燃料電池序幕開啟，市場關(guān)注度空前高漲：兩會期間，眾多參會代表多次提及發(fā)展氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的提案、建議等，主要包括戰(zhàn)略地位提升、加大技術(shù)研發(fā)投入、補貼政策和完善基礎(chǔ)實施等，市場關(guān)注度空前高漲。2018 年 8月份，濰柴動力對巴拉德進行約 1.63 億美元的股權(quán)投資，將持有其 19.9%股權(quán)，成為巴拉德第一大股東。同時濰柴宣布 2021 年前為商用車提供至少 2000套燃料電池模組，這是全球歷史上規(guī)模最大的商用車燃料電池汽車部署計劃。另外 2019 年有望開始實施“十城千輛”推廣計劃，國內(nèi)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化大幕逐漸拉開。

 

■ 兼具高能量密度與零排放特性，氫燃料電池市場潛力巨大：氫燃料電池通過氫氣和氧氣電化學反應產(chǎn)生電能（核心部件為雙極板、電解質(zhì)、擴散層、催化劑），具有極高的能量密度并兼具零排放特點，無疑是市場所追求的最具潛力能源利用方式，2018 年預計總體出貨量可達 803MW。 燃料電池的特殊優(yōu)勢使其在 燃料電池汽車、無人機、 IDC 、通信設(shè)備等領(lǐng)域潛力巨大。 根據(jù)富士經(jīng)濟預測 ， 未來十年燃料電池市場空間將達到3400 億元以上。

 

■ 政策力挺燃料電池技術(shù)，多方下游應用進程加速：國家補貼政策給予燃料電池車高補貼且 2020 年前不退坡，ZEV、碳稅等經(jīng)濟手段的出臺都為燃料電池最大的潛在市場——新能源汽車市場形成有力推動。此外，燃料電池的一系列特性使其在通信、軍用等領(lǐng)域有著巨大的應用空間，政府也出臺了相關(guān)政策給予指引。市場需求、政策雙驅(qū)動，多項應用領(lǐng)域有望同步發(fā)展。

 

■ 技術(shù)引進、投資并購助力燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程加速：我國現(xiàn)階段燃料電池車產(chǎn)業(yè)技術(shù)滯后于國外先進公司。2016 年，國鴻氫能和大洋電機引進 Ballard燃料電池核心部件（PEMFC 電池系統(tǒng)）技術(shù)并達成股權(quán)、制造等項目合作；2018 年濰柴動力對巴拉德進行股權(quán)投資，成為其第一大股東，同時在成立合資企業(yè)，眾多的合作進展極大地促進中國商用車燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

 

■ 成本快速下降，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國外技術(shù)的不斷突破，讓我們看到了氫燃料電池成本下降路徑。重整法制氫成本已可媲美燃油（約合 1.25 美元/kg）、電池系統(tǒng)成本 2015 年約 53 美元/kW，2020 年有望下降至 40 美元/kW，同時我國廢氫的利用將使使用成本進一步降低。

 

燃料電池性能優(yōu)越，市場關(guān)注度與日俱增

燃料電池 轉(zhuǎn)換效率高 、排放污染小，性能優(yōu)勢 明顯 。燃料電池通過燃料的電化學反應直接產(chǎn)生電能，相當于一個小型發(fā)電裝臵（主要包括雙極板、電解質(zhì)、擴散層、催化劑）。氫燃料電池汽車通過罐裝氫氣，與空氣反應產(chǎn)生電能推動車輛，具有無污染及能量轉(zhuǎn)化率高的優(yōu)點。

 

根據(jù)電解質(zhì)和燃料的不同，燃料電池分為六類：質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池（AFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、磷酸燃料電池（PAFC）。每一種類電池特性不同，應用領(lǐng)域也有所區(qū)別。

 

 

 

1. 受益交通應用拉動，PEMFC 出現(xiàn)跨越式發(fā)展

 

PEMFC 出現(xiàn)跨越式發(fā)展。2011-2018 年，PEMFC、SOFC、MCFC 三種類型電池占據(jù)了歷年總出貨量的 90%以上。其中，受交通運輸領(lǐng)域需求拉動，PEMFC 在 2011-2017 年出貨量連續(xù)出現(xiàn)了跨越式增長，年均復合增長率為 42.57%；SOFC、MCFC 在固定式電站或熱電聯(lián)產(chǎn)上應用較為成熟。

 

 

 

燃料電池應用市場出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性變化。2015 年之前，燃料電池應用以產(chǎn)業(yè)和商業(yè)用途及家庭用途領(lǐng)域為主，但因燃料電池汽車商業(yè)化不斷落地的催化，下游市場已出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性變化。

 

2011-2014 年，PEMFC 在燃料電池應用領(lǐng)域的占比保持在 40%左右；2015 年開始，PEMFC的應用占比快速提升。根據(jù) E4tech 統(tǒng)計，2017/18 年 PEMFC 在燃料電池應用中的占比已經(jīng)達到了 70%以上。

 

 

 

2. 全球燃料電池市場空間有望達到 3400 億，PEMFC

 

