氫能源來源廣泛，低碳環(huán)保，符合我國(guó)碳減排大戰(zhàn)略，同時(shí)有利于解決我國(guó)能源安 全問題，有望進(jìn)入我國(guó)主流能源體系。我們認(rèn)為 2050 年左右*產(chǎn)業(yè)化的氫燃料電池汽車領(lǐng)域有望產(chǎn)生上萬億的市場(chǎng)空間，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)空間闊。

產(chǎn)業(yè)鏈上下游中，核心零部件國(guó)產(chǎn)化各細(xì)分領(lǐng)域*先受益，推薦關(guān) 注雪人股份、貴研鉑業(yè)、富瑞特裝、東岳集團(tuán)；其次上下游配套為傳統(tǒng)公司帶來新業(yè)務(wù) 擴(kuò)張彈性，推薦關(guān)注厚普股份、深冷股份、北方稀土、瀚藍(lán)環(huán)境，后，我們認(rèn)為長(zhǎng)期 來看，電堆及系統(tǒng)也將走出具有長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力的公司，推薦關(guān)注電堆及系統(tǒng)生產(chǎn)商濰柴動(dòng) 力、東方電氣、大洋電機(jī)、騰龍股份、美錦能源、雄韜股份。

1.氫能源是安邦利民的戰(zhàn)略性能源

1.1氫能源環(huán)保高效，有望納入主流能源體系

氫能源來源廣泛。作為二次能源，氫不僅可以通過煤炭、石油、天然氣等化石能源重 整、生物質(zhì)熱裂解或微生物發(fā)酵等途徑制取，還可以來自焦化、氯堿、鋼鐵、冶金等工業(yè) 副產(chǎn)氣，也可以利用電解水制取，特別是與可再生能源發(fā)電結(jié)合，不僅實(shí)現(xiàn)全生命周期綠 色清潔，更拓展了可再生能源的利用方式。

氫能源清潔低碳。不論氫燃燒還是通過燃料電池的電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)物只有水，沒有傳 統(tǒng)能源利用所產(chǎn)生的污染物及碳排放。此外，生成的水還可繼續(xù)制氫，反復(fù)循環(huán)使用，真 正實(shí)現(xiàn)低碳甚至零碳排放，有效緩解溫室效應(yīng)和環(huán)境污染。

氫能源靈活高效。氫熱值高(142.5MJ/kg)，是同質(zhì)量焦炭、汽油等化石燃料熱值的 3-4 倍，通過燃料電池可實(shí)現(xiàn)綜合轉(zhuǎn)化效率90%以上。氫能可以成為連接不同能源形式(氣、電、 熱等)的橋梁，并與電力系統(tǒng)互補(bǔ)協(xié)同，是跨能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同優(yōu)化的理想互聯(lián)媒介。

氫能源應(yīng)用廣泛。氫可廣泛應(yīng)用于能源、交通運(yùn)輸、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域。既可以直接 為煉化、鋼鐵、冶金等行業(yè)提供高效原料、還原劑和高品質(zhì)的熱源，有效減少碳排放；也 可以通過燃料電池技術(shù)應(yīng)用于汽車、軌道交通、船舶等領(lǐng)域，降低長(zhǎng)距離高負(fù)荷交通對(duì)石 油和天然氣的依賴；還可應(yīng)用于分布式發(fā)電，為家庭住宅、商業(yè)建筑等供電供暖。

氫能源安全可控。氫氣具有燃點(diǎn)低，爆炸區(qū)間范圍寬和擴(kuò)散系數(shù)大等特點(diǎn)，長(zhǎng)期以來 被作為危化品管理。氫氣是已知密度小的氣體，比重遠(yuǎn)低于空氣，擴(kuò)散系數(shù)是汽油的12 倍，發(fā)生泄漏后極易消散，不容易形成可爆炸氣霧，爆炸下限濃度遠(yuǎn)高于汽油和天然氣。因此在開放空間情況下安全可控。氫氣在不同形式受限空間中，如隧道、地下停車場(chǎng)的泄 漏擴(kuò)散規(guī)律仍有待研究。

氫氣工業(yè)使用歷史悠久。氫氣作為工業(yè)氣體已有很長(zhǎng)的使用歷史。目前，化石能源重 整是主流的制氫方法，具各成熟的工藝和*的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，涵蓋材料、設(shè)備以及 系統(tǒng)技術(shù)等內(nèi)容。電解水制氫技術(shù)歷經(jīng)百年發(fā)展，在系統(tǒng)安全、電氣安全、設(shè)備安全等方 面也已經(jīng)形成了比較*的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)體系和管理規(guī)范，涵蓋氫氣站、系統(tǒng)技術(shù)、供配電系 統(tǒng)規(guī)范等內(nèi)容。

多種優(yōu)勢(shì)并舉，具備納入我國(guó)主流能源體系的基礎(chǔ)條件。綜合以上，我們認(rèn)為氫能源 具有來源廣泛、安全可控、高效靈活、低碳環(huán)保的多種優(yōu)勢(shì)，同時(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展上百年有一定 成熟度，具備納入我國(guó)主流能源體系的基礎(chǔ)條件。

1.2氫能源符合我國(guó)落實(shí)碳減排責(zé)任的戰(zhàn)略方向

氫能源可幫助改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀。我國(guó)長(zhǎng)期以來能源相對(duì)短缺，能源消費(fèi)量高于 生產(chǎn)量，進(jìn)口依賴度較高。化石能源在能源生產(chǎn)與消費(fèi)中所占比例過高，能源轉(zhuǎn)化效率較 低。相比化石能源，氫能源高效環(huán)保，可緩解我國(guó)能源緊張以及化石燃料燃燒副產(chǎn)品導(dǎo)致 的環(huán)境污染問題，對(duì)于我國(guó)節(jié)能減排，走低碳環(huán)保之路至關(guān)重要。

我國(guó)碳排放形勢(shì)嚴(yán)峻，節(jié)能低碳為大勢(shì)所趨。低碳化轉(zhuǎn)型發(fā)展是中國(guó)應(yīng)對(duì)內(nèi)外部新形 勢(shì)、新挑戰(zhàn)的共同要求。目前，化石能源燃燒產(chǎn)生的二氧化碳排放是主要的溫室氣體排 放源。上kan，中國(guó)碳排放量在2003年超過歐盟，2006年超過美國(guó)，連續(xù)多年成為大碳排放國(guó)，這使得中國(guó)在上承受的碳減排壓力與日俱增。2018年，我國(guó)二氧化碳排 放量增長(zhǎng)2.3億噸，增量占能源相關(guān)的二氧化碳排放增長(zhǎng)量的 41%；排放總量達(dá)到92 億噸，占二氧化碳排放總量的 27.8%。從國(guó)內(nèi)來看，在能源資源、生態(tài)環(huán)境容量等多 重約束下，有效加強(qiáng)碳排放管控越來越成為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展、推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革的有 力抓手。

責(zé)任所系，使我國(guó)選擇低碳節(jié)能發(fā)展之路。2016年9月3日，全國(guó)人大chang委會(huì)批準(zhǔn)我國(guó)加入《巴黎氣候變化協(xié)定》，該協(xié)定指出，各 方將加強(qiáng)對(duì)氣候變化威脅的應(yīng)對(duì)，在本世紀(jì)末把平均氣溫較工業(yè)化前水平升高控制在 2 攝氏度之內(nèi)，并為把升溫控制在 1.5 攝氏度之內(nèi)而努力。將盡快實(shí)現(xiàn)溫室氣體 排放達(dá)峰，本世紀(jì)下半葉實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈*。作為負(fù)責(zé)任的大國(guó)，走低碳節(jié)能發(fā)展之 路既是我國(guó)的責(zé)任所系，亦是使命所向，氫能依托自身低碳清潔的特點(diǎn)有望成為我國(guó)實(shí)現(xiàn) 碳減排大戰(zhàn)略的重要抓手。

1.3重視氫能源戰(zhàn)略地位，各國(guó)爭(zhēng)相發(fā)展氫能源

美國(guó)xian將氫能納入能源戰(zhàn)略，DOE主導(dǎo)產(chǎn)學(xué)研合作。美國(guó)是早將氫能及燃料電池 作為能源戰(zhàn)略的國(guó)家。早在 1920 年便提出“氫經(jīng)濟(jì)”的概念，并出臺(tái)《1920 年氫研究、 開發(fā)及示范法案》，*政府提出氫經(jīng)濟(jì)發(fā)展藍(lán)圖，奧巴馬政府發(fā)布《全面能源戰(zhàn)略》， te朗普政府將氫能和燃料電池作為美國(guó)優(yōu)先能源戰(zhàn)略，并開展前沿技術(shù)研究。2018年美國(guó) 宣布10月8日為美國(guó)國(guó)家氫能與燃料電池紀(jì)念日。

美國(guó)政府對(duì)氫能和燃料電池給予持續(xù)支持，近十年的支持規(guī)模超過16億美元，并積極 為氫能基礎(chǔ)設(shè)施的建立和氫燃料的使用制定相關(guān)財(cái)政支持標(biāo)準(zhǔn)和減免法規(guī)。美國(guó)氫能計(jì)劃 的實(shí)施以美國(guó)能源部(DOE)為主導(dǎo)，將資金集中用于解決氫能產(chǎn)業(yè)所面臨的技術(shù)難題，保持 美國(guó)在世界范圍內(nèi)的領(lǐng)xian地位。DOE 通過資金的投人與引導(dǎo)，構(gòu)建了以 DOE 所屬國(guó)家實(shí) 驗(yàn)室為主導(dǎo)，大學(xué)、研究所及企業(yè)為輔的研發(fā)體系。美國(guó)在氫能及燃料電池領(lǐng)域擁有的專li數(shù)僅次于日本，尤其在質(zhì)子交換膜電池、燃料電池系統(tǒng)、車載儲(chǔ)氫三大領(lǐng)域技術(shù)專li數(shù)量上，兩國(guó)的技術(shù)占比總和均超過 50%。美國(guó)液氫產(chǎn)能和燃料電池乘用車保有量diyi。

截至2018年底，美國(guó)在營(yíng)加氫站42座，計(jì)劃2020年建成75座，2025年達(dá)到200 座，燃料電池乘用車數(shù)量達(dá)到 5899 輛。全年固定式燃料電池安裝超過 100 兆瓦，累計(jì)固 體式燃料電池安裝超過500 兆瓦。

