今天分享的是儲能系列深度研究報告：《氫能行業(yè)深度研究報告 》。（報告出品方： 中銀證券）報告來源于公眾：《百家全行業(yè)報告》

研究報告內容摘要如下

(相關資料圖)

氫車未來可期，氫燃料電池蓄勢待發(fā)

氫燃料電池是綠氫應用的重要場景，氫燃料電池汽車是交通領域利用氫能的 重要方式。在上游制氫成本下降、國內外政策積極推動氫能在交通領域中應 用的背景之下，氫燃料電池汽車需求有望快速增長。隨著加氫、儲氫基礎設 施建設逐步完善、氫燃料電池汽車性能提升，氫燃料電池汽車應用或將逐步 由商用車擴展至乘用車領域；維持行業(yè)強于大市評級。

支撐評級的要點

1.氫燃料電池汽車是綠氫的重要應用場景：在全球綠色轉型的背景下， 2021-2030 年，綠氫需求有望由 3.76 萬噸提升至 3320.44 萬噸，復合增速 超 100%。2021-2050 年，綠氫在交通業(yè)總能源消耗中的占比預計由 0.1% 提升至 12%。搭載氫燃料電池的氫燃料電池汽車與燃油車、純電車相比， 具備零排放、能量轉換效率高、里程長、冷啟動能力強等優(yōu)點。

2. PEM 燃料電池迎來國產化、規(guī)?；跋?/strong>：我國已經(jīng)具備燃料電池系統(tǒng)中 雙極板、膜電極等關鍵原材料生產能力，在燃料電池系統(tǒng)生產國產化、 規(guī)模化的背景下，其具備 70%降本空間。在國家能源局 2025 年我國氫燃 料電池汽車保有量 5 萬輛的目標下，2022-2025 年我國氫燃料電池汽車保 有量復合增速或達 55%。歐美多國在碳中和目標提出后亦加速對氫燃料 電池汽車推廣，全球氫燃料車保有量有望快速增長。預計 2030 年全球氫 燃料電池汽車保有量或超過 165 萬輛，2022-2030 年復合增速或達 48%。

3.氫燃料電池適用于商用車領域：我國新能源商用車滲透率僅 10%，相比 于新能源乘用車 26%的滲透率具備較大差距。商用車減排空間大，合適氫燃料電池汽車進行示范。氫燃料商用車具備載重大、續(xù)航長、運營效 率高等優(yōu)點，是我國燃料電池汽車的主要應用場景。截至 2022 年末，氫 燃料商用車占我國氫燃料電池汽車保有量的 99%。

4.氫氣成本下降提升燃料電池汽車經(jīng)濟性：燃料成本占燃料電池商用車 TCO 成本的 47%，可再生能源度電成本下降帶動制氫成本下降，提升氫 燃料電池汽車經(jīng)濟性。電解水制氫成本中電費約占制氫費用的 86%，隨著風電整機、光伏組件價格下降，風光發(fā)電度電成本有望下降，帶動制 氫成本下降。以燃料電池重卡為例，保持燃料電池重卡整車價格 140 萬 元，如氫氣價格由 35 元/kg 下降至 15 元/kg，燃料電池重卡 TCO 成本則 由 788 萬元下降至 420 萬元，氫燃料電池重卡經(jīng)濟性有望超過柴油重卡。

5.完善基礎設施、提高汽車性能或推動乘用車需求：完善的加氫基礎設施、 健全的氫氣制儲運體系是氫燃料乘用車推廣的前提條件。隨著我國加氫 站建設數(shù)量提升、國產氫燃料汽車功率密度、續(xù)航里程等性能提升，氫 燃料電池乘用車市場有望打開。上海計劃通過網(wǎng)約車等形式推動氫燃料 乘用車示范，有望打通氫燃料電池乘用車商業(yè)模式。

