2022年氢燃料电池汽车行业研究报告.pdf

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1、2022年 氢 燃 料 电 池 汽 车 行 业 研 究 报 告（附 下 载）导 语 氢 燃 料 电 池 是 将 氢 气 和 氧 气 的 化 学 能 直 接 转 换 成 电 能 的 发 电 装 置，可 实 现 氢 能 的 移 动 化、轻 量 化 和 大 规 模 普 及，能 广 泛 应 用 于 交 通、工 业、建 筑、军 事 等 领 域 In the fuel oeflofan FC6V,hydrogen and oxygen generate electrical energy.This energy c s directed mlo the electric motor andbf the b

2、attery,as needed.1“以 奖 代 补”政 策 实 施，氢 燃 料 电 池 车 产 业 化 提 速1.1氢 燃 料 电 池 车 助 力 道 路 交 通 深 度 脱 碳，是 氢 能 核 心 增 量 领 域 氢 燃 料 电 池 是 将 氢 气 和 氧 气 的 化 学 能 直 接 转 换 成 电 能 的 发 电 装 置，可 实 现 氢 能 的 移 动 化、轻 量 化 和 大 规 模 普 及，能 广 泛 应 用 于 交 通、工 业、建 筑、军 事 等 领 域。在 道 路 交 通 领 域 中，氢 能 凭 借 零 污 染、可 再 生、加 氢 快、续 航 足 等 优 势，被 誉 为 车 用 能

3、 源 的“终 极 形 式”，其 中 商 用 车 又 是 未 来 氢 燃 料 电 池 在 道 路 交 通 领 域 的 核 心 增 量。图 表 2:全 球 燃 料 电 池 不 同 应 用 领 域 装 机 量（千 套）便 携 也 源 固 定 式 电 源 交 通 运 输 豆 至 北 桑 瞬 燃 料 电 池 在 交 通 领 域 成 长 性 最 强。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。既 适 用 于 集 中 发 电，建 造 大 中 型 电 站 和 区 域 性 分 散 电 站，也 可 用 作各 种 规 格 的

4、 分 散 电 源。交 通 运 输 领 域 包 括 为 乘 用 车、巴 士/客 车、叉 车 以 及 其 他 以 燃 料 电 池 作 为 动 力 的 车 辆，目 前 来 看，随 着 国 家 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。据 E4Tech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

5、年 的 75.4%,燃 料 电 池 在 交 通 运 输 领 域 的 应 用 保 持 高 速 增 长。L 2 政 策 导 向 明 确，“以 奖 代 补”新 政 或 为 氢 能 车 行 业 重 要 转 折 点 我 国 自“十 五”确 立 了 以 纯 电 动 汽 车、混 合 动 力 汽 车、燃 料 电 池 汽 车 为“三 纵”，以 多 能 源 动 力 总 成 控 制 系 统、驱 动 电 机 和 动 力 电 池 为“三 横”的 新 能 源 汽 车“三 纵 三 横”布 局，燃 料 电 池 汽 车 产 业 即 成 为 新 能 源 汽 车 版 图 重 要 组 成，在 政 策 端 得 到 不 断 支 持 和

6、完 善。通 过 梳 理 近 二 十 年 各 部 委 所 颁 布 的 燃 料 电 池 汽 车 产 业 政 策，从“三 纵 三 横”到“以 奖 代 补”，我 国 燃 料 电 池 汽 车 产 业 政 策 配 合 着 国 内 燃 料 电 池 汽 车 产 业 实 际 运 行 情 况，先 后 经 历 了 发 展 目 标 确 立、技 术 路 线 制 定、产 业 发 展 规 划，到 目 前 的 示 范 应 用 阶 段，可 以 说 燃 料 电 池 汽 车 产 业 已 逐 步 由 基 础 布 局 向 市 场 化、规 模 化 方 向 发 展。“以 奖 代 补”政 策 实 施 或 为 氢 能 车 行 业 转 折 点。