日本高度重視氫產(chǎn)業(yè)，立志第yi個(gè)實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)。日本高度重視氫能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提 出“成為quan球第yi個(gè)實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)的國(guó)家”。政府先后發(fā)布了《日本復(fù)興戰(zhàn)略》《能源戰(zhàn) 略計(jì)劃》《氫能源基本戰(zhàn)略》《氫能及燃料電池戰(zhàn)略路線圖》，規(guī)劃了實(shí)現(xiàn)氫能社會(huì)戰(zhàn)略 的技術(shù)路線。2018 年，日本召開首屆氫能部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議，來自 20 多個(gè)國(guó)家和歐盟 的能源部長(zhǎng)及政府官員參加會(huì)議。未來日本將以2020 東京奧運(yùn)會(huì)為契機(jī)推廣燃料電池車， 打造氫能小鎮(zhèn)。

日本過去 30年累計(jì)投入數(shù)千億日元用于研發(fā)推廣，在氫能和燃料電池技術(shù)擁有專li數(shù) 世界一。在過去的30年里，日本政府先后投入數(shù)千億日元用于氫能及燃料電池技術(shù)的研 究和推廣，并對(duì)加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)和終端應(yīng)用進(jìn)行補(bǔ)貼。日本氫能和燃料電池技術(shù)擁有專li數(shù)世一，已實(shí)現(xiàn)燃料電池車和家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)的大規(guī)模商業(yè)化推廣。2014年量產(chǎn) 的豐田 Mirai 燃料電池車電堆大輸出功率達(dá)到 114 千瓦，能在零下 30 攝氏度的低溫地 帶啟動(dòng)行駛，一次加注氫氣kuai只需3 分鐘，續(xù)航超過500干米，用戶體驗(yàn)與傳統(tǒng)汽車無 差別，已實(shí)現(xiàn)累計(jì)銷量約7000輛，占燃料電池乘用車總銷量的70%以上。儲(chǔ)能領(lǐng)域， EneFarm家用燃料電池項(xiàng)目累計(jì)部署27.4萬套，成本94萬日元，相比2019年下降69%。2017年，日本在神戶港口島建造了氫燃料1兆瓦燃?xì)廨啓C(jī)，是世界上首ge在城市地區(qū)使用 氫燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。為解決氫源供給問題，日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省下屬的新能源與產(chǎn)業(yè)技術(shù) 聯(lián)合開發(fā)發(fā)機(jī)構(gòu)(NEDO)出資 300 億日元支持網(wǎng)內(nèi)企業(yè)探索在文萊和澳大利亞利用化石能 源重整制氫并液化海運(yùn)至本土。

截止 2018 年底，日本在營(yíng)加氫站 113 座，計(jì)劃 2020 年建成 160 座，2025 年建成 320座，2030年達(dá)到900座。燃料電池乘用車保有量達(dá)到2839輛，計(jì)劃保有量 2025年 20萬輛，2030年80萬輛，2040年實(shí)現(xiàn)燃料電池車的普及。

政策、資金助力歐洲向氫能社會(huì)轉(zhuǎn)型，氫能有望向建筑、工業(yè)、交通等多領(lǐng)域滲透。 歐盟將氫能作為能源安全和能源轉(zhuǎn)型的重要保障。在能源戰(zhàn)略層面提出了《2005 歐洲氫能 研發(fā)與示范戰(zhàn)略》《2020 氣候和能源一攬子計(jì)劃》《2030氣候和能源框架》《2050低碳 經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略》等文件，在能源轉(zhuǎn)型層面發(fā)布了《可再生能源指令》《新電力市場(chǎng)設(shè)計(jì)指令和 規(guī)范》等文件。此外，歐盟燃料電池與氫聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目(FCHJU)對(duì)歐洲氫能及燃料電池 的研發(fā)和推廣提供了大量的資金支持，2014-2020年間預(yù)算總額為6.65億歐元。

歐洲如今恰逢能源轉(zhuǎn)型發(fā)展期，發(fā)展氫能源在建筑、工業(yè)、交通運(yùn)輸、電力、就業(yè)等 多領(lǐng)域促進(jìn)歐洲的發(fā)展。其中，到 2030 年，氫氣可以取代估計(jì)的 7%的天然氣(按體積計(jì)算)，到 2040年可以取代32%。它將在2030年和2040年分別覆蓋約250萬戶和超過1100 萬戶家庭的供暖需求，此外還包括商業(yè)建筑。同時(shí)，到 2040 年，部署超過 250 萬臺(tái)燃料 電池將提高能源效率，同時(shí)大約有45,000 輛燃料電池卡車和公共汽車上路，燃料電池列車 也可能取代大約 570 輛柴油列車；包括煉油廠和制氨廠在內(nèi)的所有應(yīng)用都可以實(shí)現(xiàn)向三分 之一超低碳?xì)錃馍a(chǎn)的轉(zhuǎn)變；此外，具有較大減排潛力的應(yīng)用，如直接還原煉鋼，將可以 進(jìn)行大規(guī)模的可行性試驗(yàn)。

德國(guó)是歐洲發(fā)展氫能ju代表性的國(guó)家。氫能與可再生能源融合發(fā)展是德國(guó)可持續(xù)能 源系統(tǒng)和低碳經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，政府專門成立了國(guó)家氫能與燃料電池技術(shù)中心 （NOW-GmbH）推進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域工作，并在 2006 年啟動(dòng)了氫能和燃料電池技術(shù)國(guó)家發(fā)展 計(jì)劃（NIP），從 2007年至216年共計(jì)投資14億歐元，資助了超過240家企業(yè)/50家科 研和教育機(jī)構(gòu)以及公共部門；2017-2019 年開展第二階段的工作，計(jì)劃投資 2.5 億歐元。通過FCUJU和 NIP項(xiàng)目支持，德國(guó)確立了氫能及燃料電池領(lǐng)域的優(yōu)先地位，可再生能源制 氫規(guī)模quan球第yi，燃料電池的供應(yīng)和制造規(guī)模quan球第三。

德國(guó)長(zhǎng)期致力于推廣可再生能源發(fā)電制氫技術(shù)（PowertoGas），通過氫氣連接天然氣 管網(wǎng)，并利用現(xiàn)有成熟的天然氣基礎(chǔ)設(shè)施作為巨大的儲(chǔ)能設(shè)備。液體有機(jī)載體儲(chǔ)氫技術(shù) （LOHC）已成功應(yīng)用于市場(chǎng)，可以實(shí)現(xiàn)氫氣在傳統(tǒng)燃料基礎(chǔ)設(shè)施中的儲(chǔ)存。德國(guó)運(yùn)營(yíng)著世 界二大加氫網(wǎng)絡(luò)，共有加氫站60座，僅次于日本。首列氫燃料電池列車已在德國(guó)投 入商業(yè)運(yùn)營(yíng)，續(xù)航里程接近 1000公里，計(jì)劃2021年增加氫燃料電池列車14列。

盡管英國(guó)是早發(fā)現(xiàn)氫氣及制造氫燃料電池車的國(guó)家，但相較于歐洲其他國(guó)家如德國(guó) 等，英國(guó)政府對(duì)氫能及燃料電池的政策支持缺乏整體性，直到 2016年英國(guó)才出臺(tái)了第yi個(gè) 氫能發(fā)展整體戰(zhàn)略。2014 年，E4tech 及元素能源發(fā)布了氫能及燃料電池路線圖，其中包括了氫氣供應(yīng)鏈路線圖（如氫氣的生產(chǎn)及運(yùn)輸）、終端消費(fèi)路線圖（如運(yùn)輸工具）等 11個(gè) 子路線圖。這份路線圖，作為*戰(zhàn)略的一部分，旨在加快氫能及燃料電池的發(fā)展速度。2017年1月，歐盟的JIVE 項(xiàng)目資助了歐洲5個(gè)國(guó)家部署139輛*燃料電池客車，其 中56輛在英國(guó)。

我國(guó)氫能供給基礎(chǔ)雄厚，未來有望在能源、交通、工業(yè)多領(lǐng)域應(yīng)用。中國(guó)具有豐富的 氫能供給經(jīng)驗(yàn)和產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)。經(jīng)過多年的工業(yè)積累，中國(guó)已是世界上大的制氫國(guó)，初步評(píng) 估現(xiàn)有工業(yè)制氫產(chǎn)能為 2500 萬噸/年，可為氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期階段提供低成 本的氫源。富集的煤炭資源輔之以二氧化碳捕捉與封存技術(shù)(CCS)可提供穩(wěn)定、大規(guī)模、低 成本的氫源供給。同時(shí)，中國(guó)是quan球第yi大可再生能源發(fā)電國(guó)，每年僅風(fēng)電、光伏、水電 等可再生能源棄電約 1000 億千瓦時(shí)，可用于電解水制氫約 200 萬噸，未來隨著可再生能 源規(guī)模的不斷壯大，可再生能源制氫有望成為中國(guó)氫源供給的主要來源。

發(fā)展氫能源對(duì)于中國(guó)戰(zhàn)略意義深遠(yuǎn)。氫能在能源、交通、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域具有廣闊 的應(yīng)用前景，尤其以燃料電池車為代表的交通領(lǐng)域是氫能初期應(yīng)用的突破口與主要市場(chǎng)。中國(guó)汽車銷量已經(jīng)連續(xù)十年居quan球第yi，其中，新能源汽車銷量占總銷量的 50%。工 業(yè)和信息化部已經(jīng)啟動(dòng)《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2035年)》編制工作，將以新能 源汽車高質(zhì)量發(fā)展為主線，探索新能源汽車與能源、交通、信啟、通信等深度融合發(fā)展的 新模式，研究產(chǎn)業(yè)化重點(diǎn)向燃料電池車拓展。在工業(yè)領(lǐng)域，中國(guó)鋼鐵、水泥、化工等產(chǎn)品 產(chǎn)量連續(xù)多年居世界*，氫氣可為其提供高品質(zhì)的燃料和原料。在建筑領(lǐng)域，氫氣通過 發(fā)電、直接燃燒、熱電聯(lián)產(chǎn)等形式為居民住宅或商業(yè)區(qū)提供電熱水冷多聯(lián)供。未來，隨著 碳減排壓力的增大與氫氣規(guī)模化應(yīng)用成本的降低，氫能有望在建筑、工業(yè)能源領(lǐng)域取得突 破性進(jìn)展。