建議：

1.氫能產業(yè)周期開啟，綠電制氫成本預計逐步具備競爭力，綠氫應用場景 有望擴大。氫燃料電池汽車是氫能在交通領域的重要應用場景，在燃料電池系統(tǒng)核心零部件逐步國產化、規(guī)?；?、綠氫價格逐步下降背景下， 氫燃料電池汽車需求有望提升。我們預計到 2025 年中國氫燃料汽車保有量有望超過 5 萬輛，預計 2030 年全球氫燃料汽車保有量有望超過 165 萬 輛，2022-2030 年復合增速 48%。燃料電池商業(yè)化有望提速，具備成本優(yōu) 勢及技術優(yōu)勢的燃料電池電堆及系統(tǒng)生產企業(yè)與氫儲運、加注裝置企業(yè)有望受益。推薦蘭石重裝、華電重工，建議關注億華通、雄韜股份、濰 柴動力、美錦能源、石化機械、厚普股份、開山股份、雪人股份。

評級面臨的主要風險

1.氫能政策風險；產品價格競爭超預期；下游擴產需求低于預期；國際貿 易摩擦風險；技術迭代風險。

氫燃料電池用途廣泛，燃料電池汽車是氫能應用的重要場景

氫燃料電池汽車是氫能的重要應用場景，具備減碳、里程長等優(yōu)勢

氫燃料電池車是氫能應用的重要場景

全球綠色低碳轉型有望推動氫能需求提升：氫能是用能終端實現(xiàn)綠色低碳轉型的重要載體，全球多 國制定綠色轉型計劃，并制定中長期碳排放目標，聯(lián)合國表示到 2030 年全球碳減排 50%已成各國共 識。根據(jù) Statista 數(shù)據(jù)，主要國際能源組織針對 2050 年氫能在全球能源總需求中的占比進行了預測， 數(shù)據(jù)顯示主要能源組織預測到 2050 年氫能在總能源中的占比將達 22%，其余幾家機構的預測值在 12%-18%間不等。以國際可再生能源機構 12%的占比預測為例，綠氫產量將提升到 2050 年的 6.14 億噸。

交通領域將成為氫能應用的重要場景，氫燃料電池汽車需求有望快速增長：根據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)， 2020-2060 年通過使用綠氫有望實現(xiàn)超過 200 億噸的碳減排量，其中交通行業(yè)累計減排量最大，約為 156 億噸，減排占比 70%以上，可再生氫將在交通、鋼鐵、化工等領域成為主要的零碳原料。根據(jù) 我們的測算，全球綠氫需求有望從 2021 年的 3.76 萬噸增長到 2030 年的 3320.44 萬噸，CAGR 有望 達到 112.49%。根據(jù) Statista 和國際可再生能源機構預測，綠氫在交通業(yè)總能源消耗中的占比預計由 2020 年低于 0.1%的較低水平提升至 2050 年 12%。2017-2021 年，隨著氫燃料電池車銷量提升，燃 料電池在交通領域裝機量逐步提升。根據(jù) E4tech 數(shù)據(jù)，2017-2021 年交通領域氫燃料電池裝機逐漸 由 435.7MW 提升至 1,964.80MW，復合增長率達 46%。2017-2021 年交通領域氫燃料電池裝機占全 球燃料電池總裝機比例逐步由 66%提升至 85%。在碳達峰、碳中和的目標指引下，氫燃料汽車需求 有望快速增長。根據(jù)中國氫能聯(lián)盟預測，2050 年我國燃料電池汽車保有量有望超過 300 萬輛，加氫 站數(shù)量有望達到 1 萬座，氫能消耗占比將達到 10%。