7、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，该项 政 策 的 推 出，将 取 消 以 往 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，避 免 了 以 往“大 水 漫 灌”式 补 贴，新 政 将 促 进 上 游 技 术 突 破、驱 动 下 游 应 用 及 基 础 设 施 发 展，真 正 惠 及 产 业 链

8、 上 下 游 玩 家。从 政 策 实 施 目 标 来 看，规 划 争 取 通 过 4 年 左 右 时 间，建 立 氢 能 和 燃 料 电 池 汽 车 产 业 链，关 键 核 心 技 术（电 堆、氢 气 循 环 系 统、空 压 机、膜 电 极、双 极 板、催 化 剂、碳 纸、交 换 膜）取 得 突 破，且 要 求 示 范 城 市 群 在 第 4 年 间 实 现 至 少 2项、4 项、5 项、7 项 的 本 土 化 突 破 落 地。我 们 认 为“以 奖 代 补”政 策 的 实 施 或 将 成 为 氢 燃 料 电 池 汽 车 产 业 重 要 的 转 折 点，政 策 推 动 下 核 心 技 术 的

9、有 效 突 破 将 为 未 来 规 模 化 降 本 打 牢 坚 定 基 础，避 免 技 术 卡 脖 子 而 带 来 产 业 发 展 停 滞。图 表 2:全 球 燃 料 电 池 不 同 应 用 领 域 装 机 量（千 套）便 携 也 源 固 定 式 电 源 交 通 运 榆 豆 亲 力.弟 密 库 各 省 密 集 出 台 氢 能 规 划，按 规 划 到 2025年 氢 能 车 进 入 1 0万 辆 级 别 规 模。目 前，全 国 已 有 不 少 省 份 提 出 了 氢 能 产 业 发 展 目 标，其 中 北 京、广 东、上 海、山 东 等 省 市 均 发 布 了 氢 能 源 相 关 专 项 政 策

10、 或 规 划，明 确 氢 能 产 业 发 展 目 标。我 们 统 计 了 各 省 份 提 出 的 燃 料 电 池 汽 车 销 量 规 划 及 目 标，到 2025年 国 内 燃 料 电 池 汽 车 年 销 量 合 计 将 突 破 1 0万 辆，加 氢 站 将 突 破 1000座，届 时 氢 燃 料 电 池 汽 车 整 体 达 到 十 万 台 级 规 模，产 业 将 逐 步 由 补 贴 驱 动 转 向 市 场 化 驱 动。1.3应 用 路 径 上 优 先 发 展 商 用 车，与 纯 电 实 现 差 异 化 场 景 布 局2020年 10月，工 信 部 及 汽 车 工 程 学 会 发 布 了 节

11、能 与 新 能 源 汽 车 技 术 路 线 图 2.0，路 线 图 中 明 确 了 燃 料 电 池 汽 车 的 推 广 应 用 路 径，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，实 现 氢 燃 料 电 池 车 更 大 范 围 的 应 用。“以 奖 代 补”新 政 鼓 励 车 型 朝 大 功 率 与 重 载 方 向 发

12、 展。在 2020年 9 月 发 布 的“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 2110kw,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 llOkw功 率 的 燃 料 电 池 重 卡 售 价 仍 普 遍 在 130150万 元 左 右，对 比 同 规 格 的 柴 油 重 卡 销 售 价 格，实 施 完

13、补 贴 后 的 氢 燃 料 重 卡 将 在 初 次 购 买 成 本 上 获 得 优 势。技 术 特 性 上 氢 燃 料 电 池 汽 车 也 更 适 合 向 重 卡 方 向 优 先 突 破。当 前 交 通 领 域 电 动 化 技 术 解 决 方 案 主 要 为 纯 电 动 及 燃 料 电 池，两 者 对 比 各 有 明 显 优 劣 势。其 中，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 存 在 劣 势；而 对 于 纯 电 车，虽 然 续 航 能 力 有 弱 势，

