措施積極吸引民間資本的參與。通過提高加氫站核心零部件的國產化率（由 40%提升至 80%以上），來降低加氫站建設成本，降至 20 億韓元（約合人民幣 1204 萬元）以下。能源領域到 2040 年將發(fā)電用燃料電池的產量提升至 15GW，與此同時，家庭、建筑用燃料電池也將普及 2.1GW。氫氣供應量2040 年將增至 526 萬噸，通過氫氣的大規(guī)模穩(wěn)定供給，到 2022 年將每公斤

29、氫燃料價格降至6000 韓元，到 2040 年進一步降至 3000 韓元。商用車開發(fā)氫燃料電池市內大型公交客車，計劃 2019 年開始銷售；垃圾清運車、路面清掃車等氫燃料電池中型卡車也在開發(fā)中；從 2019 年開始分 5 年生產 1000 輛氫燃料電池大型卡車。資料來源：中國汽車報，美國燃料電池走軍民兩用路線。美國燃料電池的發(fā)展與日本不同。日本在民用居多，日本豐田的 Mirai 燃料電池汽車廣為人知。美國燃料電池則朝著軍用和民用兩個方向發(fā)展。美國政府近年來大力支持包括燃料電池在內的清潔能源技術的發(fā)展，美國能源部、各大州相繼出臺扶持政策，希望通過政府扶持的舉措推進燃料電池的普及。圖表11. 美國

30、燃料電池發(fā)展政策時間政策2001 年 11美國發(fā)布2030 年及以后美國向氫經濟轉型的國家愿景，它標志著美國“官、產、學、研”敬請參閱最后一頁重要聲明月各界對發(fā)展氫能基本達成共識，從而轉入制定國家氫能戰(zhàn)略階段。2002 年 4 月美國完成戰(zhàn)略研究并發(fā)布了國家氫能路線圖2005 年美國出臺能源政策法，將發(fā)展氫能和燃料電池技術的有關項目及其財政經費授權額度明確寫入法中，今后 10 年間將投入 123 億美元支持氫能和燃料電池技術研發(fā)，同時對購買燃料電池汽車返稅 8000 美元以上，對加氫站建設或家用燃料電池給予 30%的補償。2009 年 2 月通過了2009 年恢復與再投資法的經濟刺激計劃，整個

31、預算 7890 億美元中約 500 億美元用來提高能效和擴大對可再生能源的生產，在未來 10 年中創(chuàng)造至少 46 萬個新的就業(yè)機會，其中約200 億美元用于可再生能源和清潔能源項目，氫能和燃料電池相關研發(fā)也將受益。2013 年 5 月美國能源部宣布啟動一項 H2USA 的項目，該項目由美國政府牽頭，大力支持氫能源汽車研發(fā)。2014 年 5 月發(fā)布了全方位能源戰(zhàn)略，氫能燃料電池列為該戰(zhàn)略的重要組成部分。2015 年宣布支持 11 個燃料電池創(chuàng)新項目，促進低成本制氫與分布式燃料電池發(fā)電技術的研發(fā)。2018 年美國能源部（DOE）宣布了 3400 萬美元的關于小企業(yè)創(chuàng)新研究和小企業(yè)技術轉讓的項目。作

32、為該項目的一部分，美國能源部能效和可再生資源辦公室將拿出總計近 1300 萬美元的資金，用于資助 34 個州的 87 個新項目，其中包括 4 個燃料電池項目。資料來源：中國氫能源網，天津研究院，中國燃料電池產業(yè)集群初步形成中國氫能與燃料電池汽車七大產業(yè)集群初步凸顯。中國的燃料電池技術應用起步較晚，較于國外有 5-7 年技術差距，但是現(xiàn)在也已經形成京津冀、長三角、珠三角、華中、西北、西南、東北等七個產業(yè)集群。各大集群的產業(yè)鏈日趨成熟，示范運營車型數(shù)量進一步提升，意味著我國氫能與燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展進入商業(yè)化初期。北京、張家口、上海、武漢、蘇州、廣州等地紛紛出臺產業(yè)扶植政策。張家口市提出在“五大領

