中国燃料电池产业趋势分析

中国燃料电池产业趋势分析一、燃料电池概述1、产业链燃料电池产业链长，催生从微观部件到整体系统测试的需求爆发。在下游需求迸发的市场环境下，燃料电池行业客户的需求也开始多元化、具体化，客户更多地开始关注燃料电池各子系统的性能（如质子交换膜、气体扩散层等）、电池阻抗分析和量产产线的活化测试等，从而从各个环节、各个维度对燃料电池的可靠性进行把控，加速产业化进度。燃料电池产业链2、燃料电池动力系统构成燃料电池主要包括电堆、氢气系统，其中电堆以膜电极(MEA)、双极板为主。MEA是燃料电池发生电化学反应的场所，为反应气体、尾气和液态水的进出提供通道，主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层构成。理想的MEA需要良好的气体扩散能力、液态水管理能力、质子传导能力。氢气系统以空压机、增湿器、氢循环泵、高压氢瓶为主。燃料电池动力系统构成3、成本结构电堆成本占比最高，催化剂与膜电极成降本关键。在燃料电池系统的成本构成中，电堆的成本占比最高，达67%。以质子交换膜燃料电池为例，电堆主要由催化剂+电极、双极板、隔膜、电堆平衡装置、膜电极骨架和气体扩散层构成。其中，催化剂及电极主要原料为铂等贵金属，在电堆成本中占比高达49%，在电池系统成本占比中达33%，是燃料电池最大的成本来源。除催化剂+电极以外的双极板、隔膜等部件成本都随着产量提升有明显下降，因此，降低铂等贵金属催化剂用量和提升质子交换膜性价比，是突破燃料电池成本瓶颈最直接的方式。燃料电池成本结构占比情况二、燃料电池现状分析从燃料电池出货功率来看，2011-2020年，中国燃料电池的出货功率总体呈上升趋势，由4MW增长至87MW。2019年，中国燃料电池客车平均装机功率为46kW，上半年装机功率集中在30-45kW之间，下半年装机功率多为45-60kW之间，物流车系统额定功率主要集中在32kW、40kW、40.5kW和60kW。2020年，受疫情和政策影响，中国燃料电池装机量仅为87MW，其中约80MW使用在燃料电池汽车领域。2011-2020年中国氢燃料电池出货功率及增长率我国燃料电池市场规模逐年增长，从2011年的1亿元左右到2019年的最高峰27亿元，2020年受补贴政策变动和公共卫生事件影响，市场规模有所下降，仅为15亿元，预计2021年将有所回升，达27亿元。2011-2021年中国燃料电池市场规模及预测根据中汽协数据，2021年8月，燃料电池汽车产销分别完成40辆和38辆，同比分别下降58.8%和68.6%。1-8月，燃料电池汽车产销分别完成724辆和733辆，同比分别增长27.7%和26.8%。2015-2021年8月中国燃料电池汽车销量及增长率三、燃料电池企业格局整体而言，近年来中国氢燃料电池装机量增速快，头部企业占据了主要的市场份额。但考虑到燃料电池行业仍在发展初期，市场空间小，一旦有个别企业上量，整体市场格局就会发生较大变化。例如从2019和2020年的市场份额看，CR5由87%下降至69%，并且装机前5的企业也不尽相同。这些厂家以系统集成为主，核心零部件仍高度依赖进口。预计未来几年的市占率变化仍较会较大波动，在电堆等核心零配件方面具有技术优势的厂家也值得注意。2020年中国燃料电池系统装机份额相关报告：华经产业研究院发布的《》；四、燃料电池发展趋势1、政策助力2021年燃料电池市场高增长趋势明朗。燃料电池汽车是新能源汽车的三大发展方向之一，一直备受中央和地方政策扶持。国务院在2019年《政府工作报告》明确提出支持氢能与燃料电池产业发展，上海等部分地区纷纷出台政策支持氢能产业发展。自2020年9月起以来，燃料电池各项鼓励政策接连落地，产业各个环节不断齐头并进，加之碳中和的大背景带动燃料电池在远距离运输方面的应用，2021年燃料电池行业的高增长趋势明朗。中国近年来燃料电池政策一览2、相距国外差距明显国内外燃料电池技术差距大，国产化率亟待提升。目前燃料电池产业在我国发展迅速，但主要以整车组装、示范运营为主，产业链中电堆、膜电极、双极板等核心技术布局较少。从燃料电池动力系统集成度、环境适应性、可靠性和寿命、成本控制、氢气储存等技术指标来看，国内水平距离国际水平差距较大。目前我国自主研发和引进国外成熟技术的厂商并存，但关键部件材料性能与生产亟待提升。3、降本空间大燃料电池降本空间大。未来燃料电池成本下降可以从两方面入手：第一是技术进步和制造工艺提升，第二是规模化效应摊销成本。根据欧阳