中國(guó)氫能與燃料電池技術(shù)基本具備產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)，政策持續(xù)推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。經(jīng)過多年科 技攻關(guān)，中國(guó)已掌握了部分氫能基礎(chǔ)設(shè)施與一批燃料電池相關(guān)核心技術(shù)，制定出臺(tái)了國(guó)家 標(biāo)準(zhǔn)86項(xiàng)次，具備一定的產(chǎn)業(yè)裝備及燃料電池整車的生產(chǎn)能力；中國(guó)燃料電池車經(jīng)過多年 研發(fā)積累，已形成自主特色的電-電混合技術(shù)路線，并經(jīng)歷規(guī)模示范運(yùn)行。截至 2018年底， 累計(jì)入選工信部公告《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》的燃料電池車型接共計(jì) 77款(剔 除重復(fù)車型)，并在上海、廣東、江蘇、河北等地實(shí)現(xiàn)了小規(guī)模全產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)痉哆\(yùn)營(yíng)，為氫能 大規(guī)模商業(yè)化運(yùn)營(yíng)奠定了良好的基礎(chǔ)。2018年，中國(guó)氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略創(chuàng)新聯(lián)盟 正式成立，成員單位涵蓋氫能制取、儲(chǔ)運(yùn)、加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、燃料電池研發(fā)及整車制造 等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)頭部企業(yè)，標(biāo)志著中國(guó)氫能大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用已經(jīng)開啟。

中國(guó)高度關(guān)注氫能及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2011年以來，政府相繼發(fā)布《“十三五”戰(zhàn) 略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃(2016-2030 年)》《節(jié)能與新能源 汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012~2020年)》《中國(guó)制造2025》等頂層規(guī)劃，鼓勵(lì)并引導(dǎo)氫能及 燃料電池技術(shù)研發(fā)。此外，全國(guó)各地區(qū)也紛紛出臺(tái)相關(guān)政策鼓勵(lì)氫能及燃料電池的發(fā)展。

2. 氫能產(chǎn)業(yè)化：交通領(lǐng)域應(yīng)用為主，多種綜合方式 為輔

氫能目前guang泛應(yīng)用與交通領(lǐng)域，儲(chǔ)能、軍事等領(lǐng)域具備多種應(yīng)用場(chǎng)景。作為清潔能 源，氫能被列為人類能源危機(jī)和環(huán)境污染的終ji解決方案，其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也進(jìn)入高速發(fā)展 階段。目前，應(yīng)用wei廣泛的領(lǐng)域?yàn)槿剂想姵仄囶I(lǐng)域，豐田、本田、現(xiàn)代等著名車企都 推出了各自的燃料電池汽車。隨各國(guó)環(huán)保要求的不斷提高，氫能利用由初的燃料電池汽 車逐漸向其他交通領(lǐng)域擴(kuò)展，燃料電池船舶、燃料電池?zé)o人機(jī)也成為發(fā)展重點(diǎn)，德國(guó)、美 國(guó)、日本、韓國(guó)等國(guó)家均較為重視氫能在交通領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。此外，氫能也可用于家 用電站、軍事領(lǐng)域、便攜電器等領(lǐng)域，應(yīng)用場(chǎng)景較為廣泛，具有較大發(fā)展前景。

2.1 財(cái)政持續(xù)補(bǔ)貼燃料電池汽車，政府政策多面支持產(chǎn)業(yè)發(fā)展

燃料電池汽車補(bǔ)貼由于成本高，補(bǔ)貼力度更大。2015 年以前，純電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力 汽車、燃料電池汽車的財(cái)政補(bǔ)貼政策支持比較同步。財(cái)政部、科技部2009年發(fā)布的《節(jié)能 與新能源汽車示范推廣財(cái)政補(bǔ)助資金管理暫行辦法》中，每輛燃料電池汽車和客車分別可 拿到25萬元和60萬元補(bǔ)貼，雖然分別高出純電動(dòng)乘用車19萬元和10萬元，但補(bǔ)貼額度 較高主要是考慮到燃料電池汽車較高的成本而制定；2013年發(fā)布的《關(guān)于繼續(xù)開展新能源 汽車推廣應(yīng)用工作的通知》提出2014-2015年的補(bǔ)貼退坡政策，燃料電池汽車也包含在內(nèi)。

2015 年以后，電動(dòng)汽車與燃料電池汽車的補(bǔ)貼政策開始分化。2015 年發(fā)布的《關(guān)于 2016-2020 年新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政支持政策的通知》中，對(duì)純電動(dòng)和插電混動(dòng)汽車的補(bǔ)貼大幅退坡，而燃料電池汽車的補(bǔ)貼“不退坡”，體現(xiàn)了在燃料電池產(chǎn)業(yè)成熟度不夠高， 降本尚未到位的情況下的特殊政策支持。

政策持續(xù)扶持燃料電池汽車，氫能與燃料電池有望快速發(fā)展。我們國(guó)家對(duì)新能源汽車 的發(fā)展提“三橫三縱”，其中三縱指混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池汽車三條路線 并行發(fā)展。目前混合動(dòng)力、純電動(dòng)兩條路線發(fā)展較為成熟，氫能源有望在政策的持續(xù)扶持 下，吸引更多資本、技術(shù)、人才，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。2016-2019年，我國(guó)氫燃料電池汽 車產(chǎn)量從629臺(tái)提升至2737臺(tái)，復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)到63%，政策扶持初見成效。

2.2燃料電池汽車打開萬億應(yīng)用市場(chǎng)，規(guī)模化有望降低成本

2.2.1 國(guó)外氫燃料電池汽車發(fā)展先行，國(guó)內(nèi)緊跟技術(shù)進(jìn)步潮流

燃料電池汽車的誕生早可追溯到1966年通用汽車公司的創(chuàng)造性開發(fā)，但該車型并未 得到商業(yè)化應(yīng)用；2013 年，H2USA 聯(lián)盟成立，旨在促進(jìn)燃料電池汽車商業(yè)化以及氫氣相 關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施開發(fā)，合作伙伴包括了福特、日產(chǎn)、戴姆勒、通用和豐田；2014年，豐田推出 商用燃料電池車Mirai，正式打開燃料電池汽車的商用市場(chǎng)。

國(guó)內(nèi)外皆已推出燃料電池汽車，但總體應(yīng)用程度較低。國(guó)外主流車廠較為關(guān)注燃料電 池汽車生產(chǎn)，多家車企推出量產(chǎn)計(jì)劃。其中，豐田、本田、現(xiàn)代已經(jīng)推出了量產(chǎn)版的燃料 電池乘用車，奔馳、日野推出了燃料電池客車，國(guó)內(nèi)雖然已推出燃料電池乘用車但尚未實(shí) 現(xiàn)市場(chǎng)化銷售。從應(yīng)用程度上來看，國(guó)內(nèi)上汽剛剛實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車商業(yè)化，市場(chǎng)化程度 較低，美國(guó)、歐洲和日本雖然市場(chǎng)化程度較高，但采購(gòu)量仍然有限，燃料電池汽車范 圍內(nèi)應(yīng)用程度普遍較低。

豐田 Mirai 實(shí)現(xiàn)成本突破，量產(chǎn)燃料電池汽車*投放市場(chǎng)。燃料電池汽車由于成本 較高，投入消費(fèi)市場(chǎng)較為困難，豐田的燃料電池汽車 Mirai 的正式投放標(biāo)志著燃料電池汽 車進(jìn)入市場(chǎng)化階段。Mirai 是豐田FCV（Fuel Cell Vehicle）計(jì)劃的產(chǎn)物。1992年豐田開 始進(jìn)行氫燃料電池汽車研究，2013 年在東京車展展出 FCV 概念車，2014 年 FCV 概念車 完成技術(shù)驗(yàn)證，得名 Mirai 并在日本正式上市，售價(jià) 723 萬日元（約 44 萬人民幣），補(bǔ) 貼后僅售520萬日元（約31萬人民幣）。Mirai 整套系統(tǒng)的核心為其燃料電池堆棧，即其 動(dòng)力系統(tǒng)TFCS（Toyota FC Stack）。

本田推出Clarity，電堆體積功率密度領(lǐng)xian。日系車企中，豐田對(duì)燃料電池汽車的 投入大，本田次之。本田自1996年開始研究燃料電池技術(shù)，1999年開始進(jìn)行燃料電池 車用實(shí)驗(yàn)工作，2016年在日本推出正式銷售的燃料電池汽車Clarity Fuel Cell，售價(jià)766 萬日元（約45萬人民幣）。Clarity所搭載的電堆體積功率密度約為3.1 kW/L 左右，達(dá)到 領(lǐng)xian水平。

現(xiàn)代NEXO 續(xù)航里程超越 Mirai、Clarity，成大里程燃料電池乘用車。NEXO是現(xiàn) 代汽車第二代燃料電池汽車，1998年，現(xiàn)代汽車成立麻北新能源技術(shù)研究院，專注于研究 燃料電池技術(shù)，2013 年 ix35 FCEV 實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，成為量產(chǎn)的燃料電池汽車，2018 年推出第二代量產(chǎn)氫燃料電池車NEXO。NEXO動(dòng)力系統(tǒng)搭載了現(xiàn)代第四代燃料電池技術(shù)， 加速時(shí)間、續(xù)航里程均實(shí)現(xiàn)新突破，其中，續(xù)航里程達(dá) 370英里(592km)，超過豐田Mirai 的 312 英里(502km)以及本田 Clarity 的 365 英里(587km)，成為目前大里程的燃料電 池乘用車。

上汽推出榮威 950，*實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)燃料電池汽車商業(yè)化。上汽集團(tuán)于 2001 年啟動(dòng)燃 料電池汽車研究，是國(guó)內(nèi)早從事燃料電池技術(shù)研發(fā)的車企，也是國(guó)內(nèi)唯yi實(shí)現(xiàn)燃料電池 汽車公告、銷售和上牌的整車企業(yè)。2010 年，上汽 174 輛燃料電池車參加世博會(huì)運(yùn)行， 2017年大通FCV80燃料電池輕客開啟商業(yè)化運(yùn)營(yíng)， 2018年上汽成立上海捷氫科技有限公 司，負(fù)責(zé)上汽燃料電池電堆和系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)。上汽榮威 950 是國(guó)內(nèi)唯yi具有公告、實(shí)現(xiàn)銷 售和完成上牌的燃料電池乘用車，大續(xù)航里程達(dá)到 430 公里，已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)銷 50 臺(tái)，累計(jì) 運(yùn)營(yíng)里程超過50萬公里。

國(guó)內(nèi)燃料電池汽車性能與國(guó)外差距較大，未來仍有進(jìn)步空間。上汽集團(tuán)雖然實(shí)現(xiàn)了中 國(guó)燃料電池汽車的從無到有，但榮威 950 各項(xiàng)指標(biāo)仍遠(yuǎn)低于領(lǐng)xian標(biāo)準(zhǔn)。其中，續(xù)航里 程距離xian進(jìn)水平差距較大，僅能達(dá)到 430km，gao車速、百公里加速、驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率、 電堆功率密度等指標(biāo)也低于水平，作為中國(guó)燃料電池汽車，上汽榮威 950 未來改 進(jìn)空間較大。