氫燃料電池是燃料電池汽車的核心零部件，具有轉化效率高、無碳排放等特點：燃料電池汽車主要 結構包括電驅系統(tǒng)、燃料電池、車載儲氫系統(tǒng)、電池系統(tǒng)等。根據(jù)國富氫能招股說明書（申報稿）， 氫燃料電池成本約占燃料電池汽車總成本的 50%，且燃料電池性能對整車功率輸出、運行壽命等參 數(shù)具有重要影響，因此氫燃料電池是燃料電池汽車的核心零部件。氫燃料電池是由電極、電解質、 外部電路三部分構成的電化學裝置，可通過電化學反應將氫氣的化學能轉變?yōu)殡娔?。主流?術——PEM 燃料電池的發(fā)電原理為：燃料（氫氣）進入燃料電池的正極，在陽極上進行還原反應， 釋放電子形成帶正電荷的氫離子，氫離子穿過電解質到達負極，在負極與氧化劑（氧氣）上進行氧 化反應生成水。在此過程中，電子不能通過電解質，從而只能流入電路，形成電流，產生電能。由 于燃料電池工作并不通過燃燒等熱機過程，可直接將化學能轉化成電能，理論上燃料電池熱電轉化 效率可達 85%-90%。

與燃油車相比，氫燃料汽車運行無污染，且能量轉化效率較高

燃料可再生，運行過程中無碳排、無污染：氫燃料電池汽車的燃料為氫氣，氫電轉化的生成物只有 水，因此氫燃料電池汽車的運行可實現(xiàn)零排放，即不會生成 CO、CO2 或硫化物等污染物。根據(jù)碳中 和專業(yè)委員會數(shù)據(jù)，1 升汽油燃燒會釋放 2.30kg CO2、0.627kg 碳、1 升柴油燃燒會釋放 2.63kg CO2、 0.717kg 碳，使用氫燃料電池汽車可實現(xiàn)交通減碳。使用可再生能源制氫可進一步降低燃料汽車全生 命周期碳排放。燃料汽車全生命周期碳排放包括車輛周期和燃料周期，即車輛生產階段排放的碳排 放和生產/使用燃料過程中的排放。根據(jù)余亞東《不同燃料路徑氫燃料電池汽車全生命周期環(huán)境影響 評價》，若使用可再生能源發(fā)電制氫、氣氫管道運氫，氫燃料電池汽車百公里等效碳排放量約 3.7kg； 若使用焦爐煤氣副產氫或煤制氫、氣氫管道運氫，氫燃料電池汽車百公里等效碳排放量分別為 20kg、 26.1kg

相比內燃機，氫燃料電池轉換效率更高：內燃機需要先將化學能轉化成熱能，利用氣體受熱膨脹對 外做功后將熱能轉化為機械能，在實際工況中，燃料燃燒時所放出的熱量不能完全被工質吸收，僅 有一部分轉變?yōu)闄C械能，其余一部分隨工質排出，傳給低溫熱源，還有一部分能量因需克服摩擦而 損失。由于內燃機的運轉涉及熱力學，因此需要受到卡諾循環(huán)效率限制，即熱機在兩個不同溫度之 間工作的最大效率必定小于 1 的限制。根據(jù)太平洋汽車數(shù)據(jù)，大部分汽車發(fā)動機的熱效率在 28%-33% 之間，將汽車發(fā)動機的熱效率提升至 40%較為困難，以 2022 年榮獲“中國心”十佳發(fā)動機的長城汽車 3.0T V6 發(fā)動機為例，其熱效率約 38.5%。燃料電池作為電化學能量轉換裝置，并不受到卡諾效率限 制，可以直接將化學能轉化為電能，最終轉化為機械能，因此能量效率轉化效率較高。根據(jù)衣寶廉 等《氫燃料電池》數(shù)據(jù)，氫燃料電池轉化效率最高可達 84%。2023 年 2 月，億華通發(fā)布 M180 氫燃 料電池發(fā)動機，M180 氫燃料電池發(fā)動機額定點效率達 52%，最高效率達 64% 以上，較傳統(tǒng)汽油 機具備效率優(yōu)勢。

