2021年中国燃料电池电堆行业现状分析.docx

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1、2021年中国燃料电池电堆行业现状分析一、燃料电池电堆综述氢燃料电池汽车的核心为燃料电池发动机系统，其结构主要包括燃料电池发动机、车载储氢系统、冷却系统等。其中，燃料电池发动机系统主要由燃料电池电堆、氢气供给系统、氧气供给系统、发动机控制器等构成。据美国能源署数据，燃料电池发动机系统成本结构为：氢循环系统（4%）、燃料电池电堆（62%）、热管理系统（6%）、空压机（14%）、增湿器（7%）、其他（7%）。氢燃料电池汽车组成结构燃料电池电堆是氢能源车的心脏，燃料电池电堆主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层、双极板，以及其他结构件如密封件、端板和集流板等组成。燃料电池电堆主要部件介绍二、燃料电池电

2、堆产业链燃料电池电堆由端板、绝缘板、集流板以及多个单电池组成，其中催化剂和双极板的成本占比较高。单电池主要由双极板和膜电极组成，其中膜电极（MEA）由5层材料构成，分别是最外层的两层气体扩散层、两层催化层以及一层质子交换膜。单电池需要由堆栈的方式构成电池电堆，电堆的两侧需要端板、绝缘板以及集流板等结构装配，起固定、绝缘以及收集电流的作用。燃料电池电堆产业链从成本结构来看，据沙利文数据，2021年电堆成本约占燃料电池系统成本65%。膜电极主要包括催化剂、质子交换膜以及气体扩散层，占电堆成本的75%左右，其中催化剂占电堆的36%，双极板占电堆的23%，质子交换膜占电堆的16%。2021年燃料电池电

3、堆成本结构划分（单位：%）相关报告：华经产业研究院发布的三、燃料电池电堆行业现状分析1、燃料电池燃料电池汽车是燃料电池成熟的商业化下游应用市场。从全球燃料电池市场规模来看，行业逐年上涨，市场增速预计加快。据统计，2020年全球燃料电池市场规模为36.9亿美元，同比上涨10.15%。从下游汽车市场来看，2021年全球氢能源汽车销量达16313辆，同比2020年增长68%，截止2021年保有量已达49562辆，预计2021年燃料电池市场规模增速快于2020年。2015-2020年全球燃料电池市场规模及增速从中国市场来看，2016-2019年行业快速增长，2020年受疫情影响略有滑坡。据统计，202

4、0年中国燃料电池市场规模为15亿元，同比下降44.44%。从下游市场来看，2021年燃料电池汽车销量达1586辆，同比2020年增长35%左右；据工信部数据显示，2022年前三个月氢能源汽车产销量分别为856辆和738辆，同比分别增长7.2倍和3.9倍，行业或将迎来爆发期。2015-2020年中国燃料电池市场规模及增速2、燃料电池出货情况从燃料电池出货功率及装机情况来看，全球和中国燃料电池装机持续增长。据统计，2020年全球燃料电池装机容量为1319MW，中国装机容量为87MW。2015-2020年全球及中国燃料电池出货功率变化3、燃料电池电堆市场规模及出货情况据中国氢能联盟数据，2021年我

5、国燃料电池电堆年新增市场规模约为6.2亿元。预计2021-2025年燃料电池电堆新增市场需求的CAGR为87%。2025/2030年，燃料电池电堆新增市场分别为75/238亿元。2020-2030年中国燃料电池电堆年新增市场需求从出货量情况来看，据GGII数据，2021年中国燃料电池电堆出货量为757MW，同比增长128%，行业增速趋快。2018-2021年中国燃料电池电堆出货量及增速情况四、燃料电池电堆行业竞争格局从历年出货情况来看，国鸿氢能电堆国内累计市占过率超过50%，排名第一。根据GGII的统计，20152021年，国鸿氢能电堆累计配套氢燃料电池车约5000套，市占率50%，排名第一；

6、神力科技、新源动力电堆分别累计配套氢燃料电池车1000、1000辆，位列二、三。2021年出货量TOP10电堆企业分别为国鸿氢能、氢晨科技、神力科技、爱德曼、清能股份、氢璞创能、潍柴动力、国电投氢能、东方氢能、航天氢能（上海）。2015-2021年中国燃料电池电堆累计出货企业分布根据TrendBank数据，2021燃料电池电堆市场占比率前三分别为：清能股份（25%）、巴拉德（16%）、神力科技（16%）。2021年中国燃料电池电堆市场占有率分布五、燃料电池电堆行业未来发展趋势1、20192021年年市场集中度维持高位，基于对政策和未来市场前景的良好预期，进入燃料电池系统行业的企业持续增加，市场

7、集中度有下降趋势。根据TrendBank数据，2019年至2021年期间燃料电池电堆的TOP3集中度从84%降低到58%，市场集中度持续下降，行业集中度下降趋势预计将保持持续。2、国鸿氢能、氢璞创能、雄韬股份（旗下雄韬氢瑞）纷纷公布电堆大批量价格。得益于核心材料和关键部件的国产化进程加速，2020年我国燃料电池系统和电堆的价格已经实现30%-50%幅度的下调。未来几年，随着国产核心零部件的规模化以及竞争加剧，未来几年电堆售价有望按照每年25%-30%的速度下降。3、截至2021年，国内燃料电池系统技术水平已远超燃料电池技术发展路线中规划的水平。根据氢蓝时代动力科技有限公司常务副总裁曹桂军在20

8、21势银氢能与燃料电池产业年会上发表的燃料电池系统开发与多场景应用的主题演讲，电堆的国产化率和技术指标快速提升。其中，单堆功率从4560kW提升至150200kW；电堆功率密度从2.5kW/L提升至44.5kW/L；关键零部件国产化率从50%提升至9098%；系统集成度从300W/kg提升至450W/kg；环境适应性普遍提高，一般可达到-30冷启动；基础材料不断突破，产业化加速，系统成本下降趋势明显，电堆价格可低于2000/kW，系统成本可低于5000/kW。预计2025年燃料电池系统主要额定功率为130180kW，燃料电池系统最大额定功率将大于180kW，氢能在交通领域的应用将逐步向长续航、大载重的场景过渡。