燃料電池市場 增長潛力巨大 。根據(jù) Fuji Keizai 預測，到 2025 年全球燃料電池市場有望達到5.2 萬億日（約合人民幣 3,400 億元）元，其中燃料電池汽車市場規(guī)模將超過 50%。2011 年燃料電池汽車市場僅為 3 億日元，未來隨著技術(shù)升級、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的完善、政策支持力度加大，預計到 2025 年全球燃料電池汽車市場有望擴大到2.91 萬億日元（約合人民幣 1,900億元），占整體市場一半以上。

 

 

 

新能源汽車應用空間廣闊，新興市場機會有待深入挖掘

燃料電池 在民用領(lǐng)域的 應用主要集中在電站（含熱電聯(lián)產(chǎn)） 和 交通運輸領(lǐng)域。早期燃料電池的應用主要集中在潛艇、航天等特殊領(lǐng)域，且技術(shù)已相對成熟。近來來，燃料電池在民用領(lǐng)域的應用正在提升。在民用領(lǐng)域，燃料電池的應用主要包括固定式電源、交通運輸和便攜式電源三大類領(lǐng)域。

 

 

 

交通領(lǐng)域應用的商業(yè)化進程正在加速。受益各國政策支持，汽車技術(shù)上取得較大突破，豐田、本田、現(xiàn)代等均推出了各自的量產(chǎn)燃料電池汽車，燃料電池在交通領(lǐng)域的商業(yè)化進程正在加速。

 

 

 

從市場結(jié)構(gòu)來看，交通運輸領(lǐng)域成長性最強 。2018 年，全球燃料電池系統(tǒng)的容量預計為803.1MW，2011-2018 年間復合增長率達 32.95%。從總量上看，與大規(guī)模商業(yè)化仍存在一定差距。從應用領(lǐng)域來看，固定式電站領(lǐng)域的應用占比從 2013 年開始逐步下滑，2018 年占比約 30%；便攜式領(lǐng)域的容量占比很小，幾乎可以忽略。

 

 

 

然而，交通領(lǐng)域的應用占比在從 2013 年開始逐年出現(xiàn)大幅提升，2016 年首次超越固定式，達到近 60%，2018 年占比近 70%。

 

 

 

1. 交通運輸領(lǐng)域 ： 氫燃料電池， 新能源車未來發(fā)展方向

 

1.1. 氫燃料電池車的發(fā)展存在市場基礎(chǔ)和政策基礎(chǔ)

 

氫燃料電池汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要技術(shù)路徑之一。氫燃料電池汽車在《國家創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《中國制造 2025》《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》等重要戰(zhàn)略綱要中，均被列為要大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。氫燃料電池車主要由燃料電池系統(tǒng)（包含反應堆、空氣壓縮機等）、儲氫裝臵、輔助電池、控制裝臵和驅(qū)動電機構(gòu)成，具備續(xù)航力強、噪音低、零排放等特點。

 

 

 

我國對燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃早在 2001 年就已經(jīng)啟動，2001 年的―863 計劃——電動汽車重大專項‖項目，確定了“三縱三橫”戰(zhàn)略，其中“三縱”即包括純電動、混合電動、燃料電池汽車。到 到 2015 年，《中國制造 2025 》規(guī)劃綱要出臺，提出了燃料電池汽車的三步發(fā)展戰(zhàn)略，最終在 2020 年，達到生產(chǎn) 1000 輛燃料電池汽車并進行示范運行的目標。

 

 

 

技術(shù)方面 ，科技部《“十三五”電動汽車規(guī)劃》給出指引，未來幾年需要攻克薄金屬雙極板表面改性技術(shù)、車用燃料電池耐久性技術(shù)、推進加氫站建設(shè)和燃料電池汽車示范運行等多項工作，關(guān)鍵基礎(chǔ)器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施與示范三個方面需繼續(xù)加大研發(fā)和投入力度。

 

 

 

燃油電池汽車補貼 2020 年前不退坡 。為了達到上述規(guī)劃目標并攻克技術(shù)難題，中央自 2009年起對燃料電池汽車持續(xù)地給予財政補貼和稅收減免，近幾年的財政補貼積極促進燃料電池汽車的市場化導入。根據(jù)中央的補貼標準，2013-2015 年，燃料電池乘用車的補貼標準逐年遞減 5%，從 2013 年 20 萬元降低到 2015 年的 18 萬元，但根據(jù)《關(guān)于 2016-2020 年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》，2016-2020 年又重新恢復到 20 萬元，而純電動和插電混合乘用車的補貼逐漸退坡。除此之外，還給予燃料電池商用車中型 30 萬、重型 50 萬的補貼。

 

 

 

1.2. 氫燃料車vs鋰電池車：燃料補充迅速和續(xù)航里程是優(yōu)勢

 

兩種新能源車的綜合能源利用效率均高于傳統(tǒng)汽車。對比三種不同化石能源利用效率（內(nèi)燃機為 37%，燃料電池為 45.7%，鋰電池為 49.2%），鋰電池和燃料電池較傳統(tǒng)燃油汽車均有較大優(yōu)勢。