33、域”加快布局氫能產業(yè)，武漢市首份氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃建議方案的出臺，蘇州市發(fā)改委公布了“市政府辦公室關于轉發(fā)蘇州市氫能產業(yè)發(fā)展指導意見（試行）的通知”等。圖表12. 氫能與燃料電池汽車七大區(qū)域產業(yè)集群圖表13. 出臺產業(yè)扶植政策城市（主要）京津冀北京張家口西北東北華中上海武漢西南長三角珠三角廣州蘇州資料來源：第一動力網、資料來源：第一動力網、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，水木通達于 2018 年年初即投運 60 輛燃料電池客車，在此基礎上，10 月再推出 5 輛 UN

34、DP 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大，整車企業(yè)對于燃料電池汽車的積極性更高。圖表14. 中國生產氫燃料電池車數(shù)量圖表15. “氫能社會”城市（主要）敬請參閱最后一頁重要聲明180016001400120010001527北京張家口鄭州1272撫順大同上海8006004002000629張家港如皋成都2016年2017年2018年佛山云浮資料來源：中汽協(xié)、廣證恒生資料來源：中汽協(xié)、廣證恒生隨著七大產業(yè)集群形成，各地激勵政策進一步明確，資本市場熱度提升，關鍵零部件

35、核心技術加速國產化，產業(yè)鏈相關企業(yè)迅速發(fā)展，燃料電池汽車示范運營遍地開花，我國氫能與燃料電池汽車產業(yè)正在蓬勃發(fā)展。圖表16. 我國主要燃料電池汽車發(fā)展政情況企業(yè)名稱燃料電池汽車福田公司2006 年，福田與清華大學合作，開發(fā)了第 1 代的燃料電池車服務于奧運會; 2008 年，推出國內首款公告型氫燃料電池客車;2013 年，福田汽車與億華通共同研發(fā)氫燃料電池電動物流車; 2014 年，福田生產 5 輛第 2 代 12m 氫燃料電池電動客車;2016 年 5 月，福田汽車開啟氫燃料電動客車的商業(yè)化運作，與有車( 北京) 新能源汽車租賃有限公司簽訂了 100 輛 8.5 m 氫燃料電動客車銷售合同，

36、已有 28 輛正式運行; 目前，福田歐輝氫燃料電池客車已涵蓋 8.5m，10.5m，12m 等多種產品，同時覆蓋了城市客車、城間客車、旅游車、定制班車等多種用途類型。宇通公司2009 年，成功推出了第 1 代增程式燃料電池客車; 2013 年，第 2 代電電混合燃料電池城市客車問世，并建設了加氫站;2014 年，宇通獲得國內商用車領域首個燃料電池客車資質認證；2015 年，宇通取得國內首款燃料電池客車“公告”；2016 年 5 月，宇通第 3 代燃料電池城市客車正式發(fā)布，并與億華通簽訂 100 輛燃料電池客車合作意向書。奇瑞新能源2010 年，在上海世博會運營燃料電池汽車；2016 年展示艾瑞

37、澤 3 燃料電池增程電動車；2018 年，蕪湖科博會上，奇瑞展示艾瑞澤 5 氫燃料電池增程式電動車，綜合續(xù)航里程( NEDC)達到 542 km，最大續(xù)航里程是 704 km( 勻速狀態(tài)) 。中通客車2017 年 1 月，中通客車 LCK6900FCEVG 下線，成為國內首款 9 米氫燃料電池客車。該款車的燃料電池電堆凈輸出功率超過 32 kW，使用壽命超過 10000 h，標準工況運行續(xù)駛里程可達400 km; 目前，中通客車試驗了 3 種車型，包括 12 m 公交車、9 m 客運車、6 m 物流車，并在2018 年進行小批量的試運行。佛山飛馳2016 年 9 月，佛山飛馳舉行了全國首條氫能