14、但 是 满 足 城 市 内 的 公 交、物 流 车、环 卫 等 短 途 行 驶 的 续 期，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 倒、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

15、 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。图 表 8:我 燃 料 电 池 汽 车 与 他 电 动 汽 车 对 比（

16、以 重 卡 为 例）纯 电 动 汽 车（BEV）坳 料 电 池 汽 车（FCEV）功 率 1-1.5KW/L3-4KW/L 氢 燃 料 更 能 适 应 大 载,密 度（电 堆）锂 电 池 自 重 大，影 响 重 表 现 卡 敢 重 量 能，*170Wh/kg500Wh/kg氢 燃 料 当 前 在 中 途 更 累 住 密 度（硝 酸 铁 锂 电 芯）有 差 异 化 优 势，且 氢 燃 表 现 料 为 开 放 系 统，续 航 迁 能 续 航 200 300公 里 400公 里（配 备：110KW氢 燃 料 能 进 一 步 增 长 能 力（配 备：300-系 统+100KWH锂 电）纯 电 由 于

17、当 前 单 位 成 本 400幽 1 电）35兆 帕 8标 准 气 31:400公 里 更 低，虽 然 续 航 较 短，70兆 帕 网 示 准 气 用：600-但 对 于 城 市 内 公 交、700公 里 物 流 车、环 卫 车 等 适 用 液 氨 储 堵：7000公 里 性 好 可 氢 燃 料 当 前 使 用 寿 命 无 性 使 用 寿 命 3万 函 1.5 2万 小 时 法 满 足 商 用 车 要 求 的 T.万 小 WW求 么 元 案 总 评 2 燃 料 电 池 系 统 国 产 化 率 持 续 提 升，有 望 打 通 全 产 业 链2.1燃 料 电 池 系 统 是 氢 燃 料 电 池 汽

18、 车 的 核 心 环 节 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 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。技 术 路 线 方 面，质 子 交 换 膜 燃 料 电 池 是 车 用 主

19、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(S0FC)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)o 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

20、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 在 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。国 内 燃 料 电 池 产 业 仍 处 于 导 入 期，竞 争 格 局 尚 未 明 朗。2020年 中 国 氢 燃 料 电 池 系 统 装 机 量 为 8

21、0.4MW,同 比 下 降 36%,相 较 于 锂 电 池 近 几 年 百 吉 瓦 时 规 模 的 装 机 量，燃 料 电 池 系 统 装 机 量 显示 该 产 业 仍 处 于 导 入 期 阶 段。从 竞 争 格 局 来 看，G G H 数 据 显 示，2020年 中 国 氢 燃 料 电 池 系 统 装 机 量 T0P5企 业 为 爱 德 曼、亿 华 通、重 塑、广 东 探 索、潍 柴 动 力，相 较 于 2019年，除 亿 华 通 及 重 塑 仍 在 TOP5之 内，剩 余 企 业 份 额 及 排 名 均 发 生 较 大 变 化，说 明 当 前 产 业 竞 争 格 局 尚 未 明 朗，龙 头

22、 企 业 尚 未 体 现 出 足 够 的 议 价 力，我 们 认 为 未 来 随 着 氢 燃 料 电 池 市 场 规 模 的 扩 大，一 批 优 质 龙 头 企 业 将 在 快 速 成 长 并 形 成 竞 争 壁 垒，产 业 竞 争 格 局 将 形 成 金 字 塔 结 构。2.2关 键 材 料 及 部 件 国 产 化 率 持 续 提 升，近 年 有 望 实 现 完 全 国 产 化 燃 料 电 池 系 统 国 产 化 率 持 续 提 升，预 计 未 来 23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

23、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。由 于 产 品 从 送 样 测 试 到 批 量 化 生 产 预 计 需 要 23年 时 间，因 此 我 们 预 计 未 来 23年 氢 燃 料 电 池 产 业 链 有 望 完 全 实 现 国 产 化 供 应。图 表 1 2:国 内 燃 料 电 池 系