2.2.2 燃料電池技術(shù)難度高，產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需更大投入

能量密度等指標(biāo)角度，燃料電池具備優(yōu)勢(shì)。與鋰電池相比，燃料電池系統(tǒng)是發(fā)電裝置， 系統(tǒng)所帶能量的大小取決于氫罐中能存儲(chǔ)多少氫氣燃料，而鋰電則是儲(chǔ)能裝置，存儲(chǔ)能量 的極限受制于電池包的大小，因此氫燃料電池天然具有高質(zhì)量能量密度的優(yōu)勢(shì)。此外，燃 料電池還具備重量較輕、充電時(shí)間短、性能提升空間大等性能優(yōu)點(diǎn)。

燃料電池技術(shù)難度較大，鋰電池成本更優(yōu)。從技術(shù)難度和成本角度來看，鋰電池產(chǎn)業(yè) 發(fā)展比較成熟，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，成本較低；燃料電池汽車技術(shù)難度較大，規(guī)模化程 度低，成本高昂，而國(guó)內(nèi)燃料電池關(guān)鍵材料，如催化劑、質(zhì)子交換膜等尚無法實(shí)現(xiàn)規(guī)模化 生產(chǎn)，部分材料依賴進(jìn)口且多數(shù)為國(guó)外壟斷，價(jià)格更高。故從成本以及市場(chǎng)化角度來看， 鋰電池具備更大優(yōu)勢(shì)。

燃料電池更為環(huán)保，安全性能各有優(yōu)劣。除性能、技術(shù)難度與成本外，燃料電池與鋰 電池在環(huán)保、安全等方面也有一定差異。電動(dòng)汽車雖然也是響應(yīng)環(huán)保號(hào)召而誕生，但美國(guó) 環(huán)境保護(hù)局認(rèn)為用于制造鋰金屬電解質(zhì)和電池陰極的強(qiáng)效熔劑能導(dǎo)致包括癌癥在內(nèi)的多種 疾病，且 用來制造壓縮型高功率鋰電池的鈷金屬具有高致癌性。而燃料電池的排放物為水， 相較而言更為環(huán)保。

從安全性上看，鋰電池在材料、結(jié)構(gòu)等方面對(duì)電池組進(jìn)行了控制，安全性得到提升， 但隨電池使用壽命的消耗，不安全因素也會(huì)增加。燃料電池大的安全風(fēng)險(xiǎn)在于原料的易 燃性，由于氫氣加壓才能變?yōu)橐后w，故燃料電池汽車多攜有高壓氣瓶，在碰撞、加氫氣時(shí) 均容易引發(fā)氫氣泄漏，為降低碰撞后氣瓶的破裂風(fēng)險(xiǎn)，目前車用儲(chǔ)氫裝置大多采用碳纖維 材料，在一定程度上保證了燃料電池汽車的安全性。

燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)多、技術(shù)不成熟，燃料電池汽車發(fā)展需更大投入。與鋰電池產(chǎn)業(yè) 鏈相比，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上下游環(huán)節(jié)更多，對(duì)投入的要求更大。上游燃料電池堆主要由膜 電極（由催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層組成）與雙極板構(gòu)成，但國(guó)內(nèi)上游關(guān)鍵材料的 研發(fā)與國(guó)外水平存在較大差距。其一，關(guān)鍵材料無法實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，催化劑等大多采用進(jìn)口 材料，國(guó)內(nèi)尚未實(shí)現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，導(dǎo)致上游成本過高；其二，制造技術(shù)落后，雙極板等制 造質(zhì)量不穩(wěn)定，運(yùn)維成本較高；其三，制氫方法處于過渡階段，現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)主要采用成 本較低、氫氣產(chǎn)物純度較高的氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫方法，天然氣與煤炭制氫也在備用之列，制 氫流程無法實(shí)現(xiàn)*環(huán)保，原料成本較高。目前，國(guó)內(nèi)燃料電池上游相關(guān)材料以及相關(guān)技 術(shù)的研發(fā)仍處于起步階段，需更大投入。

與鋰電池相比，燃料電池下游需配備加氫站，而鋰電池則需配備充電站。目前國(guó)內(nèi)充 電站普及度較高，電動(dòng)汽車充電可采用公共充電站也可采用家庭充電樁，充電更為便捷， 但出于安全性考慮，與普通汽車相似，燃料電池汽車僅能在公共站點(diǎn)補(bǔ)充燃料。因此，為 促進(jìn)燃料電池下游應(yīng)用，必須推動(dòng)加氫站的建設(shè)，但加氫站的投資遠(yuǎn)高于普通汽車的加油 站，回收成本時(shí)間較長(zhǎng)，需要更多財(cái)政支持，投資成本和時(shí)間成本在一定程度上抑制了燃 料電池的下游應(yīng)用。因此，從上、下游來看，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展整體仍不成熟，未來還 需要更大的資金支持和研發(fā)支持。

2.2.3 商用車為主要產(chǎn)業(yè)化方向，應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯

雖然燃料電池乘用車在上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用，但使用量仍然較低，燃料電池商 用車由于對(duì)空間要求低，對(duì)質(zhì)量能量密度要求高，是更適用氫燃料電池的重要發(fā)展方向， 在燃料電池商用車領(lǐng)域，公交車、輕型和中型卡車一直處于應(yīng)用前沿。

上燃料電池商用車應(yīng)用更為廣泛的原因主要有以下兩點(diǎn)：

第yi，基礎(chǔ)設(shè)施依賴性高，運(yùn)營(yíng)集中使用具備優(yōu)勢(shì)。燃料電池汽車的商業(yè)化推廣與加 氫站的建設(shè)程度聯(lián)系密切，由于加氫站成本過高，上普遍存在著加氫站建設(shè)不足的問題。燃料電池乘用車與燃油車比較類似，需要成熟的基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)建設(shè)，對(duì)加氫站依賴度較 高，而商用車則僅需保障固定用途，且多為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)移動(dòng)，只需少量加氫站的建設(shè)，較適合 于上氫能基礎(chǔ)設(shè)施不完備的現(xiàn)狀。

第二，質(zhì)量能量密度帶動(dòng)續(xù)航里程，在商用車領(lǐng)域體現(xiàn)性價(jià)比*性。從性能上來看， 燃料電池汽車由于電池能量密度較高，故能實(shí)現(xiàn)較長(zhǎng)的續(xù)航里程，更適合于商用車。此外， 燃料電池汽車目前的成本較高，乘用車不僅需承擔(dān)高昂成本且未能充分利用電池的性能優(yōu) 勢(shì)，故性價(jià)比較低，比較而言，商用車更能發(fā)揮燃料電池優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)較高性價(jià)比。

與情況相同，目前國(guó)內(nèi)燃料電池汽車發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)化方向也集中在商用車領(lǐng)域。從新能源汽車的財(cái)政補(bǔ)貼政策上來看，2010年發(fā)布的《私人購(gòu)買新能源汽車試點(diǎn)財(cái)政補(bǔ)助 資金管理暫行辦法》并未將燃料電池汽車包括在內(nèi)，即自燃料電池汽車發(fā)展初期，國(guó)家對(duì) 燃料電池汽車的補(bǔ)貼就主要集中在商用車領(lǐng)域，這一政策思路也延續(xù)至今。

我國(guó)現(xiàn)階段以商用車作為燃料電池汽車主要產(chǎn)業(yè)化方向除考慮到上述共性問題外， 還有出于我國(guó)國(guó)情的考量。

第yi，儲(chǔ)氫技術(shù)限制。我國(guó)目前燃料電池汽車的儲(chǔ)氫技術(shù)遠(yuǎn)落后于國(guó)外水平，商用車 可以簡(jiǎn)單地通過增加儲(chǔ)氫瓶增加續(xù)航能力，對(duì)儲(chǔ)氫技術(shù)的要求不高，而乘用車由于空間較 小，對(duì)燃料電池體積要求較高，技術(shù)難度大，成本高，故先發(fā)展商用車較適合我國(guó)技術(shù)發(fā) 展現(xiàn)狀。

第二，商用車領(lǐng)域環(huán)保需求。國(guó)內(nèi)商用車環(huán)保技術(shù)水平較低，導(dǎo)致商用車保有量雖低 于乘用車，但污染物排放反而較高。純電動(dòng)汽車雖然可實(shí)現(xiàn)環(huán)保要求，但純電動(dòng)商用車電 池搭載量較大性價(jià)比較低，環(huán)保作用有限，推廣燃料電池商用車則更易滿足環(huán)保需求。

第三，產(chǎn)業(yè)化長(zhǎng)期規(guī)劃。國(guó)內(nèi)燃料電池商用車現(xiàn)階段發(fā)展水平好于乘用車，以商用車 為先導(dǎo)可培育起燃料電池汽車較為完整的產(chǎn)業(yè)鏈。其一，可以利用商用車發(fā)展逐步提升我國(guó)燃料電池技術(shù)，彌補(bǔ)技術(shù)劣勢(shì)，降低成本，為乘用車積累技術(shù)軟實(shí)力；其二，商用車對(duì) 于加氫站的依賴程度較低，可以平滑我國(guó)的加氫站建設(shè)投入，不會(huì)由于短期基礎(chǔ)設(shè)施投入 過大帶來產(chǎn)業(yè)發(fā)展不平衡情況，同時(shí)加氫站網(wǎng)絡(luò)的逐步建設(shè)*也將為長(zhǎng)期乘用車推廣奠 定良好基礎(chǔ)；其三，商用車社會(huì)推廣效果較好，便于未來乘用車的市場(chǎng)化。

2.2.4 規(guī)模化有望降低成本，商用車過渡到乘用車打開萬億級(jí)市場(chǎng)空間

根據(jù)我國(guó)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中對(duì)燃料電池汽車總體技術(shù)路線的規(guī)劃， 2020 年，計(jì)劃實(shí)現(xiàn)燃料電池汽車在特定地區(qū)公共服務(wù)用車領(lǐng)域的小規(guī)模示范應(yīng)用，達(dá)到 5000 輛規(guī)模；2025 年在城市私人用車、公共服務(wù)用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大批量應(yīng)用，達(dá)到 5 萬輛 規(guī)模；2030 年在私人乘用車、大型商用車領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模商用化推廣，達(dá)到百萬輛規(guī)模。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，結(jié)合我國(guó)燃料電池汽車商用車、乘用車發(fā)展現(xiàn)狀，我們預(yù)計(jì)2050 年燃料電 池汽車市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到500 萬輛，假設(shè)2020年5000輛全部為商用車，2025年的50000 輛中60%為商用車，2030年的100萬輛中40%為商用車，2050年500萬輛中 20%為商 用車。

