氢燃料汽车行业研究报告

3月23日，为促进氢能产业规范有序高质量发展，经国务院同意，国家发展改革委、国家能源局联合印发《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》。规划中明确了氢的能源属性，是未来国家能源体系的组成部分，充分发挥氢能清洁低碳特点，推动交通、工业等用能终端和高耗能、高排放行业绿色低碳转型。同时，明确氢能是战略性新兴产业的重点方向，是构建绿色低碳产业体系、打造产业转型升级的新增长点。

鼓励产业投资基金、创业投资基金等按照市场化原则支持氢能创新型企业，促进科技成果转移转化。支持符合条件的氢能企业在科创板、创业板等注册上市融资。

发展氢燃料汽车是氢能产业在应用环节的重大举措，符合氢能产业发展的中长期规划。在新的规划之下，氢能和燃料电池汽车产业迎来重大发展机遇，将催生了一个巨大的氢燃料汽车产业链，包括氢气生产、储运、售卖等环节。

对比纯电车，氢燃料汽车加氢更快，续航更远（800公里以上），是一个非常好的发展路径。目前，日本掌握了全球85%的氢燃料技术，专利排名世界*，我们在这条赛道上的发展并不占据优势。

如何响应国家号召，大力开展氢能技术研发和示范应用？如何发展氢燃料汽车行业以及如何投资布局？本篇报告将针对以上问题进行详细分析阐述。

一、行业概况

（一）氢燃料电池汽车发展史

氢的发现起源于15世纪末欧洲科学家们探索水起源的过程，但氢当时并没有得到足够重视。直到18世纪，科学家亨利.卡文迪许在易燃空气的实验中证实了氢氧结合只产生水，直到后期，氢才被定下正式名称，之前都是以“易燃空气”命名。由于氢在地球的存量非常充足，密度小，许多科学家都对氢气的应用产生了兴趣以及深入研究。1839年，英国的William Robert Grove根据水电解的原理提出了逆向使用氢氧发电的想法并且研究出了世界*个氢燃料电池。1939年，英国的Francis Bacon成功地将氢燃料电池安装到了叉车上并且成功的试驾。第二次世界大战结束后，Karl Kordesch在美国为自己的汽车上安装了氢燃料电池并且作为自己的私人汽车驾驶了三年。Kordesch设计的氢燃料电池也为美国通用汽车推出氢燃料电池电动车提供了基础。在同一时候，欧洲也在研发氢燃料汽车，奔驰研制出了氢燃料客车。21世纪，各国开始加大力度推广氢能源，如果能将氢能源普及化，可以达到真正意义上的绿色能源，将对环境保护做出巨大贡献。

（二）发展驱动力

能源是一个国家经济发展的基础和命脉，能源的安全与供给直接影响国家的民生，安全与发展。目前我国对海外能源进口的依赖程度较高，而且进口的能源大多以化石能源为主，碳排放也对环境造成一定的伤害。随着全球气候变暖产生的环境影响愈发得到重视，已有77个国家承诺在2050年前实现碳中和。全球气候变暖主要原因之一就是道路交通碳排放，占全球碳排量总和的18%。我国也在2020年提出了力争在2030年前碳达峰，2060年碳中和的目标。同时世界多个地区也开始了禁售燃油车的计划。

基于以上国家和地区做出的承诺，新能源汽车也开始崛起并迅速地进入了各大市场。氢元素主要以水的形态存在于大自然，原料容易获取。当氢燃料电池运作让氢气与氧气产生化学反应时，不会产生碳排放，实现了零污染，零排放的目标。在我国提出的“碳达峰，碳中和”目标下，氢产业的发展不仅具有重大的战略发展意义，也同时保障了自身能源安全。

在《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》中，提出了氢能产业发展各阶段目标：到2025年，基本掌握核心技术和制造工艺，燃料电池车辆保有量将大幅增长，部署建设一批加氢站，可再生能源制氢量达到10-20万吨/年，实现二氧化碳减排100-200万吨/年。到2030年，形成较为完备的氢能产业技术创新体系、清洁能源制氢及供应体系，有力支撑碳达峰目标实现。到2035年，形成氢能多元应用生态，可再生能源制氢在终端能源消费中的比例明显提升。

提出以上目标的同时，《规划》部署了推动氢能产业高质量发展的四大重要举措：一是系统构建氢能产业创新体系；二是统筹建设氢能基础设施；三是有序推进氢能多元化应用，包括交通、工业等领域，探索商业化发展路径。四是建立健全氢能政策和制度保障体系，完善氢能产业标准，加强全链条安全监管。