38、源城市公交車示范線路開通儀式，共投入了 12 輛燃料電池公交車；2017 年 6 月，由佛山飛馳、廣東國鴻和北京億華通聯(lián)合研制的 5 輛氫燃料電池城市客車在廣東省云浮市城區(qū)投入運營。南京金龍2016 年，與加拿大企業(yè)合作研發(fā)氫燃料電池技術。截止目前有 5 臺 12 m 燃料電池公交車在蘇敬請參閱最后一頁重要聲明北地區(qū)開始試運行。中國陜汽2018 年 2 月，陜汽控股在“2035 戰(zhàn)略”規(guī)劃發(fā)布會現(xiàn)場，展示了國內首輛德龍 L3000 氫燃料電池環(huán)衛(wèi)車，續(xù)航里程 300 km。蘇州金龍2016 年 5 月，展出氫燃料電池公交客車，配裝 75 kW 燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)，最高時速 75 km / h，

39、續(xù)駛里程超過 320 km。資料來源：中汽協(xié)、海外燃料電池應用已經初具規(guī)模國外燃料電池應用更加成熟，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。圖表17. 短鰭梭魚級潛艇圖表18. 蒼龍級AIP 潛艇資料來源：新浪軍事、廣證恒生資料來源：新浪軍事、廣證恒生2012 年，美海軍研究實驗室在“離子虎”無人機上試驗了燃料電池，使用 550W 的燃料電池續(xù)航力為 26 小時。若使用同等重量的蓄電池

40、，則續(xù)航力僅為 4 小時；若換裝液氫為燃料，續(xù)航力可達到 48 小時。2017 年，美軍為早期的“掃描鷹”無人機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。圖表19. “離子虎”無人機圖表20. “掃描鷹”無人機資料來源：國防科技信息網、資料來源：環(huán)球網、海外已有多款燃料電池乘用車上市。目前海外已經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 ix 35 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

41、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。豐田 Mirai 于 2015 年上市，是最早開始商業(yè)化的燃料電池汽車，有出售和租賃兩種銷售模式，售價敬請參閱最后一頁重要聲明目前約 6 萬美元左右（政府還會補貼約 2 萬美元），續(xù)航力約 600 公里，性能媲美汽油車。若豐田 Mirai 燃料電池汽車至 2020 年的銷量可達到預計的 30000 輛（2016 年特斯拉 MODEL S 年銷量 38000 輛）， 則僅該型號帶來的產值就達到 18 億美元。圖表21. 豐田第二代氫能源汽車FCV PLUS圖表22. 豐田第一代氫能源汽車“MIRAI”（未來）資料來源：汽車之家、資料來源

42、：汽車之家、固定式發(fā)電主要用于備用電源。燃料電池的固定式發(fā)電應用包括發(fā)電站、家用熱電聯(lián)產系統(tǒng)、備用電源等。備用電源主要為通信基站或發(fā)電站提供備用電力。從經濟效益來看，燃料電池發(fā)電成本過高，用作備用電源的前景更好。燃料電池發(fā)電站以美國、韓國發(fā)展最為迅速。韓國建成了多個燃料電池發(fā)電廠，其中華城燃料電池園是目前世界最大的燃料電池發(fā)電站，配備 21 座功率為 2.8MW 的燃料電池（美國燃料電池能源公司提供技術支持），總功率達到 59MW，可為 13.5 萬戶家庭提供電力。家用熱電聯(lián)產系統(tǒng)從城市煤氣中制氫，由燃料電池發(fā)電，產生的熱量用于加熱水，可以不依賴電網獨立運行。圖表23. 燃料電池的應用圖表24