與電動車相比，氫燃料電池汽車續(xù)航里程長、冷啟動能力強

氫燃料電池汽車在續(xù)航方面具備優(yōu)勢：質量能量密度是一定的質量物質中儲存能量的大小，質量能 量密度越大則其在單位重量內儲存的能量越大。氫氣的質量能量密度約 120MJ/kg，約為柴油、汽油 和天然氣質量能量密度的 3 倍。由于氫氣能量密度較高，因此其單位重量內儲存的能量較高，將氫 氣通過氫電反應后所得到電能的能量亦較高，從而可實現(xiàn)氫燃料電池在續(xù)航方面的優(yōu)勢。根據(jù)我們 測算，若按照 84%的能量轉換效率進行測算，1kg 氫氣最多可發(fā) 28.21 度電，若按照 60%的能量轉化 效率進行測算，1kg 氫氣可發(fā) 20.15 度電。若燃料電池汽車載氫量 5kg，則燃料電池汽車等效單車帶 電量超過 100 度電，相比于 Tesla Model Y 單車 60 度電帶電量高約 67%。由于氫氣質量能量密度較 高且氫燃料電池能量轉換效率較高，氫燃料電池汽車的續(xù)航能力較優(yōu)。

氫燃料電池低溫工況下衰減低，冷啟動能力強：鋰電池在超低溫（-20℃）下長時間放置會產生不可 逆的損傷，導致電池容量降低。根據(jù)電池聯(lián)盟，隨著溫度的降低，鋰電池充電時間將逐漸延長，并 且負極顆粒表面會析出金屬鋰，負極中可用活性鋰離子的減少會導致動力電池容量不可逆的衰減。 控制燃料電池內部的含水量是提升其內部性能的關鍵，氫燃料電池本身電化學性能不受-40℃低溫影 響，但如果燃料電池內部殘留的水在低溫下結冰，水-冰相會影響燃料電池材料性能、破壞電極材料 與燃料電池內部結構，導致燃料電池不能正常啟動。因此通過優(yōu)化燃料電池的內部排水設計、提升 排水性能可提升燃料電池的低溫性能，目前國內系統(tǒng)廠商生產的燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)基本具備低溫啟 動能力。億華通在 2020 年研發(fā)的石墨雙極板 YHTG60SS 燃料電池系統(tǒng)已經(jīng)可以實現(xiàn)-30℃低溫啟動、 -40℃低溫存儲。根據(jù)國家能源局《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，燃料電池汽車城市群 示范使用的燃料電池汽車所采用的燃料電池啟動溫度需不高于-30℃。

與氫內燃機汽車相比，氫燃料電池汽車效率更高、排放更少

氫燃料電池在效率方面具備優(yōu)勢：氫內燃機需要先將氫氣的化學能轉化成熱能，利用氣體受熱膨脹 對外做功后將熱能轉化為機械能，因此需要滿足卡諾循環(huán)，且能量損失較高。氫燃料電池可以直接 將化學能轉化成電能，并由電能轉化為機械能，不需要滿足卡諾循環(huán)，因此氫燃料電池效率更高。 根據(jù)衣寶廉等《氫燃料電池》，燃料電池實際工作時的能量轉換效率在 40%-60%范圍內，而根據(jù)新 能源網(wǎng)數(shù)據(jù)，氫內燃機轉化效率基本位于 35%-45%。

氫內燃機運行過程中會排放 NOx，NOx 有毒性且會造成大氣污染：理想情況下氫內燃機的反應原理 為 2H2+O2=2H2O，但是由于大氣中含有 80%氮氣，且氫氣在燃燒時火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?、燃燒溫度高?導致氫內燃機在運行時會產生 NOx 排放，具體反應原理為：H2+O2+N2→H2O+NOX，氫氣發(fā)動機與 空氣混合燃燒所生成的 NOx 排放不可避免。NOx 的排放會導致一系列環(huán)境污染并對人體健康產生嚴 重的影響。根據(jù)智慧環(huán)境生態(tài)產業(yè)研究院，NOx（氮氧化物）的危害包括破壞臭氧層；阻礙植物光 合作用；危害人體中樞神經(jīng)、心、肺多器官健康；形成酸雨等。