（三）氢燃料电池原理

氢燃料电池的工作原理是基于“质子交换膜”的技术。在电池工作时，氢气会向电池正极进入，氧气向负极进入。在催化剂的作用下，氢会被分解成电子和氢离子；氢离子是质子，可以直接穿过质子交换膜到达负极，与氧气发生反应从而变成水和热量；而电子只能通过外电路走向负极，这期间产生的电流可以驱使汽车的行驶。整个过程不会产生其他产物，实现零碳排放，零污染。氢气本身无毒无害，与氧气结合会变成水，对环境友好，加上氢燃料电池汽车加氢的时间要比电动车短；密度高，续航能力强且不会受冷天气的影响。

二、行业现状

（一）行业政策

“以奖代补”。2020年9月，五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，取消“国补+地补”的补贴模式，转为由中央政府将政策奖励下发给城市示范群所在的地方政府，由地方自主制定并实施产业发展奖励政策，因地制宜发展氢燃料电池产业，要求示范城市群（北上广）在第1-4年间实现至少 2项、4项、5项、7项的本土化突破落地：可以通过发展燃料汽车获得积分，一个积分是10万元人民币，而积分上限是17000分，超额完成不超过上限的10%，也就是在以上三个城市，只要在“燃料电池汽车推广应用”、“关键零部件研发产业化”、“氢能供应（绿氢）”三个方面，完成积分任务，经过专家评审，最高能获得18.7亿元的补贴。

2020 年10月，工信部及汽车工程学会发布了《节能与新能源汽车技术路线图2.0》，提出燃料电池汽车以客车和城市物流车为切入领域，重点在可再生能源制氢和工业副产氢丰富的区域推广中大型客车、物流车，逐步推广至载重量大、长距离的中重卡、牵引车、港口拖车及乘用车等。在“以奖代补”新政中，大功率、高载重的重卡同样成为补贴最多的车型，以2021年积分标准测算，其中功率≥110kw，载重31吨以上的重卡最多可享受国补50.4万元，假设地补按照1:1比例实施，则该型号重卡最多可享受补贴100万元，而当前配备110kw功率的燃料电池重卡售价普遍在130~150万元左右，对比同规格的柴油重卡销售价格，实施完补贴后的氢燃料重卡将在初次购买成本上获得优势。

（二）市场空间

根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书(2020)》预测，2030年中国氢气需求量将达到3715万吨，2060年达到13030万吨。在2021年，全球氢燃料电池汽车的销售达16163台，其中韩国因为有强势政策补贴，销售的比例最高，占总销量的52%。其余国家地区的氢燃料电池汽车销量也有所提升，美国销量3314台，日本2464台，中国1586台。

（三）市场规模

2016年我国的氢燃料电池产业市场规模为3亿元，2019增长至50亿元，因疫情与政策的影响，2020年氢燃料电池产业市场规模缩减至30亿元。随着氢燃料电池系统成本的降低，下游应用增多，预计在2023年中国氢燃料电池产业市场规模将会达到230亿元。

（四）增长趋势

根据中国汽车工业协会的数据，2018-2020年，国内燃料电池汽车产量分别为1,527辆、2,833辆及1,199辆，销量分别为1,527辆、2,737辆及1,177辆。2020年，燃料电池汽车产销量出现了回落的现象，一方面是由于疫情的大环境所致，另一方面，考虑市场环境受到2020年9月国家发布的对氢燃料电池汽车行业示范应用“以奖代补”的补贴新政的影响。

根据《中国氢能产业发展报告2020》，预计中国氢能源汽车保有量由2020年的7352辆增长至2025年的10万辆，CAGR高达115%，市场规模达到800亿元。目前国内政府主导氢能源汽车行业的发展，不断加大对客车、物流车辆的采购，预估在2030年前，客车、物流车是氢能源车规模增长的主要力量，在氢能源汽车保有量的占比将达到80%以上。2030年以后，随着燃料电池系统技术的成熟以及成本下降，重卡和乘用车的规模将快速扩大。

三、行业态势

（一）技术优势

氢燃料电池优势在更高的功率和能量密度，在载重和续航方面有优势，而在加氢站等配套设施方面相较纯电车存在劣势；纯电车虽然续航能力有弱势，但是满足覆盖城市内的公交、物流车、环卫等短途行驶，也由于当前的成本优势，短期内城市内交通工具的纯电化会更加迅速。因此，从技术特性上，氢燃料电池汽车适用的应用场景主要包括固定路线、中长途干线、高载重：