43、. 韓國燃料電池的固定式發(fā)電站資料來源：燃料電池發(fā)動機工程技術研究中心、資料來源：第一電動、我國燃料電池產業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蠼档碗姵爻杀臼侵卸唐谕茝V燃料電池的關鍵因素成本高企仍是目前大規(guī)模推廣的主要障礙。目前燃料電池的成本遠遠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)等成分構成，電極成敬請參閱最后一頁重要聲明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的規(guī)模效應，隨著燃料電池產量規(guī)模的擴大在燃料電池成本構成中占比

44、不斷縮小。燃料電池的降本有兩個途徑，一是在成本結構中占比較高的部分如催化劑、雙極板，降低這兩者的成本。關于催化劑方面主要是開發(fā)、利用少鉑和發(fā)展替代的催化劑。二是在在技術性要求比較高的質子交換膜和氣體擴散層方面，實現(xiàn)技術突破。圖表25. 氫燃料電池成本結構圖表26. 燃料電堆成本結構3%23%30%7%3%14%7%5%5% 3%燃料電堆儲氫系統(tǒng)空氣供給氫氣供給增濕換熱控制系統(tǒng)電池系統(tǒng)電 驅 動 系 統(tǒng) 車 身16%23%13%12%36%雙極板質子交換膜 催化劑氣體擴散層 膜電極骨架資料來源：第一電動、圖表27. 氫燃料電池成本變化趨勢（美元/kW)資料來源：第一電動、圖表28. 凈輸出 80

45、kW 的燃料電池堆分項成本占比140 12410%8%5%27%45%5%電堆調平裝置氣體擴散層雙極板膜電極框架&密封圈膜電極&催化劑質子交換膜120106100818069 5957 55 55 5560404030200資料來源：DOE、資料來源：美國能源部、加氫站建設是促進燃料電池大規(guī)模應用的關鍵加氫站是給燃料電池汽車提供氫氣的基礎設施。自從 2015 年開始，氫燃料汽車首次在加州銷售，在過去 3 年里，加州有 35 座加氫站向氫能源汽車提供加氫服務。截至目前，美國共有 40 座加氫站在運營中，計劃 2023 年將建設超過 100 個加氫站。目前全球正在運營的 274 座加氫站中，有 1

46、06 座位于歐洲，101 座位于亞洲，64 座位于北美，2 座位于南美，1 座位于澳大利亞。而截止到 2018 年底我國國內運行加氫站僅有 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燃料電池電動汽車的普及。敬請參閱最后一頁重要聲明圖表29. 各國加氫站數(shù)量圖表30. 加氫站建設成本構成1009480604540402020141212110日本 德國 美國 法國 中國 韓國 英國 丹麥7%11%30%13%13%15%11%壓縮機土建施工費設備設置費其他各種配管自動售貸機預冷機儲壓器資料來源：OFweek、資料來源：METI、造成我國加氫站數(shù)量少的最大阻礙是加氫站建設的高昂成本。要

47、建成一座加氫能力在 200 公斤以上加氫站需要 1000 多萬元,高昂的成本已然成為了加氫站建設和發(fā)展的最大阻力。加氫站的關鍵設備及零部件在我國還沒本土化、自主化和批量化生產,也是加氫站建設成本高昂的重要原因之一。另外,我國現(xiàn)有加氫站極少,難以形成規(guī)模效應,間接導致了加氫站建設成本居高不下。除了建設成本之外,土地成本也是制約加氫站發(fā)展的重要因素。建設加氫站需要申請,而且只有申請商業(yè)用地才能在建成后公開運營,如果申請的是價格相對較低的工業(yè)用地,建成的加氫站不能公開運營。圖表31. 我國正在運營加氫站城市名稱城市名稱上海上海神力加氫站佛山丹灶瑞暉加氫站上海安亭加氫站三水撬裝式加氫站上海電驅加氫站佛