此外，根據(jù)《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》中對(duì)單車成本的規(guī)劃，我們采用單車大成本進(jìn)行估計(jì)，即2020 年燃料電池汽車商用車、乘用車成本分別為150萬元、 30萬元；2025 年，分別為 100 萬元、20 萬元；2030 年，分別為 60 萬元、18 萬元，根據(jù)技術(shù)發(fā) 展情況，我們估計(jì) 2050 年兩種車型成本將進(jìn)一步下降，分別降為 30 萬元和 10 萬元。以 上數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)我們對(duì)單車價(jià)值量進(jìn)行了估計(jì)，并由此推算出燃料電池汽車的整車市場(chǎng)空間。

根據(jù)測(cè)算，我們認(rèn)為燃料電池汽車整車市場(chǎng)空間 2030 年將超過 3000 億，2050 年有 望突破7000億。

將整車結(jié)構(gòu)進(jìn)行拆分，分別估計(jì)各組成部件未來市場(chǎng)空間。燃料電池系統(tǒng)是燃料電池 汽車的主要構(gòu)成，燃料電池系統(tǒng)主要包括電堆和氣體循環(huán)系統(tǒng)，其中，電堆由膜電極（由 質(zhì)子交換膜、催化劑、氣體擴(kuò)散層構(gòu)成）、雙極板及密封件等組成。

在電堆的各個(gè)組成部件中，質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層以及膜電極組件則受規(guī)模化生產(chǎn) 影響顯著，隨產(chǎn)能上升價(jià)值占比降低，催化劑、雙極板分別需要鉑和不銹鋼材料，成本以 商品材料成本為主，對(duì)產(chǎn)量不敏感，規(guī)模化生產(chǎn)后價(jià)值占比提升；

基于以上分析，我們分別對(duì) 2020-2030年燃料電池系統(tǒng)成本、使用成本進(jìn)行假設(shè)，對(duì) 燃料電池汽車各個(gè)組成部件未來市場(chǎng)空間進(jìn)行估計(jì)。

根據(jù)測(cè)算，我們預(yù)計(jì)2030年燃料電池汽車系統(tǒng)關(guān)鍵零部件的市場(chǎng)空間將超過2000億， 2050 年將超過 3000 億。預(yù)計(jì)到 2050 年，燃料電池汽車整車加各零部件市場(chǎng)空間將突破 萬億。

2.3 低污染、高續(xù)航促進(jìn)交通領(lǐng)域應(yīng)用，清潔船舶、無人機(jī) 應(yīng)用前景廣闊

船舶污染物排放標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，燃料電池成為綠色船舶shou選。自2015年起，海事 組織對(duì)船舶燃料含硫量、氮氧化物的排放提出了更為嚴(yán)格的要求，中國(guó)船舶污染物排放標(biāo) 準(zhǔn)也陸續(xù)出臺(tái)，2016 年交通運(yùn)輸部發(fā)布《船舶發(fā)動(dòng)機(jī)排氣污染物排放限值及測(cè)量方法》，對(duì)船舶排放的一氧化碳、碳?xì)浠衔铩⒌趸锖皖w粒物提出了明確要求，2017年中國(guó)船 級(jí)社制定《船舶應(yīng)用替代燃料指南2017》，對(duì)燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)描述。隨著船舶環(huán) 保要求的提高，動(dòng)力系統(tǒng)采用清潔能源大勢(shì)所趨，燃料電池系統(tǒng)作為能源高效、*、 震動(dòng)噪聲低的動(dòng)力系統(tǒng)，是未來船舶動(dòng)力裝置發(fā)展的shou選。

國(guó)外燃料電池船舶領(lǐng)xian，國(guó)內(nèi)重視度不斷提升。歐洲對(duì)清潔船舶研究的支持力度大， 相關(guān)技術(shù)領(lǐng)xian，德國(guó)于 2008年研制出世界燃料電池游船“Alsterwasser”號(hào)；日 本燃料電池技術(shù)領(lǐng)xian，清潔船舶起步較晚但發(fā)展較快，2009年制定《船舶行業(yè)中長(zhǎng)期科研 計(jì)劃》，提出采用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)減少船舶污染排放，2015年推出燃料電池漁船，三菱 重工等企業(yè)也持續(xù)投入研究；韓國(guó)2010年發(fā)布《造船產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃》，提出發(fā) 展燃料電池系統(tǒng)的要求，三星重工、STX造船等企業(yè)均參與到燃料電池船舶項(xiàng)目。

國(guó)內(nèi)船舶動(dòng)力系統(tǒng)以柴油機(jī)為主，存在著能量轉(zhuǎn)化率低、燃料需求高，環(huán)境污染嚴(yán)重 等問題，隨著環(huán)保需求的上升，國(guó)內(nèi)對(duì)清潔船舶的重視度不斷提高。目前國(guó)內(nèi)清潔船舶研 制工作主要集中在中船重工第七一二研究所，2019年底，七一二所在上海海事會(huì)展上 展出自主研發(fā)的500kW級(jí)船用氫燃料電池系統(tǒng)，關(guān)鍵性能指標(biāo)已達(dá)到xian進(jìn)水平，我國(guó) 燃料電池清潔船舶研究已取得重大突破。據(jù)中船重工披露，2016年電動(dòng)船市場(chǎng)規(guī)模達(dá)56.3 億，預(yù)計(jì)到2021年將達(dá)近百億，并逐步向長(zhǎng)江經(jīng)濟(jì)帶、珠江流域、環(huán)渤海地區(qū)推廣。

無人機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)要求高，燃料電池技術(shù)有望突破無人機(jī)續(xù)航瓶頸。由于無人機(jī)“無人” 性質(zhì)的特殊性，除大型軍用外，其在環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、運(yùn)輸?shù)确矫鎽?yīng)用較為廣泛，而對(duì)于 這些應(yīng)用，無人機(jī)有效載荷需求較高，對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)的可控性和續(xù)航里程要求更為嚴(yán)格。現(xiàn) 有的小型無人機(jī)采用的動(dòng)力系統(tǒng)主要是鋰電池和內(nèi)燃機(jī)。鋰電池主要應(yīng)用于起飛重量 10kg 以下的小型無人機(jī)，擁有噪聲低、有效載荷靈活、*等優(yōu)點(diǎn)，但受制于能量密度，鋰 電池推進(jìn)系統(tǒng)續(xù)航能力和耐久性不足，難以滿足無人機(jī)技術(shù)更新要求；小型內(nèi)燃機(jī)的液態(tài) 碳?xì)浠夏芰棵芏容^高，續(xù)航能力好，但其高熱量、高污染、高噪音、載荷靈活性差的缺 陷也無法適應(yīng)無人機(jī)應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展。

燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)則綜合了鋰電池和內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，其耐用性和續(xù)航能力等 已經(jīng)在軍用無人機(jī)上得到了證實(shí)，未來消費(fèi)級(jí)、工業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景將更為廣闊。

我國(guó)燃料電池?zé)o人機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，處于領(lǐng)xian地位。2015年，中國(guó)首架氫燃料電 池?zé)o人機(jī)“飛躍一號(hào)”在第三屆中國(guó)（上海）技術(shù)進(jìn)出口交易會(huì)上展出，成為繼美國(guó)、 德國(guó)后第三個(gè)可自主生產(chǎn)燃料電池?zé)o人機(jī)的國(guó)家，燃料電池?zé)o人機(jī)技術(shù)領(lǐng)xian。隨著無 人機(jī)在國(guó)內(nèi)應(yīng)用場(chǎng)景的擴(kuò)展，燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)有望在無人機(jī)領(lǐng)域得到規(guī)模化應(yīng)用。

2.4技術(shù)與成本突破為關(guān)鍵，家庭儲(chǔ)能等領(lǐng)域應(yīng)用空間廣闊

除在交通領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用外，燃料電池在移動(dòng)式應(yīng)用和固定式應(yīng)用領(lǐng)域也有廣闊前 景。移動(dòng)式應(yīng)用主要是燃料電池型移動(dòng)充電裝置，固定式應(yīng)用則包括家用燃料電池、偏遠(yuǎn) 地區(qū)獨(dú)立電站等發(fā)電裝置。

能量密度等優(yōu)勢(shì)促成燃料電池在移動(dòng)充電裝置領(lǐng)域的應(yīng)用。燃料電池具有較高的能量 密度，續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)，更為滿足筆記本電腦、手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備的移動(dòng)充電需求。目前，Intelligent Energy公司已經(jīng)開發(fā)出燃料電池移動(dòng)電源“Upp”，并投入非洲市場(chǎng)以解決非洲部分 地區(qū)存在的供電基礎(chǔ)設(shè)施不穩(wěn)定問題。但目前燃料電池移動(dòng)電源仍待解決成本高、質(zhì)量重、 不穩(wěn)定等問題，難以實(shí)現(xiàn)*市場(chǎng)化。我國(guó)相關(guān)領(lǐng)域研究仍處于空白階段，未來隨著燃料 電池技術(shù)的進(jìn)步，有望進(jìn)駐移動(dòng)電源領(lǐng)域。

家庭儲(chǔ)能應(yīng)用環(huán)境簡(jiǎn)單，技術(shù)突破難度小，應(yīng)用前景廣闊。根據(jù)松下電器數(shù)據(jù)，對(duì)于 單個(gè)家庭來說，使用燃料電池家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)直接發(fā)電可比傳統(tǒng)間接發(fā)電每年節(jié)約 3734kW·h 電量，家用燃料電池節(jié)能效果突出。此外，燃料電池家用環(huán)境簡(jiǎn)單，技術(shù)突破 難度較小，目前技術(shù)水平與成本控制較為平衡，可以被大多數(shù)家庭所接受。

日本家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)已經(jīng)非常成熟，根據(jù)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省報(bào)告，截止2017年底，燃料電 池家庭儲(chǔ)能系統(tǒng)安裝量已達(dá) 23萬，歐洲、韓國(guó)也在加大燃料電池家用儲(chǔ)能系統(tǒng)部署。我國(guó)相關(guān)技術(shù)成本仍較高，目前還未在國(guó)內(nèi)開展應(yīng)用，但我國(guó)人口基數(shù)大、家庭用電需求高， 未來相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展空間巨大。