1）固定路线：便于配套加氢站等基础设施，如矿山短道、港口、物流园区内等相对封闭和固定路线的场景，方便氢燃料汽车布局加氢站等配套能源加注设施；

2）中长途干线：里程在400-800公里左右，超过纯电的续航上限将成为氢燃料汽车的优势应用场景区间；

3）高载重：纯电车型由于电池能量密度提升空间有限，重卡匹配一定续航里程的电池必然导致自重较大，因此氢燃料过渡到液氢路线后车重较纯电优势进一步放大，在载重量具有更大需求的场景上将更有优势。

（二）行业挑战

1、基础建设不足

根据氢的生产方式不同，氢可分为三种颜色：用清洁与可再生能源生产的绿氢；用煤炭和天然气产生出来的灰氢和用相同方式但是能够很好减少碳排放的蓝氢。我国现阶段生产的大多为灰氢，在2016年，我国燃煤制氢占比高达63%。如果不能有效的控制碳排放，那么燃煤制氢的方式与直接使用燃煤没有差异，依然无法达到我国双碳的目标。

2、氢的运输及储备

目前我国对氢的运输方式以及氢储备设施都不成熟。国内现在普遍采用20MPa的气态高压储存和长管拖车运输的方式来运输氢气。但由于气态运输的密度低，压缩能耗高，一次性运输的量低，需要多次运输才能满足需求，不能满足高效经济的需求。我国制氢站的建设存在着高投入，审批流程不完善与缺乏标准体系等问题，以上所说的制氢，运氢和储存系统不完善，会导致加氢气的成本高于加燃油成本。

（三）行业态势

氢燃料电池行业市场处于早期百家争鸣，产业生态构建中。2019-2021市场集中度维持高位，但基于对政策及未来市场前景的良好预期，会有更多的企业进入燃料电池行业，从而减少市场集中度。根据香橙会研究院与华泰研究的统计，2016-2021年六月末累计配套车辆上牌的Top 3与Top 5市占率分别为51%和66%，集中度较高，新企业能否在竞争中存活下来存在着较大的不确定性。

四、产业链分析

（一）上游- 绿氢降本核心

2020年绿氢生产成本中占比最高的是电力成本和设备（电解槽）成本，占比分别达到50%和40%，因此降低电价和电解槽成本是中国实现绿氢规模化生产的关键。随着光伏、风电产业以及电解槽技术不断发展，电价及电解槽价格持续下降，2050年绿氢制取成本有望下降至1美元/kg.

在红利政策的推动下，中国光伏、风电等可再生能源产业发展迅猛。截至2020年底，中国的并网风电装机容量已经达到2.8亿千瓦，同比增长33%，并网光伏装机容量达到250GW，同比增长22%. 得益于技术进步、规模效应以及中国西北、东北、西南等地区充足的可再生能源资源，中国光伏、风电发电的度电成本持续下降。2020年，光伏、风力发电度成本分别为0.3、0.35元/kWh。

当前中国电解槽效率约为55kWh/kg.H2，即生产1M3.H2需要约4.5度电，单位造价约2500元/kW，随着更大的槽体、更优秀的制造工艺以及更好的质量品控，加上在其他环节中技术和材料的优化（如更薄的隔膜、更高效的催化剂、减少稀有金属的使用等），至2050年电解槽的效率有望达到40kWh/ kg.H2，即生产1M3.H2需要约3.7度电，同时电解系统造价有望降低至1300元/kW，从而推动绿氢生产成本的持续下降。

（二）中游 - 氢储运成本与技术特征分析

氢储运主要分为气态储运、液态储运、固态储运三种方式，其中气态储运主要分为长管拖车和管道运输，液态储运依靠槽罐车运输，固态储运仍处于研发试验阶段。

在氢储运成本方面，由于气氢长管拖车的储运成本（包括车辆费用、燃料费用等）较高，适用于运输距离较短（≤200km），输送量规模较小（＜10吨/天）的场景。液氢储运的经济距离约500km，运输成本约6.3元/kg，是中长距离氢储运理想的运输方式，中国目前正在加速布局液氢储运，目前仅应用于航天及军事领域，至2050年或将实现民用。管道运输的单位成本*，但投入成本高（约500万/km），建设难度大，短期内尚无法实现规模化应用。

（三）下游 - 氢储运成本与技术特征分析

中国加氢站的核心设备主要依赖进口，设备成本占加氢站建设总成本的约70%，2020年中国加氢站数量达128座，预计至2050年达到10000座。

中国建设一座日加氢能力500kg、加注压力35MPa的加氢站约1200万元，相当于传统加油站的3倍，其中压缩机的成本为450-500万元，加注机成本约200-250万元，储氢瓶成本150万元。除建设成本外，加氢站还面临着设备维护、运营、人工等费用成本，折合氢气加注成本约13-18元/kg.