48、山云浮思勞加氫站北京北京永豐常熟豐田加氫站鄭州鄭州宇通十堰東風特汽(十堰)加氫站江蘇如皋江蘇如皋加氫站大連同濟-新源加氫站四川成都郫都區(qū)加氫站張家港氫楓能源張家港加氫站張家口張家口臨時加氫站資料來源：中國客車網、中國燃料電池進入產業(yè)化階段產業(yè)鏈環(huán)節(jié)方面，氫燃料電池上游包含氫能和電池組件兩大類。氫能體系主要包括氫的生產、儲存和運輸、應用三個環(huán)節(jié)；電池組件包括燃料電池電堆、儲氫器等，其中電堆主要由雙極板和膜電極組成，膜電極又包括電解質、催化劑、氣體擴散層。產業(yè)鏈中游是燃料電池系統(tǒng)的組裝部分。產業(yè)下游應用主要有固定發(fā)電、交通運輸、便攜式電子以及包含軍事、航天在內的特殊領域。1、產業(yè)鏈上游：氫燃料電池

49、產業(yè)鏈上游技術中，除制氫、儲氫、運輸和加氫外，還包括了電解質膜、催化劑、雙極板、氣體擴散層、空壓機、水泵、氫泵等燃料電池的關鍵材料和部件。2、產業(yè)鏈中游：是將上游的材料和部件進行組裝，集成到燃料電池系統(tǒng)。燃料電池系統(tǒng)分為燃料電 池電堆和輔助子系統(tǒng)兩大部分。其中燃料電池電堆中的核心材料分為膜電極（MEA）、雙極板及其他部件。輔助子系統(tǒng)包括了供氫子系統(tǒng)、供氣子系統(tǒng)、水管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、探測器、系統(tǒng)控制等部件。2、產業(yè)鏈下游：燃料電池最早因容量大的特點而首先應用于航天領域，隨著技術的不斷進步，氫燃料電池也逐步被運用于發(fā)電和汽車?，F(xiàn)如今，伴隨各類電子智能設備的崛起以及新能源汽車的風靡，氫燃料電池主

50、要應用于三大領域：固定領域、運輸領域、便攜式領域。敬請參閱最后一頁重要聲明燃料電池的類型與特征燃料電池作為公認的高效、清潔的綠色能源裝置，是內燃機的理想替代者。其中，氫能燃料電池被認為是實現(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，不需要復雜的汽化產生氫氣的過程，但需要鉑、金、銀等貴重金屬作催化劑。直接甲醇燃料電池也無須預先重整，可直接將甲醇在陽極轉換成二氧化碳和氫，但需要比純氫燃料消耗更多的鉑催化劑。 間接式燃料電池可將天然氣、甲烷、汽油、LPG、二甲醚等作為燃料，經過重整

51、和純化后轉變?yōu)闅浠蚋粴淙剂蠚庠俟┙o燃料電池，為電動汽車使用。再生式燃料電池可將燃料電池生成的水經適當?shù)姆椒ǚ纸獬蓺浼把?，再重新輸送給燃料電池進行發(fā)電。圖表32. 燃料電池的類型與特征溫度低溫燃料電池（60200）中溫燃料電池（160220）高溫燃料電池（6001000）電池質子交換膜燃料電池（PEMFC）堿性燃料電池（AFC）磷 酸 燃 料 電池（PAFC）熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC)電解質全氟磺酸膜氫氧化鉀溶液磷酸熔融的碳酸鹽氧化釔穩(wěn)定的氧化鋯導電離子H+OH-H+CO32-O2-燃料氫氣，甲醇純氫氫氣凈化煤氣、天然氣、重整氫凈化煤氣、天然氣氧化劑空氣純氧空氣