24、 统 装 机 量 情 况(MN)(1)催 化 剂：降 低 钠 载 量，提 升 国 产 化 比 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 箱 贵 金 属(Pt)的 Pt/C催 化 剂，国 际 领 先 水 平 Pt/C催 化 剂 钠 载 量 已 降 低 至 0.2mg/cm2,国 内 目 前 仍 处 于 0.4mg/cm2水 平。因 此，在

25、 保 证 催 化 活 性 前 提 下，降 低 粕 载 量 或 寻 找 非 粕 催 化 剂 代 替 是 未 来 国 内 燃 料 电 池 催 化 剂 突 破 方 向。从 催 化 剂 格 局 来 看，根 据 G G H 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，而 国 内 主 要 企 业 仍 处 于 小 批 量 生 产 或 研 发 阶 段。201O020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

26、 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。(2)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

27、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。图 表 13:2019年(左)及 2020年(右)国 内 燃 料 电 池 系 统 市 场 份 额 情 况 弘 奈.弟 智 库 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。20192020年，国 产 的 质 子 交 换 膜 均 处

28、 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 IATF16949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。(3)气

29、 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

30、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。2020年 4 月，上 海 华 谊 与 与 VIBRANTEPOCHLTD.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。(4)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

31、 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

32、 验 证。据 G G H 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 占 35%OBOP系 统 核 心 部 件(1)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。

33、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

34、 率 段 国 产 化，目 前 国 产 化 率 接 近 100沆 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，2018-2020年 氢 燃 料 电 池 空 压 机 出 货 量 分 别 为 1800台、3790台、4068台。图 表 1 5:国 内 氢 燃 料 电 池 空 压 机 出 货 量（万 台）及 市 场 规 模（亿 元）离 心 式 空 压 机 成 市 场 主 流 技 术 路 线。从 技 术

35、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。（2）氢 循 环 系 统：氢 循 环 泵 为 主 流，国 产 化 渗 透 逐 步 展 开 对 于 燃

36、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

37、 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、

38、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。从 市 场 规 模 来 看，GGII预 测 2020年 国 内 氢 循 环 系 统 的 市 场 规 模 预 计 为 0.41亿 元，同 比 2019年 下 降 了 63%,下 降 原 因 主 要 是 出 货 量 减 少 和 氢 循 环 泵 价 格 的 下 降。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

39、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。图 表 19:2019-2020年 氧 气 循 环 泵 价 格(万 无 台)执 亲 汇 美 智 库(3)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

40、 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 最 低，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 I H 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

41、 气 氢 储 罐 发 展 已 经 具 备 政 策 基 础，我 们 预 计 未 来 35年 内 车 用 储 氢 系 统 仍 然 以 高 压 气 氢 储 罐 为 主，但 将 由 I H 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 35MPaIII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

42、 来 35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 m 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 车 载 储 氢 系 统 长 期 发 展 趋 势 来 看，我

43、 们 认 为 低 温 液 态 储 氢 将 会 成 为 未 来 满 足 中 重 卡 长 续 航 使 用 需 求 的 最 佳 解 决 方 案。与 高 压 气 态 储 氢 相 比，低 温 液 态 储 氢 的 质 量 和 体 积 的 储 氢 密 度 都 有 大 幅 度 提 高，通 常 低 温 液 态 储 氢 密 度 可 以 达 到 5.7%。仅 从 质 量 和 体 积 储 氢 密 度 分 析，运 输 能 力 是 高 压 气 态 氢 气 运 输 的 十 倍 以 上，液 氢 适 合 长 距 离、大 容 量 储 运。此 外，对 比 金 属 吸 附 储 氢、有 机 液 体 储 氢 等 其 他 储 氢 方 案，

44、低 温 液 态 储 氢 对 空 间 要 求 低，更 适 用 于 车 载 应 用。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