（四）下游(续) - 氢储运成本与技术特征分析

上文中提及，2030年以后，随着燃料电池系统技术的成熟以及成本下降，重卡和乘用车的规模将快速扩大。

应用场景上优先发展氢能中重卡，与纯电动实现差异化场景布局。燃料电池系统（包含燃料电池堆及辅助系统）是氢燃料电池汽车核心构成及主要成本项。当前燃料电池系统国产化程度已从2017年的约30%提升至 60%-70%，电 堆、膜电极、空压机、氢气循环泵等核心部件均可自主生产，气体扩散层、催化层和质子交换膜等核心材料也在加速研发中，普遍处于送样测试验证阶段。

在氢燃料电池车中，燃料电池系统是氢能车的核心构成，按结构来拆分主要包括燃料电池堆及辅助系统（简称BOP，包含氢循环系统、空压机、水热管理系统等）。从成本端来看，燃料电池系统在氢能车购置成本中占比超过 60%，而电池堆成本在系统中占比同样超过60%，是氢燃料电池汽车占比最高的成本项。燃料电池系统由燃料电池组和辅助系统组成。燃料电池堆是核心部件，它将化学能转化为电能为汽车提供动力。燃料电池系统除燃料电池堆外，还有四个辅助系统：供氢系统、供气系统、水管理系统和热管理系统。供氢系统将氢从氢气罐输送到燃料电池堆；由空气过滤器、空气压缩机和加湿器组成的供气系统为燃料电池堆提供氧气；水热管理系统采用独立的水和冷却剂回路来消除废热和反应产物（水）。通过热管理系统，可以从燃料电池中获取热量来加热车辆的驾驶室等，提高车辆的效率。燃料电池系统产生的电力通过动力控制单元（“PCU”）传到电动机，在电池的辅助下，在需要时提供额外的电力。

系统性能已满足使用需求，但成本在现有规模下距离目标要求依然还有很大差距，成本仍然是制约燃料电池汽车大规模商业化的主要因素。

技术路线方面，质子交换膜燃料电池是车用主流技术。燃料电池按导电离子类别可分为酸性燃料电池、碱性燃料电池（AFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和烙融碳酸盐燃料电池（MCFC），其中酸性燃料电池可分为PEMFC（质子交换膜）、直接醇类燃料电池（DMFC）和磷酸燃料电池（PAFC）。PEMFC具有功率密度大、重量轻、体积小、寿命长、工艺成熟、可低温下快速启动和工作等突出优点，被认为是将来车用燃料电池最理想技术方案。此外，在各技术路径中，固体氧化物燃料电池有望在储能等领域具有发展空间。

从全球各技术路线的燃料电池实际装机量情况看，质子交换膜燃料电池（PEMFC）装机量占比近几年保持75%左右水平，是当前技术成熟度最高，装机量占比最高的燃料电池技术路线。

（五）关键部位国产化

1、电池系统国产化

燃料电池系统国产化率持续提升，预计未来2~3年有望实现完全国产化。2017年燃料电池系统国产化率约30%，仅掌握系统集成、双极板和DC-DC，其余主要依赖进口，2020年国产化程度60-70%，电堆、膜电极、空压机、氢气循环泵等核心部件均可自主控制，而气体扩散层、催化层和质子交换膜等核心材料也在加速研发中，普遍处于送样测试验证阶段（产品从送样测试到批量化生产预计需要2~3年时间）。