52、空氣空氣工作溫度室溫100602201802206007008001000啟動時間幾分鐘幾分鐘24h10h10h效率30%40%60%70%35%45%45%60%50%65%應用領域汽車、移動電源、小型分布式發(fā) 電、潛艇推動航天、特殊的地面應用分布式發(fā)電、特殊需求分布式發(fā)電輔助用電、分布式發(fā)電資料來源：中國氫能源網、氫燃料電池產業(yè)鏈上游材料氫能在氫氣的制造方面，現(xiàn)以氯堿工業(yè)副產氫為主流，電解水制氫將成為終極決方案。目前我國氫氣可由化石燃料生產、水電解法生產和氯堿工業(yè)副產氫?；剂现圃鞖錃庖虼髿馀欧糯罅康臏厥覛怏w，對環(huán)境不利。水電解制造氫氣則不產生溫室氣體，但是生產成本較高。因此水解制氫適

53、合電力資源如水電、風能、地熱能、潮汐能以及核能比較豐富的地區(qū)?，F(xiàn)階段氯堿工業(yè)副產氫是成本最低的氫氣來源，未來電解水制氫是主流。在現(xiàn)階段，選擇成本較低、氫氣產物純度高的氯堿工業(yè)副路線，已經可以滿足下游燃料電池車運營中對氫氣的需求；天然氣重整是歐美普遍采用的制氫方法，國內也廣泛應用于化工行業(yè)；未來在核電及可再生能源發(fā)電成本大幅降低的情況下，電解水制氫將成為終極決方案。太陽能氫系統(tǒng)，人類能源的希望。太陽能制氫分為直接制氫和間接制氫兩種，直接制氫又分為熱分解法和光分解法。熱分解法是指用太陽能的高熱量直接裂解水，得到氫和氧。直接熱解水為氫和氧的反應， 必須將水加熱至 3000以上，反應才有實際應用的可能

54、，由于操作溫度太高，在超高溫條件下，除了熱源和材料問題外，如何分離產生的氫和氧也是難題。光分解法基于光量子可以使水和其他含氫化合物分子中氫鍵斷裂的原理，制氫包括許多途徑，主要有光催化法和光電解法等。光催化過程是指含有催化劑的反應體系，在光照下由于催化劑存在，促使水解制得氫氣。光電解制氫，利用半導體電極的光化學效應制成太陽能光電化學電池，以水為原料，在太陽光照下制造氫氣。這些太陽能直接制氫方法目前尚處于基礎研究階段。敬請參閱最后一頁重要聲明圖表33. 傳統(tǒng)電解水制氫圖表34. 光催化劑進行太陽能制氫資料來源：中國氫能源網、資料來源：中國氫能源網、對于氫氣的儲存和運輸，氣氫拖車運輸是目前性價比最高

55、的選擇，未來液氫罐車是主流。運氫的方式主要分為：氣氫拖車運輸、氣氫管道運輸和液氫罐車運輸。拖車運輸適用于將制氫廠的氫氣送到距離不太遠而同時需求量不大的用戶，前期投資不高；而管道運輸入前期投入高，適用于大規(guī)模的輸送；液氫罐車的運輸能力強但仍存在技術難點。從現(xiàn)階段加氫站對運輸距離（500km，200km 為宜）和運輸規(guī)模（10 噸/天）的需求來看，氫氣最佳的運輸方式仍是氣氫拖車。圖表35. 氫氣的運輸方法序號方法備注1氣氫運輸用高壓氫氣瓶和管式拖車運輸氫氣，距離一般在 200 公里以內2液氫運輸液化氫氣罐運輸，遠距離的運輸一般采用液態(tài)氫氣的方法3管道運輸局限于短距離運輸，如煉油廠和化肥廠的氫氣運輸

56、，長距離大規(guī)模的管道氫氣運輸尚不存在，不過管道運輸是最廉價的方式，是未來氫氣運輸?shù)闹饕绞?，目前處于研發(fā)階段資料來源：加氫站氫氣運輸方案比選、當前氫的存儲和運輸（包括壓縮）費用占氫氣售價的占比超過一半，若通過分布式制氫，將有效降低運輸成本。例如將大型的外供式加氫站建在大型的集中制氫基地附近，通過減少運輸距離降低成本。據國外媒體報道，Hexato Composites 已成為 Resato International BV 的供應商，將為荷蘭海牙的第一座加氫站提供高壓儲氫罐組件。Resato 作為高壓技術的行業(yè)領先者，正在與 Shell KerkhofZn 合作建立新的加氫站， 每 15 分鐘將