3.氫產(chǎn)業(yè)鏈：上游供給充分，中游制造實(shí)力期待突 破

3.1制氫：三種路線并舉，化石能源制氫向可再生能源過渡

我國(guó)的制氫工業(yè)以引進(jìn)技術(shù)為主，技術(shù)相對(duì)成熟，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距不大。當(dāng)前，氫 的制取技術(shù)主要有三種比較成熟的路線：一是以煤炭、石油、天然氣為代表的化石能源重 整制氫；二是以焦?fàn)t煤氣、氯堿尾氣、丙烷脫氫為代表的工業(yè)副產(chǎn)提純制氫；三是以電解 水制氫為代表的可再生能源制氫。其他技術(shù)路線，如生物質(zhì)直接制氫和光解水制氫等目前 產(chǎn)收率較低，仍處于實(shí)驗(yàn)和開發(fā)階段，尚未達(dá)到規(guī)模制氫要求。

化石能源重整制氫：煤制氫技術(shù)成熟，價(jià)格相對(duì)較低，是目前主要的化石能源重整制 氫方式。煤制氫通過氣化技術(shù)將煤炭轉(zhuǎn)化為合成氣，經(jīng)過水煤氣變換分離處理來提取高純 度的氫氣。煤制氫技術(shù)路線可以大規(guī)模穩(wěn)定制氫，成熟高效。原料煤作為主要的消耗原 料，約占煤制氫總成本的 50%。以成本低的煤氣化制氫技術(shù)為例，每小時(shí)產(chǎn)能 54 萬方 合成氣的裝置，在原料煤（6000大卡，含碳量80%以上）價(jià)格600元/噸的情況下，制氫 成本約8.85元/千克。結(jié)合尚處在探索示范階段的碳補(bǔ)集與封存（CCS）技術(shù)以控制化石能 源重整制氫的碳排放，按照煤制氫路線單位氫氣生成二氧化碳的平均比例計(jì)算，增加 CCS 后以上設(shè)定條件下的沒制氫成本約為 15.85 元/千克。今后，隨著國(guó)內(nèi) CCS 技術(shù)的進(jìn)一步 開發(fā)，煤制氫此方面成本將下降。

天然氣制氫受制于原料資源，在我國(guó)尚未大規(guī)模發(fā)展。天然氣制氫技術(shù)中，國(guó)外采取 的主流方法為蒸汽重整制氫。天然氣作為原料占制氫成本比重達(dá) 70%以上，因此天然氣價(jià)格是決定此技術(shù)路線下制氫價(jià)格的重要因素。天然氣制氫平均成本高于煤氣化制氫，再加 上中國(guó)“富煤、缺油、少氣”的資源稟賦特點(diǎn)，僅有少數(shù)地區(qū)可以探索開展。

工業(yè)副產(chǎn)提純制氫：工業(yè)廢氣等副產(chǎn)供給充足，為氫能發(fā)展拓寬來源。工業(yè)副產(chǎn)提純 制氫包括焦?fàn)t煤氣中氫的回收利用、甲醇及合成氨工業(yè)、丙烷脫氫（PDH）項(xiàng)目制氫、氯 堿廠回收副產(chǎn)氫制氫等。對(duì)工業(yè)副產(chǎn)中的氫進(jìn)行提純，不僅可以提高資源利用效率，實(shí)現(xiàn) 經(jīng)濟(jì)效益，又能起到降低污染、改善環(huán)境的效果。

中國(guó)作為世界上大的焦炭生產(chǎn)國(guó)，生產(chǎn)焦炭產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣約350-450立方米/噸， 而焦?fàn)t煤氣中氫氣含量達(dá)54%-59%，利用變壓吸附（PSA）技術(shù)可以制取高純度氫。焦?fàn)t 煤氣制氫成本較低，目前為 11元/千克左右。中國(guó)燒堿年產(chǎn)量基本在3,000萬-3,500萬噸 之間，其產(chǎn)生的副產(chǎn)氫氣75-87.5萬噸約有40%能剩余，合計(jì)約28-34萬噸。甲醇及合成 氨工業(yè)、PDH 項(xiàng)目的合成氣含氫量達(dá) 60%-95%，通過純化技術(shù)可制取滿足燃料電池應(yīng)用 的氫氣。中國(guó)目前的甲醇產(chǎn)能約為8,351萬噸/年，甲醇馳放氣含氫氣數(shù)十億立方米；合成 氨產(chǎn)能約1.5億噸/年，合成氨馳放氣可回收氫氣約100 萬噸/年。中國(guó)PDH項(xiàng)目目前副產(chǎn) 含氫量約37萬噸/年。

當(dāng)前工業(yè)副產(chǎn)提純制氫的提純成本為 0.3-0.6 元/千克，加副產(chǎn)氣體成本的綜合制氫成 本在10-16元/千克之間。工業(yè)副產(chǎn)提純制氫能夠提供百萬噸級(jí)氫氣供應(yīng)，能為氫能產(chǎn)業(yè)發(fā) 展初期提供相對(duì)低成本、分布式氫源。

可再生能源制氫：制氫行業(yè)未來方向，除電解水技術(shù)外其他處于起步階段。可再 生能源制氫技術(shù)路線目前主要是電解水制氫，電解水制氫技術(shù)主要有：堿性水電解槽（AE） 技術(shù)，wei成shu，國(guó)內(nèi)單臺(tái)大產(chǎn)氣量為 1,000立方米/小時(shí)；質(zhì)子交換膜水電解槽（PEM） 技術(shù)能效較高，國(guó)內(nèi)單臺(tái)大產(chǎn)氣量為 50 立方米/小時(shí)；固體氧化物水電解槽（SOE）采 用水蒸氣點(diǎn)解，能效gao，但尚處于實(shí)驗(yàn)階段。

電解水制氫目前成本高，且火電占比高的供電環(huán)境下環(huán)保效果低下。電解水制氫成本 主要來源于固定資產(chǎn)投資、電和固定生產(chǎn)運(yùn)維這四項(xiàng)開支，其中電價(jià)高是造成電解水成本 高的主要原因，電價(jià)占其總成本的 70%以上。采用市電生產(chǎn)，制氫成本高達(dá) 30-40 元/千 克。利用“谷電”電價(jià)，低于 0.3 元/千瓦時(shí)，電解水制氫成本接近傳統(tǒng)石化能源制氫。且 在火電占比較高的供電環(huán)境下，按中國(guó)電力平均碳強(qiáng)度計(jì)算，電解水制氫 1 千克的碳排放 高達(dá) 35.84 千克，是化石能源重整制氫單位碳排放的 3-4 倍。若使用富余的可再生能源電 力 (水電、風(fēng)電、太陽能等)的邊際成本較低，制取氫氣的成本會(huì)更加低廉，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn) 可持續(xù)，并將二氧化碳排放量大幅降低。

供電結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變與政策支持促進(jìn)可再生能源制氫發(fā)揮效率、環(huán)保雙重效能。未來，可再 生能源制氫具有巨大的發(fā)展?jié)摿Α?guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)與國(guó)家能源局先后發(fā)文，支持高 效利用廉價(jià)且豐富的可再生能源制氫。四川、廣東等地對(duì)電解水制氫給予政策支持，將其gao電價(jià)分別限定為 0.3 元/千瓦時(shí)和 0.26 元/千瓦時(shí)。伴隨技術(shù)發(fā)展、規(guī)模化效應(yīng)，都會(huì) 使此技術(shù)路線成本下降。

目前，中國(guó)的氫能市場(chǎng)還處于發(fā)展初期，三種制氫路線并舉，結(jié)合不同技術(shù)路線制氫 的產(chǎn)能、經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性角度，不同地區(qū)需要依據(jù)資源稟賦、科技及成本等條件進(jìn)行選擇。整體而言，氫氣供給充足，來源由由化石能源向可再生能源過渡。預(yù)計(jì)2030年左右，可再 生能源電解水將成為有效供氫主體，積極推動(dòng)生物制氫和太陽能光解水制氫技術(shù)發(fā)展；2050 年左右中國(guó)能源結(jié)構(gòu)從傳統(tǒng)化石能源為主轉(zhuǎn)向以可再生能源為主的多元格局，會(huì)推動(dòng)可再 生能源電解水制氫占比大幅提升，煤制氫結(jié)合 CCS技術(shù)、生物制氫和太陽能光解水制氫等 技術(shù)將會(huì)成為氫能源供給的重要補(bǔ)充。

3.2 儲(chǔ)氫：高壓氫罐接近領(lǐng)xian水平，固、液儲(chǔ)氫仍處示 范應(yīng)用階段

氫的儲(chǔ)存要求安全、高效、低成本、便捷，主要技術(shù)指標(biāo)有容量、加注便捷性、耐久 性等。當(dāng)前，氫的儲(chǔ)存主要由氣態(tài)儲(chǔ)氫、液態(tài)儲(chǔ)氫和固體儲(chǔ)氫三種形式。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是guang泛的應(yīng)用形式，低溫液態(tài)儲(chǔ)氫主要在航天等領(lǐng)域得到應(yīng)用，有機(jī)液態(tài)儲(chǔ)氫和固態(tài)儲(chǔ)氫 尚處于示范階段。

高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫占比gao，技術(shù)成熟，成本有望迅速下降。高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫是現(xiàn)階段的主 要儲(chǔ)氫方式，其容器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、充放氫速度快，分為高壓氫瓶和高壓容器兩大類。wei成shu且成本較低的技術(shù)是鋼制氫瓶和鋼制壓力容器。20MPa鋼制氫瓶已經(jīng)在工業(yè)中廣泛應(yīng)用， 且與45MPa鋼制氫瓶、98MPa鋼帶纏繞式壓力容器組合應(yīng)用于加氫站。碳纖維纏繞高壓氫瓶為車載儲(chǔ)氫提供了方案。目前 70MPa 碳纖維纏繞 IV 型瓶已是國(guó)外燃料電池乘用車車 載儲(chǔ)氫的主流技術(shù)，我國(guó)燃料電池商用車載儲(chǔ)氫方式以 35MPa 碳纖維纏繞 III 型瓶為主， 70MPa 碳纖維纏繞 III 型瓶也已少量用于我國(guó)燃料電池乘用車中。接近領(lǐng)xian水平。70Mpa 的儲(chǔ)氫罐的制備現(xiàn)在是我國(guó)高壓氣態(tài)儲(chǔ)氫面臨的主要難題，125kg 的儲(chǔ)氫系統(tǒng)價(jià) 格上萬元，若能實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，其成本將迅速下降。