2、催化剂：降低铂载量，提升国产化率是突破方向

在氢燃料电池中，催化剂层是氢气和氧气发生电化学反应产生电流的场所，扮演着电化学反应“工厂”的作用。对催化剂要求为活性高、稳定性强、耐久性等。当前催化剂多为掺杂铂贵金属（Pt）的Pt/C 催化剂（由Pt的纳米颗粒分散到碳粉（如XC-72）载体上的担载型催化剂），但是Pt是稀有金属，价格昂贵、推广性差，成为制约燃料电池发展的瓶颈问题，国际*水平 Pt/C 催化剂铂载量已降低至0.2mg/cm2，国内目前仍处于 0.4mg/cm2水平。因此，在保证催化活性前提下，降低铂载量或寻找非铂催化剂代替是未来国内燃料电池催化剂突破方向。（以单位用量0.2g/kW、单车20克（对应功率100kW）、Pt单价250元/克计算，约5000元人民币，全球探明储量仅7万吨左右）

从催化剂格局来看，根据GGII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，约占市场约80%份额，国际上*的企业包括日本Tanaka、美国 E-TEK、德国巴斯夫、比利时优美科等，而国内主要企业仍处于小批量生产或研发阶段。2019~2020年国内氢燃料电池用催化剂均处于送样测试、合作开发阶段。2020年济平新能源年产能2吨的催化剂批量化产线落户广东佛山，2020年底济平新能源的氢燃料电池催化剂用于重卡用氢燃料电池电堆中，加快国产催化剂产业化进程。

3、质子交换膜：外资产品占比高，国内已有企业实现突破

质子交换膜作为燃料电池膜电极的核心材料，其主要功能是传导质子、阻隔阴阳极气体互串，作为催化剂或膜电极支撑材料的作用。质子交换膜性能好坏直接决定氢燃料电池的性能和使用寿命。对质子交换膜性能要求主要为低气体渗透性、高质子传导率、热稳定性好、干湿转换性能好、机械性能强等。目前工业应用的膜材料主要是全氟磺酸膜（商业化应用）、非全氟化质子交换膜、无氟化质子交换膜等。

从质子交换膜供给格局来看，国内生产的膜电极中多数使用戈尔（Gore）的增强复合膜，市占比达90%以上，国际上*的企业有日本旭化成、旭硝子、氯工程，加拿大Ballard，比利时Solvay，美国杜邦、陶氏化学、3M等 。2019~2020年，国产的质子交换膜均处于客户送样、 测试验证阶段。2020 年 7月，东岳150万平米/年燃料电池膜及配套化学品产业化项目竣工。目前东岳DMR100燃料电池膜已满足量产车型需求，并获得IATF 16949验证。2020年9月，科润的质子交换膜NEPEM-3015系列配套的氢燃料电池发动机通过国家机动车产品质量监督检验中心强检，预计2021年国产质子交换膜将实现一定量的商业化上车运行。

4、气体扩散层：海外垄断，国内产业布局速度缓慢

气体扩散层（GDL）在氢燃料电池中起到支撑催化层、收集电流、传导气体和排出反应产物水的重要作用。对气体扩散层的性能要求有：透气性能好、电阻率低、电极结构稳定、适当的亲水/憎水平衡、具有化学稳定性和热稳定性等等。

从气体扩散层供给格局来看，气体扩散层核心材料碳纸被海外垄断，龙头主要是日本东丽、加拿大巴拉德动力系统及德国SGL三家企业，而国内碳纸/碳布产业化速度较慢，还处于初级碳微孔层的制备阶段，性能均一性和稳定性尚未得到实际验证。2020年4月，上海华谊与VIBRANT EPOCH LTD.正式签署合作框架协议，在中国建立“气体扩散层用碳纸/碳布”生产基地。通用氢能、江苏天鸟等的气体扩散层进行客户产品送样测试。

5、双极板：石墨板为当前主流，金属板为突破方向

双极板，又叫流场板或集流板，是电堆中的“骨架”，与膜电极层叠装配成电堆，在燃料电池中起到支撑、收集电流、分配气体的重要作用。双极板根据材料种类的不同可以分为：石墨双极板、复合双极板和金属双极板。其中石墨双极板是目前国内主流双极板，导电性、导热性、稳定性和耐腐蚀性等性能较好；金属双极板相对于石墨双极板而言可以减小重量和体积，对于汽车应用而言，轻质薄金属板可提高功率密度，但是其耐久性有待进一步验证。据GGII统计，2020年国内氢燃料电池双极板市场规模约为3.1亿元，其中石墨双极板占65%，金属双极板35%，国际上*的企业有日清纺、瑞典Cellimpact、德国Dana、德国 Grabener、美国Treadstone等，但经过多年开发，国内石墨双极板技术已与国外技术水平相当。