57、為三個用戶提供加氫服務。圖表36. 加氫成本構成圖表37. Hexagon 首次為加氫站提供儲氫裝置運輸加氫設備儲藏冷卻其他6.80%9.30%11.40%7.20%65.30%資料來源：美國能源部、資料來源：中國氫能源網、敬請參閱最后一頁重要聲明撬裝式加氫站是目前發(fā)展的重點。按照加氫站的不同形式分類，加氫站可以分為：固定式和移動式， 其中移動式加氫站又可以分為移動撬裝式和加氫車兩種，移動加氫站具有機動靈活、加注能力高、性能可靠、使用簡單方便的優(yōu)點。這幾種形式可以和站內制氫以及站外供氫的模式進行有機混合。例如，豐田在澳洲推出 Mirai 時，也建設了移動式氫氣加氫站，相當于半自動拖車，生產及壓

58、縮氫氣，并輸送至冷卻的儲氫罐中。圖表38. 加氫站的分類及特點類型復雜程度場地要求建設周期加注能力擴展性建設成本固定式加氫站高大半年一年可同時為多輛車加注可增加擴容100 萬3000 萬撬裝式加氫站中較大六個月以內可為一定數(shù)量車加注一般不能擴容300 萬1000 萬簡易加氫裝置中中一般四個月只能加注一輛一般不能擴容幾十萬一百萬移動加氫車低小一般四個月可給一定數(shù)量車加注一般不能擴容200 萬500 萬資料來源：北京派瑞華氫能源科技有限公司官網、上游材料燃料電池堆膜電極組件質子交換膜，燃料電池的核心元件。氫燃料電池產業(yè)鏈上游技術中，除制氫、儲氫、運輸和加氫外， 還包括了電解質膜、催化劑、雙極板、氣

59、體擴散層、空壓機、水泵、氫泵等燃料電池的關鍵材料和部件。質子交換膜是燃料電池關鍵材料，其作用是在反應時，只讓陽極失去電子的氫離子（質子）透過到達陰極， 但阻止電子、氫分子、水分子等通過，因而需要其具有以下幾個特性：（1）電導率高（高選擇性地離子導電而非電子導電）；（2）化學穩(wěn)定性好(耐酸堿和抗氧化還原能力)；（3）熱穩(wěn)定性好；（4）良好的機械性能（如強度和柔韌性）；（5）反應氣體的透氣率低、水的電滲系數(shù)?。唬?）可加工性好、價格適當。圖表39. 質子交換膜作用機制圖表40. 質子交換膜的燃料電池(PEMFC)資料來源：中國新能源網、資料來源：中國新能源網、質子交換膜是質子交換膜燃料電池（PEM

60、FC）的核心元件，以全氟磺酸膜為主，目前國產化進程提速， 全氟磺酸膜有機械強度高、化學穩(wěn)定性好、濕度大條件下導電率高等優(yōu)點，但是同時也存在缺點：溫度升高時會引起質子傳導性變差、高溫時易發(fā)生化學降解、單體合成困難、成本高等。因此各機構也在研究其他類型的膜，包括復合膜、高溫膜、堿性膜等。質子交換膜目前主流趨勢是全氟磺酸增強型復合膜，質子交換膜逐漸趨于薄型化，由幾十微米降低到十幾微米，降低質子傳遞的歐姆極化，以達到更高的性能。開發(fā)低鉑、高反應效率的 CCM 型薄催化層膜電極是目前質子交換膜燃料電池開發(fā)的重要技術方向。圖表41. 國內外主要質子交換膜供應商生產廠家產品型號特性國外科慕Nafion 系列