液態(tài)儲(chǔ)氫投入與損耗大，目前未投入商用。液態(tài)儲(chǔ)氫可分為低溫液態(tài)儲(chǔ)氫和有機(jī)液體 儲(chǔ)氫，具有儲(chǔ)氫密度高等優(yōu)勢(shì)。低溫液態(tài)儲(chǔ)氫的儲(chǔ)氫密度可達(dá) 70.6kg/m³，但液氫裝置一 次性投入較大，液化的過程中存在較高能耗，儲(chǔ)存過程中的蒸發(fā)會(huì)產(chǎn)生一定損耗，每天 1%-2%的揮發(fā)，而汽油每月只損失 1%，因此目前極不經(jīng)濟(jì)，在我國(guó)僅用于航天工程等領(lǐng) 域，民用領(lǐng)域尚未出臺(tái)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。有機(jī)液體儲(chǔ)氫其產(chǎn)生的氫化物性能穩(wěn)定，安全性高，但 存在脫氫效率較低、反應(yīng)溫度較高、催化劑易被中間產(chǎn)物毒化等使用問題。目前國(guó)內(nèi)已有 燃料電池客車車載儲(chǔ)氫示范應(yīng)用。

我國(guó)固態(tài)儲(chǔ)氫尚處示范階段，克服技術(shù)問題將在燃料電池領(lǐng)域迅猛發(fā)展。固態(tài)儲(chǔ)氫是ju潛力的儲(chǔ)氫方式，能夠克服高壓氣態(tài)、低溫液態(tài)儲(chǔ)氫方式的缺點(diǎn)，運(yùn)輸方便、儲(chǔ)氫體 積密度大、壓力低、成本低、高安全性等特點(diǎn)使其特別適合應(yīng)用于燃料電池汽車。但目前 主流金屬儲(chǔ)氫材料重量?jī)?chǔ)氫率低于3.8wt%，克服氫的吸放溫度限制是實(shí)現(xiàn)更高效儲(chǔ)氫的主 要技術(shù)難題。目前國(guó)外固態(tài)儲(chǔ)氫已經(jīng)在燃料電池潛艇中得以商用，在分布式發(fā)電、風(fēng)電制 氫、規(guī)模儲(chǔ)氫中得到示范應(yīng)用，中國(guó)的固態(tài)儲(chǔ)氫也在分布式發(fā)點(diǎn)中得以示范應(yīng)用。

3.3 運(yùn)氫：短期長(zhǎng)管拖車為主，規(guī)模化后長(zhǎng)期管網(wǎng)發(fā)展是必 然趨勢(shì)

氫的輸運(yùn)按其形態(tài)分為氣態(tài)運(yùn)輸、液態(tài)運(yùn)輸和固體運(yùn)輸，其中氣態(tài)和液態(tài)是目前的主 流運(yùn)輸方式。

高壓氣態(tài)運(yùn)輸短期長(zhǎng)管拖車為主，加壓與運(yùn)力仍待提高。高壓氣態(tài)氫的運(yùn)輸有長(zhǎng)管拖 車和管道運(yùn)輸兩種方式，根據(jù)氫氣的輸送距離、客戶分布及使用要求等情況的不同，適用 于不同場(chǎng)合。高壓長(zhǎng)管拖車目前是國(guó)內(nèi)氫氣近距離運(yùn)輸隊(duì)主要方式，技術(shù)相對(duì)成熟，發(fā)展 成長(zhǎng)了一批儲(chǔ)運(yùn)氫相關(guān)企業(yè)。但當(dāng)前與國(guó)內(nèi)的技術(shù)和效率同領(lǐng)xian水平存在一定的差距。國(guó)內(nèi) 20MPa 長(zhǎng)管拖車是zui普遍的形式，單車運(yùn)量約為 300 千克，而國(guó)外領(lǐng)xian技術(shù)采用 45MPa纖維纏繞高壓氫瓶長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸，單車運(yùn)量高達(dá) 700千克。

液態(tài)氫運(yùn)輸在技術(shù)成熟地區(qū)廣泛運(yùn)用，我國(guó)民用尚處空白。液態(tài)氫運(yùn)輸適合遠(yuǎn)距離、 運(yùn)量大的應(yīng)用場(chǎng)景，采用液氫運(yùn)輸方式能夠減少車輛運(yùn)輸頻率，提高加氫站的供應(yīng)能力。目前美國(guó)、日本已大量投入使用液氫罐車作為加氫站運(yùn)氫的重要方式之一，我國(guó)目前尚無 民用液氫運(yùn)輸?shù)膶?shí)踐，以高壓氣態(tài)方式為主。

輸氫管道建設(shè)尚有差距，管網(wǎng)結(jié)合勢(shì)在必行。管道運(yùn)輸管道運(yùn)輸運(yùn)行壓力通常為 1.0-4.0MPa，運(yùn)量大、能耗低、邊際成本低，是實(shí)現(xiàn)大規(guī)模、長(zhǎng)距離氣態(tài)氫運(yùn)輸?shù)闹匾?式。管網(wǎng)建設(shè)一次性投入資金規(guī)模巨大，但長(zhǎng)期看來是氫氣運(yùn)輸發(fā)展的必然趨勢(shì)。截至 2019 年，美國(guó)已有約2600公里的輸氫管道，歐洲已有1598公里，而我國(guó)還停留在“百公里級(jí) “。輸氫管網(wǎng)建設(shè)在初期可以積極探索摻氫天然氣的方法，充分利用現(xiàn)有的能源運(yùn)輸管道 設(shè)施。

目前，我國(guó)氫能儲(chǔ)運(yùn)將持續(xù)以長(zhǎng)管拖車運(yùn)輸高壓氣態(tài)氫為主，以低溫液態(tài)氫、管道運(yùn) 輸方式為輔，協(xié)同發(fā)展。長(zhǎng)期來看，車載儲(chǔ)氫技術(shù)將采用更高密度和安全性的技術(shù)推動(dòng)高 壓氣態(tài)氫、液態(tài)氫的運(yùn)輸，氫氣管網(wǎng)建設(shè)也將加速布局，實(shí)現(xiàn)不同細(xì)分市場(chǎng)和區(qū)域的協(xié)同 發(fā)展。

3.4加氫：各地發(fā)布建設(shè)規(guī)劃，加強(qiáng)基礎(chǔ)設(shè)施配套

加氫的基礎(chǔ)設(shè)施是燃料電池車應(yīng)用的重要保障，也是氫能發(fā)展利用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。經(jīng)過 氫氣壓縮機(jī)增壓的氫氣存儲(chǔ)于高壓儲(chǔ)氫罐，再通過氫氣加注機(jī)為氫燃料電池加注氫氣。乘 用車在商業(yè)運(yùn)行中氫氣加注時(shí)間在3-5分鐘之間。

加氫站的技術(shù)路線有站內(nèi)制氫和外供氫兩種，其中內(nèi)制加氫站包括電解水制氫、天然 氣重整制氫等方式，降低運(yùn)輸費(fèi)用的同時(shí)也增加了加氫站運(yùn)營(yíng)的難度。由于目前國(guó)內(nèi)氫氣 按照危險(xiǎn)品管理，所以尚未有商用的站內(nèi)制氫加氫站。外供加氫站則是通過長(zhǎng)管拖車、管 道輸送氫氣、液氫運(yùn)輸后，在站內(nèi)進(jìn)行加壓、存儲(chǔ)和加注，運(yùn)輸成本相對(duì)更高。

國(guó)內(nèi)加氫站加速建設(shè)，國(guó)產(chǎn)化加速氫能源成本下降。國(guó)內(nèi)加氫站的建設(shè)成本較高，其 中設(shè)備成本占到70%左右，單個(gè)加氫站投資成本在1,000萬元以上，大幅高于傳統(tǒng)加油站 的建設(shè)成本，且設(shè)備的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)、人工費(fèi)用等都使得加注氫氣的成本較高，在 13-18元/ 千克左右。隨著氫氣加注量的不斷增加以及同加油站、加氣站的合建，單位氫氣的加注成 本將呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。同時(shí)，加氫設(shè)備亟需國(guó)產(chǎn)化，由目前核心設(shè)備依賴進(jìn)口走向自主研發(fā) 和量產(chǎn)化，將有力推動(dòng)氫能源使用成本的下降及其普及。

根據(jù)規(guī)劃，在 2020 年，中國(guó)將建成 100 座加氫站，日本建成 160 座加氫站，韓國(guó) 建成80座加氫站，德國(guó)也預(yù)計(jì)達(dá)到100座加氫站的規(guī)模。截至2018年底我國(guó)加氫站共有 23 座，占加氫站的比例約為 6.23%。其中加氫規(guī)模在 500 公斤以上的有 9 座，手續(xù) 齊備的商用加氫站僅 6 座。這距離我國(guó) 2020 年建設(shè) 100 座加氫站的目標(biāo)還有很大距離， 同時(shí)也表明，未來加氫站建設(shè)進(jìn)度會(huì)急劇增加，相關(guān)方面需求巨大，是可見的機(jī)會(huì)點(diǎn)。近 年來，上海、江蘇、廣東、山東等省市發(fā)布?xì)淠馨l(fā)展規(guī)劃，著力加強(qiáng)對(duì)加氫站配套設(shè)備和 建設(shè)運(yùn)營(yíng)按建設(shè)規(guī)模進(jìn)行補(bǔ)貼。2019年3月，“推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”增補(bǔ)進(jìn)入《政 府工作報(bào)告》。政策支持將有力推動(dòng)加氫站建設(shè)，進(jìn)一步明確加氫站審批流程，推動(dòng)裝備 自主化，與燃料電池車協(xié)同發(fā)展。

3.5 發(fā)電：質(zhì)子交換膜電池為主流，技術(shù)進(jìn)步與成本下降任 重而道遠(yuǎn)

燃料電池是實(shí)現(xiàn)氫能源大規(guī)模普及的重要途徑，在當(dāng)前的商業(yè)應(yīng)用中，質(zhì)子交換膜燃 料電池、熔融碳酸鹽燃料電池和固體氧化物燃料電池是三種主流的燃料電池技術(shù)路線。