6、空压机：目前国产化率接近100%，离心式成主流技术路线

空压机被誉为燃料电池之“肺”，是车用燃料电池阴极供气系统的重要部件，通过对进堆空气进行增压，可以提高燃料电池的功率密度和效率，减小燃料电池系统的尺寸。但空压机的寄生功耗很大，约占燃料电池辅助功耗的80%，其性能直接影响燃料电池系统的效率、紧凑性和水平衡特性。因此，对空压机的基本要求为：无油、高效率、小型化、低成本、低噪音、特性范围宽、动态响应快。

从国产化率方面来说，空压机是燃料电池关键部件中国产化程度较高的一款。据势银（TrendBank）统计，相对于其它BOP产品而言，空压机已经较早的实现了 全功率段国产化，目前国产化率接近 100%。近两年国内市场空压机供应商主要有势加透博、金士顿科技、烟台东德实业、德燃动力、福建雪人股份等企业。

根据高工产研氢电研究所（GGII）调研数据，2018-202年氢燃料电池空压机出货量分别为1800台、3790台、4068台。

离心式空压机成市场主流技术路线。从技术路线来看，氢燃料电池用空压机类型主要有容积型空压机和速度型空压机，国内常用的氢燃料电池空压机主要有容积型罗茨式空压机和双螺杆式空压机、速度型离心式空压机三种。近三年来，离心式空压机成氢燃料电池空压机主流产品，国内离心式空压机份额由29%增长到95%，市场占比增长超3倍。

7、氢循环系统：氢循环泵为主流，国产化渗透逐步展开

对于燃料电池发动机这个心脏来说，作为“血液”的氢气是否能高效循环反应，是动力能否顺畅输出的关键，而氢循环模块就像是一个“起搏器”，是氢燃料电池发动机的关键技术之一。对氢循环模块的基本要求为：密封设计好（防止氢气泄露）、耐水性强（电堆反应过程中的水蒸气会伴随气路流动）、流量大、压力输出稳定、无油。

目前国内氢循环系统有氢循环泵和引射器两种产品，氢循环泵在主动可调节、快响应速度和宽工作区间等方面占有一 定优势，引射器优势在于节省能耗、体积能做到氢循环泵的三分之一、成本为氢循环泵一半。从当前市场应用情况来看，氢循环泵是使用主流，引射器使用量逐渐增长，据GGII数据，2020年国内引射器的使用量约占氢循环系统出货量的 11%左右。涉足氢气循环泵的本土企业有未势能源、东德实业、苏州瑞驱、浙江宏昇等，但是受制于氢气密封和水汽腐蚀和冲击等，适配大功率电堆的氢循环泵都不成熟。

国产化水平提升带来氢循环泵成本下降。2019年国内氢循环泵主要由德国普旭供应，价格为3万元/台。2020年，随着国内氢循环部件供应商东德实业、苏州瑞驱、浙江宏昇的市场放量增加，氢循环部件的国产市场占有率大增的同时，也推动价格的大幅下滑，2020年氢循环泵的价格已经降到 1-2 万元/台之间。

8、车载储氢系统：由高压气态向低温液态储氢进阶

储氢系统是氢燃料电池汽车能量存储单元，目前主要有高压气态储氢及液态储氢两种车载储氢解决方案。技术成熟度方面，高压气态储氢最成熟、成本*，是现阶段主要应用的储氢技术，国内氢燃料电池车储氢系统主要使用III型铝内胆35MPa储氢瓶，2020 年7月，涉及车载储氢系统的两项国标修改后正式实施，均将原范围中的工作压力不超过35MPa修改为70MPa，制约70MPa储氢罐发展的政策条件已经消除，IV 型 70MPa 的气氢储罐发展已经具备政策基础，我们预计未来3~5年内车用储氢系统仍然以高压气氢储罐为主，但将由III型 35MPa向IV型70MPa气氢储罐过渡。

目前国内车载储氢瓶生产供应商主要是国富氢能、天海工业、斯林达安科、科泰克、中集安瑞科、中材科技、辽宁美托等企业，产品以35MPa III型瓶为主。2020年，亚普股份、中集安瑞科、京城股份等开始进行IV型瓶的技术布局，未来3~5年里随着国内氢燃料电池汽车市场发展，IV型瓶有望对现有Ⅲ型瓶进行部分替换。

从当前国内高压气态储氢国产化水平来看，在储氢容器基础材料方面，罐体材料实现了国产化，但是高性能碳纤维材料被日本及美国垄断；在储氢容器生产工艺方面，碳纤维缠绕设备与高压罐体加工设备仍需进口，整体国产化率约50%左右。