45、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。因 此，缩 小 与 国 外 先 进 液 氢 技 术 水 平 间 的 差 距，实 现 核 心 设 备 及 材 料 的 国 产 化，是 实 现 低 温 液 氢 参 与 绿

46、氢 脱 碳 供 应 链 亟 待 解 决 的 问 题。图 表 2 1:车 载 储 氢 系 统 长 期 趋 势 演 变 短 中 期 主 流 70MPa气 氢 长 期 机 会 液 氨 重 卡 用 1个 210L标 准 气 罐 可 储 4.95kg氧;8做 M B蝴 400km,仅 满 足 短 途 运 输 需 求 是 暂 时 的 解 决 方 案，未 来 将 破 酢 1个 210L标 准 气 罐 可 储 8.42kg氢；8个 储 氢 罐 航 在 600-700km,可 满 足 中 途 运 输 需 求 但 对 加 氢 站 依 赖 仍 然 较 高 样 车 续 航 可 达 1000km,可 满 足 中 长 途

47、 运 输 需 求 但 液 氨 易 气 化，目 前 储 氢 罐 的 绝 热 性 能 和 储 存 天 数 有 限，仅 适 用 于 车 辆 极 少 闲 置 的 高 出 勤 场 景 竽 r9 元 累 皆 库 3 氢 能 重 卡 平 价 在 望，10年 千 亿 赛 道 可 期 3.1 到 2030年 氢 燃 料 电 池 重 卡 TC0可 实 现 与 柴 油 重 卡 平 价 当 前 阶 段，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

48、 能 源 使 用 成 本 较 高，经 济 性 优 势 尚 未 显 现。从 消 费 者 角 度 看，在 购 买 和 使 用 氢 燃 料 电 池 汽 车 时，其 全 生 命 周 期 成 本(TCO,TotalCostofOwnership)与 竞 品 的 成 本 平 衡 点，是 成 为 氢 燃 料 电 池 汽 车 在 各 细 分 领 域 市 场 渗 透 率 提 升 的 重 要 转 折 点。氢 燃 料 电 池 重 卡 全 生 命 周 期 成 本 主 要 由 车 辆 购 置 成 本、能 源 使 用 成 本、维 修 养 护 成 本 构 成，通 过 拆 解 某 3 5吨 级 氢 燃 料 电 池 重 卡 全

49、 生 命 周 期 成 本，车 辆 购 置 成 本 及 能 源 使 用 成 本 合 计 占 据 重 卡 TCO成 本 的 99%。因 此，对 于 氢 燃 料 电 池 重 卡 未 来 全 生 命 周 期 成 本 的 预 测，将 主 要 以 分 析 车 辆 购 置 成 本 及 能 源 使 用 成 本 下 降 路 径 来 展 开。图 表 2 2:氢 燃 料 电 池 重 卡 全 生 命 周 期 成 本 构 成 系 统 附 件 2%二 亲 汇 素 誉 库 氢 燃 料 电 池 重 卡 车 辆 购 置 成 本、能 源 使 用 成 本 关 键 影 响 因 素 核 心 假 设 如 下：(1)车 辆 购 置 成 本

50、(不 考 虑 补 贴)在 车 辆 购 置 成 本 结 构 中，主 要 由 燃 料 电 池 堆、供 气 系 统、储 氢 系 统、蓄 电 池 系 统、驱 动 系 统、车 身 及 附 件 构 成，其 中 车 身 与 电 驱 动 系 统 技 术 相 对 成 熟，其 成 本 因 而 相 对 刚 性，而 燃 料 电 池 堆、供 气 系 统、蓄 电 池 系 统、储 氢 系 统 的 成 本 属 于 非 刚 性 成本，占 据 车 辆 购 置 成 本 的 7 0%,其 成 本 高 低 直 接 影 响 氢 燃 料 电 池 重 卡 购 买 经 济 性，因 此 分 析 氢 燃 料 电 池 汽 车 购 置 成 本 主 要