質(zhì)子交換膜燃料電池具有工作溫度低、啟動(dòng)快、比功率高等優(yōu)點(diǎn)，適用于交通和固定 式電源領(lǐng)域，成為現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)外主流的應(yīng)用技術(shù)。熔融碳酸鹽燃料電池的優(yōu)點(diǎn)有工作溫度 較高，反應(yīng)速度較快、不需貴金屬催化劑、提高燃料有效利用率等，但也存在高溫條件下 液體電解質(zhì)較難管理，長(zhǎng)期腐蝕和滲漏現(xiàn)象嚴(yán)重等問題。其中小型電站可應(yīng)用于通訊、氣 象電站和水面艦船、機(jī)車等的熱電聯(lián)供。固體氧化物燃料電池燃料適應(yīng)性廣、能量轉(zhuǎn)換效 率高、全固態(tài)、*、模塊化組裝，常在大型集中供電、中型分電、小型家用電熱聯(lián)供 領(lǐng)域作為固定電站使用。

國(guó)內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈未全面布局，核心零部件技術(shù)仍待突破。質(zhì)子交換膜燃料電池使 用鉑及其合金作為催化劑，其高昂的成本制約燃料電池的規(guī)模量產(chǎn)和商業(yè)化推廣，我國(guó)尚 處實(shí)驗(yàn)研究階段。核心零件質(zhì)子交換膜對(duì)性能要求高，開發(fā)生產(chǎn)難度大，現(xiàn)階段主流產(chǎn)品 多為美國(guó)、日本制造；氣體擴(kuò)散層極大影響燃料電池成本和性能，主流生產(chǎn)企業(yè)分布于日 本、加拿大、德國(guó)等。其他部件，如金屬雙極板和電堆已在國(guó)內(nèi)實(shí)現(xiàn)多企業(yè)布局。

我國(guó)電燃料電池多指標(biāo)落后水平，技術(shù)進(jìn)步亟待解決。中國(guó)的燃料電池技術(shù)研發(fā) 和產(chǎn)業(yè)化集中于質(zhì)子交換膜燃料電池和固體氧化物燃料電池兩類。近年來在國(guó)家政策和重 點(diǎn)項(xiàng)目支持下，燃料電池技術(shù)取得了既定的進(jìn)步，初步掌握了燃料電池電堆與關(guān)鍵材料、 動(dòng)力系統(tǒng)與核心部件等核心技術(shù)，部分技術(shù)指標(biāo)接近xian進(jìn)水平，但仍有許多關(guān)鍵技術(shù) 指標(biāo)較為落后，且工程化、產(chǎn)業(yè)化水平低，總體技術(shù)較日本、韓國(guó)等技術(shù)相對(duì)成熟的國(guó)家 有一定差距。

就質(zhì)子交換膜燃料電池而言，在燃料電池電堆領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)目前先進(jìn)的水平下，在用額 定功率等級(jí)為36kW/L，體積功率密度為1.8 kW/L，耐久性為5000h，低溫性能為-20℃， 應(yīng)用情況暫處百臺(tái)級(jí)別；相比之下，yi流水平的在用額定功率等級(jí)和體積功率密度分 別為 60-80kW/L、3.1kW/L，低溫性能達(dá)到-30℃，應(yīng)用達(dá)到數(shù)千臺(tái)級(jí)別，各項(xiàng)指標(biāo)顯著 優(yōu)于國(guó)內(nèi)水平。

在核心零部件領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)膜電極電流密度為 1.5A/cm²，空壓機(jī)為30kW級(jí)實(shí)車驗(yàn)證， 儲(chǔ)氫系統(tǒng)為 35MPa-III 型瓶組，金屬雙極板尚處于實(shí)驗(yàn)和試制階段，石墨雙極板小規(guī)模試 用缺少耐久性和工程化驗(yàn)證，氫氣循環(huán)泵尚處于*，僅 30kW 級(jí)引射器可以實(shí)現(xiàn)量 產(chǎn)；相比而言，較高水平則可以實(shí)現(xiàn)電流密度 2.5A/cm²，完成空壓機(jī)100kW級(jí)實(shí)車 驗(yàn)證，使用 70MPa-IV 型瓶組，石墨雙極板完成實(shí)車驗(yàn)證，金屬雙極板技術(shù)和 100kW 級(jí) 燃料電池系統(tǒng)用氫氣循環(huán)泵技術(shù)也已趨于成熟。

在關(guān)鍵原材料領(lǐng)域，我國(guó)目前的先進(jìn)水平下，催化劑的鉑載量約 0.4g/kW，且只能進(jìn) 行小規(guī)模生產(chǎn)，質(zhì)子交換膜和炭紙、炭布處于中試階段，而xian進(jìn)水平下，催化劑的鉑 載量達(dá)0.2g/kW且技術(shù)成熟，且催化劑、質(zhì)子交換膜、炭紙、炭布、密封劑等已經(jīng)達(dá)到產(chǎn) 品化、批量化生產(chǎn)階段。固體氧化物燃料電池的電池電堆整體技術(shù)也與*水平存在 較大差距，單電池與電堆峰值功率密度較低、電堆發(fā)電效率較低、整體發(fā)電系統(tǒng)在性能和 衰減率上與yi流水平還有較大差距，未進(jìn)行商業(yè)化推廣。

燃料電池系統(tǒng)技術(shù)未來將會(huì)持續(xù)開發(fā)高功率系統(tǒng)產(chǎn)品，通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高產(chǎn) 品性能，通過策略優(yōu)化提高差您壽命，優(yōu)化零部件和提升規(guī)模化效應(yīng)持續(xù)降低成本。這既 是燃料電池系統(tǒng)技術(shù)未來的發(fā)展方向，也是努力追趕世界yi流水平的必然要求。預(yù)期到 2050年左右，平均制氫成本將不高于10元/千克，儲(chǔ)氫密度達(dá)到6.5wt%，系統(tǒng)體積功率 密度達(dá)到6.5kW/L，乘用車系統(tǒng)壽命超過10,000小時(shí)，商用車達(dá)到30,000小時(shí)，固定式 電源壽命超過 100,000 小時(shí)，啟動(dòng)溫度降至-40℃，系統(tǒng)成本降低至 300 元/kW。燃料電 池的技術(shù)進(jìn)步與成本下降依然任重而道遠(yuǎn)。

4. 氫能有望納入國(guó)家主流能源管理體系，產(chǎn)業(yè)鏈相 關(guān)公司打開成長(zhǎng)空間

4.1 國(guó)家隊(duì)進(jìn)場(chǎng)，氫能有望納入我國(guó)主流能源管理體系

在氫能源發(fā)展初期階段，中小企業(yè)參與居多。我國(guó)對(duì)氫能的研究與開發(fā)可追溯到20世 紀(jì)60年代。2000年科技部啟動(dòng)973基礎(chǔ)研究項(xiàng)目，內(nèi)容為氫能的規(guī)模制備、儲(chǔ)運(yùn)和燃料 電池的相關(guān)研究，該項(xiàng)目針對(duì)氫能領(lǐng)域的若干科學(xué)命題的核心技術(shù)開展基礎(chǔ)性研究。2001 年-2005 年，國(guó)家科技部 863 電動(dòng)汽車重大專項(xiàng)設(shè)立課題，以期在燃料電池、燃料電動(dòng)發(fā) 動(dòng)機(jī)以及整車系統(tǒng)方面形成一套擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù)，終開發(fā)成功燃料電池公 交車和燃料電池轎車。早期的氫燃料電池行業(yè)發(fā)展以民企自發(fā)行為居多，資金、技術(shù)、人 才積累有限。

2011年以來，政府相繼發(fā)布《“十三五”戰(zhàn)略性新興企業(yè)發(fā)展規(guī)劃》《能源技術(shù)革命 創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016~2030年）》《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2012~2020年）》 《中國(guó)制造 2025》等頂層規(guī)劃，鼓勵(lì)并引導(dǎo)氫能及燃料電池技術(shù)研發(fā)。2012 年，清華大 學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中科院大連物理化學(xué)研究所、上汽、一汽等發(fā)起成立中國(guó)燃料電池汽車技 術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟。2016 年 10 月 26 日，在中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)年會(huì)上，國(guó)家強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略咨詢 委員會(huì)、清華大學(xué)教授歐陽明高作為代表發(fā)布了備受關(guān)注的節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖， 其中燃料電池的規(guī)劃如下：

近幾年大央企不斷加入，以與地方政府合作、發(fā)展城市氫能源產(chǎn)業(yè)為出發(fā)點(diǎn)，逐步將 氫能源領(lǐng)域發(fā)展提上日程。

進(jìn)入2019年，廣東、山西等10個(gè)省份將發(fā)展氫能寫入政府工作報(bào)告，山東、浙江等 省份陸續(xù)發(fā)布本地氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。隨著國(guó)有企業(yè)的進(jìn)駐與發(fā)展，更多的會(huì)議和組織開 始關(guān)注重視氫能源。我們認(rèn)為，我國(guó)氫能的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入關(guān)鍵期，前期基礎(chǔ)的產(chǎn)業(yè)化配套 能力已經(jīng)具備，現(xiàn)在需要的是加強(qiáng)氫能在各個(gè)領(lǐng)域的規(guī)模化應(yīng)用，從而拉伸產(chǎn)業(yè)鏈配套能 力，提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)的成熟度。

4.2 推薦邏輯及相關(guān)受益公司分析

推薦邏輯：氫能源來源廣泛，低碳環(huán)保，符合我國(guó)碳減排大戰(zhàn)略，同時(shí)有利于解決我 國(guó)能源安全問題，有望進(jìn)入我國(guó)主流能源體系。我們認(rèn)為 2050年左右*產(chǎn)業(yè)化的氫燃料 電池汽車領(lǐng)域有望產(chǎn)生上萬億的市場(chǎng)空間，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的拓展，氫能相關(guān)產(chǎn)業(yè)成長(zhǎng)空間 廣闊。我們認(rèn)為產(chǎn)業(yè)鏈上下游中，核心零部件國(guó)產(chǎn)化各細(xì)分領(lǐng)域*先受益，推薦關(guān) 注空壓機(jī)、鉑催化劑、氫罐、膜領(lǐng)域：雪人股份、貴研鉑業(yè)、富瑞特裝、東岳集團(tuán)；其次上下游配套的加氫設(shè)備、加氫站建設(shè)也為傳統(tǒng)公司帶來新業(yè)務(wù)擴(kuò)張彈性，推薦關(guān)注厚 普股份、深冷股份、北方稀土、瀚藍(lán)環(huán)境；后，我們認(rèn)為長(zhǎng)期來看，電堆及系統(tǒng)也將走 出具有長(zhǎng)期競(jìng)爭(zhēng)力的公司，推薦關(guān)注電堆及系統(tǒng)生產(chǎn)商濰柴動(dòng)力、東方電氣、大洋電機(jī)、 騰龍股份、美錦能源、雄韜股份。