从当前技术水平及实际应用来看，相较于国外70%左右的液氢运输，国内液氢还仅限于航天领域，民用还未涉及，仅国富氢能、中科富海等部分企业在尝试低温液氢民用领域推广，过高的使用成本及安全法规问题限制了低温液化储氢技术的规模化应用，主要体现在：

1）绝热性能要求高。液氢的沸点极低（-253 摄氏度），与环境温差极大，对容器的绝热要求很高；

2）液化过程耗能极大。液化 1千克氢气需消耗 10-13 千瓦时的电量，液化所消耗的能量约占氢能的 30%；

3）核心设备及材料国产化程度低，包括压缩机、膨胀机、正仲氢转换装置、高性能低温绝热材料、液氢储罐制造技术与装备等。

氢燃料汽车是整个氢能源产业链里面的一环，考虑全产业链氢能降本才能达到目的。当前阶段，氢燃料汽车由于燃料电池部分关键零部件仍依赖进口、规模也较小，此外上游氢 能供应以及规模化不足，导致氢燃料电池汽车的车辆购置成本和能源使用成本较高，经济性优势尚未显现。

五、产业链相关企业（未上市相关企业）

1.制氢/储氢:亚联高科

专注于新能源解决方案和先进的制氢技术方向，并延伸至氢能领域的产品开发，是中国制氢行业头部企业。在制氢领域，亚联高科是诸多世界500强公司的氢气制备专业成套商。拥有美国、欧盟、中国专利44项。

2.制氢/储氢：中科富海

中科院理化所实际控股的国有企业，提供液氢、液氦温区大型低温制冷装备、氢液化装置等。液氢制取、储运与加注关键装备及安全性研究项目，预计年产液氢500吨。在建绿色氢能项目，配套氢液化、液氢储运及加氢站的全套解决方案。核心技术包括：超低温制冷液化技术；稀有气体低温分离提取技术。

3.储氢：北京浩运金能

固态储氢领域国内领军企业。20年专注于固态储氢材料、储氢装置及相关解决方案的研发和生产。主要产品包括：金属氢化物储氢装置，储氢装置相关配件，增压装置，净化装置，储氢合金，氢气发生器。应用场景涉及氢气的存储和运输。金属氢化物储氢装置实现了将氢气变为固态存储起来，技术成熟，质量稳定，具有体积储氢密度大、安全、无能耗、无泄漏的优势，可达液态氢密度。已成功应用于仪器配套、燃料电池、保护气体、氢气净化等领域，还可应用于储能、加氢站等领域。

4.加氢站：上海氢枫能源

专业从事加氢站投资、建设和运营的高新技术企业。公司除了运营加氢站还将业务拓展至加氢站关键设备以及高密度氢气储运设备的研发、设计与生产。自研设备包括：加氢机，泄气柜，顺序控制柜，镁基固态储氢车（单车1.2吨）。作为国内较早专业的加氢站业务公司，经过长期的实践积累，形成了自有的、丰富的、基于实际的建站经验，目前投资了5座，建成27座，在建15座，运营10座，加氢量近60万吨。

5.质子交换膜：苏州科润新材料

中国最早实现全氟离子膜产业化的企业，拥有近10年的全氟离子膜与质子交换膜研发制造经验，也是目前国内能批量生产全氟离子膜中仅有的两家国家高新技术企业之一。公司为我国钒电池行业提供了90%以上的国产全氟离子膜产品，同时也是氢能燃料电池质子交换膜产业化的中坚力量。公司开发的10微米复合质子交换膜已达国际先进水平，为中国燃料电池行业提供了*性价比的国产核心材料。

6.气体扩散层（碳纸）：深圳通用氢能

公司以氢能为基础，以燃料电池为核心，围绕新能源产业，致力于燃料电池关键材料的研发与制造。公司将建成国内首条连续化气体扩散层成品生产线，建设世界首条连续化生产DMD与质子交换膜生产线，及催化剂和膜电极生产线，主打燃料电池气体扩散层、质子交换膜、催化剂和膜电极产品等。

7.双极板：上海治臻

国内*家氢燃料电池金属极板专业研发及制造企业，公司从2005年就开始研发金属极板，核心研发团队来自上海交大，支持国内*燃料电池乘用车和客车的开发。已在常熟市建成全球*的金属极板产线（年产千万片）。以一台搭载100kW氢燃料电池系统的重卡为例，共计消耗300片左右金属极板，即该条产线达产后，将能满足每年超过3万台氢燃料电池重卡装配所需。

8.双极板/膜电极：浙江爱德曼氢能

国内规模*的集研发和生产金属双极板、膜电极、质子膜燃料电池（PEMFC），以燃料电池系统为核心部件的氢燃料汽车动力系统解决方案提供商之一。拥有完全自主知识产权，实现了金属双极板和膜电极两大燃料电池基础零部件的国产化。

9.空压机：势加透博

聚焦透平机械领域的科创型高技术企业，2018年开始将燃料电池产品产业化，主打燃料电池车用无油离心空压机。势加透博的客户有来自英国市场，像Plug Power。车辆服务于沃尔玛旗下的英国商超连锁阿斯达。2021年，势加透博实现交付客户的燃料电池产品超过5000套，其中有300台空压机装配到2022北京冬奥会的应用场景。这一领域国产率很高，竞争也很激烈，其他企业包括广东广顺新能源，河北金士顿科技，烟台东德氢能技术，浙江德燃动力。

10.电堆：大连新源动力

中国燃料电池领域规模*，集科研开发、工程转化、产品生产、人才培养于一体的专业化燃料电池公司。新源动力在江苏和上海投资设立了两个全资子公司。江苏新源动力有限公司，建成可年产5500KW燃料电池堆用关键部件的批量生产线，成为我国*个燃料电池材料及部件的产业化生产基地。上海新源动力有限公司，以车用燃料电池系统集成安装、调试、运行、数据采集/分析、现场服务为主营业务，成为新源动力的系统集成、总成生产与技术服务中心。（同类公司：上海神力科技，安徽明天氢能）

11.燃料电池系统：国鸿氢能

公司以氢燃料电池双极板、电堆、动力系统及解决方案为核心产品，对整个产业链起到关键的引领带动作用。2017年，公司建成全球规模*的氢燃料电池电堆生产基地。目前公司有全球规模*的燃料电池电堆及系统生产线；2017年至2020年连续保持四年燃料电池电堆出货量*；装载公司产品的商用车在中国市场保有量占比超过50%，安全行驶里程超过1亿公里，产品经过广泛验证；核心装备及材料基本全部实现国产化。已完成全场景自主研发和真实应用，产品广泛应用于公交、重卡、物流、轨道交通、叉车、分布式发电等领域。（同类公司：重塑科技，捷氢科技，未势能源）

六、总结

（一）我国是否应该发展氢燃料汽车吗？答案是肯定的。

三大关键因素影响氢燃料汽车的发展：

1、氢燃料电池产业属于技术密集型产业，产业链的成本除了依靠规模化应用来降低，还需依靠高效、低成本的新型技术。如果新型技术的研发速度跟不上很有可能影响这个产业的发展速度。

2、我国氢燃料电池的发展在一定程度上会对欧美及日本等发达国家的先进制造业产生冲击。因此在知识产权与进出口关税等方面有可能会产生摩擦，从而对我国的先进制造业的发展带来负面的影响。

3、我国氢燃料汽车产业还在发展早期，目前政府已经出台政策来驱动发展，但补贴力度尚未达到预期水准，将影响产业发展的积极性。

虽然我国氢燃料汽车在核心技术领域相对比较落后，但是短板没有那么明显。技术的发展不是一蹴而就的，需要在慢慢发展中形成自己的优势。氢能源汽车不仅可以在国家整体战略中发挥重要作用，还可以带动一大批新的产业链形成，这也是我们要发展氢燃料汽车的重要原因。

（二）具体措施

1.通过国家补贴持续发展氢燃料汽车，让其保有量逐步增长，随着技术的不断发展成熟，氢燃料汽车肯定会占有一席之地，从商用车，卡车领域开始发力，再逐步转向乘用车市场。

2.加强氢燃料产业链的建设，针对绿氢制备，氢能存储，运输等环节，进行整体布局。虽然时间周期较长，但氢燃料汽车也将伴随产业链的反正持续升级，氢能的应用比例会随着时间逐步增加。

（三）投资方向

谁能真正掌握核心技术，在未来就能获得更大的发展空间。目前市场发展处于早期阶段，时间相对宽裕，除了在制氢气，储氢，加氢等环节持续关注外，可以重点投资布局核心部件，比如氢燃料电池里面的电堆，燃料电池系统，质子交换膜，Pt催化剂,碳纸，双极板等。

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