PEM 燃料電池為主流技術路線

質子交換膜燃料電池（PEM 燃料電池/PEMFC）是目前車用燃料電池主流技術方案，具有運行溫度 低、效率高、啟動時間快、技術成熟等特點：根據(jù)電解質不同，燃料電池可被分為堿性燃料電池（AFC）、 質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）等不同類型燃料電池。PEMFC 工 作溫度通常低于 100℃，屬于低溫燃料電池，可適應車用工況。PEMFC 電解質為固體質子交換膜， 與同樣可低溫運行的堿性燃料電池相比，PEMFC 電解質沒有泄露風險。PEMFC 啟動時間小于 5 秒、 功率密度可達 1.0-2.0W/cm2，與其他類型燃料電池相比具備啟動時間短、單位功率密度高的特點。 PEM 燃料電池汽車已經(jīng)過超過 30 年研發(fā)，技術水平較為成熟。根據(jù) E4tech 數(shù)據(jù)，截至 2021 年，PEM 燃料電池全球裝機達 1,998.3MW，占全球燃料電池總裝機比例超過 85%。

PEM 燃料電池對氫氣純度要求較高：依照國標《GB/T 37244—2018 質子交換膜燃料電池汽車用燃 料氫氣》對原料氫氣的純度要求，PEM 燃料電池需要使用高純氫氣（≥99.97%）作為燃料，否則氫 氣中微量的CO等雜質會吸附在鉑催化劑上，從而占據(jù)了氫氣發(fā)生氧化反應時所需的催化活性位點， 導致燃料電池性能顯著降低。傳統(tǒng)制氫方式如化石能源制氫以煤或天然氣為原料，會產生包括烴類、 CO、CO2、有機硫等多種雜質，不能直接用作氫燃料電池燃料。根據(jù)李佩佩《淺談氫氣提純方法的 選取》，煤制氫產物中氫氣體積占比 48%-54%，天然氣裂解制氫產物中氫氣體積占比約 75%-80%。 若使用低純度氫氣作為原料氣，則需要進一步提純以供氫燃料電池使用。目前，吸附分離法是提純 工業(yè)副產氫的有效方式之一，但是原料氣中 10×10-6級的 CO 仍會造成燃料電池性能嚴重下降，需將 CO 濃度控制在 2×10-6以下。目前 PEMFC 廣泛采用抗 CO 的 PtRu/C（鉑釕合金）作為電催化劑，但 是以純氫作為原料氣時以 Pt/C 為催化劑性能更優(yōu)。電解水所制得氫氣純度較高。隨著電解槽技術進 步，電解水所得氫氣純度可高達 99.999%，可直接用作氫燃料電池燃料。

延長使用壽命、降本、提升功率密度為 PEM 燃料電池技術主要發(fā)展方向

優(yōu)化工藝或將改善燃料電池使用壽命

商用車對燃料電池壽命要求較高，國產燃料電池壽命仍有提升空間：燃料電池使用壽命指的是電堆 由最大功率下降至額定功率的 90%所運行的時間，電堆額定功率下降會對燃料電池正常運行造成影 響。根據(jù)衣寶廉等《氫燃料電池》數(shù)據(jù)，轎車用燃料電池系統(tǒng)對壽命一般要求為 5000 小時以上；由于商用車、固定電站連續(xù)運行時間較長，一般要求燃料電池系統(tǒng)壽命分別在 2 萬、4 萬小時以上。 國產燃料電池壽命已達到較高水平，但距離海外仍有一定差距。根據(jù)中國汽車工程學會，2022 年我 國石墨雙極板電堆壽命已可達到 1.5-1.8 萬小時，但海外部分燃料電池壽命已可達到 2.5 萬小時。

質子交換膜降解、催化劑腐蝕是導致燃料電池電堆衰減的常見原因，優(yōu)化工藝或提升燃料電池壽命： 質子交換膜化學降解、熱降解、機械降解等方式都會導致質子交換膜快速失效；催化劑載體腐蝕會 導致鉑顆粒脫落流失，從而導致催化劑電化學活性面積快速衰減。催化劑腐蝕、質子交換膜應力破 損會導致燃料電池效率快速衰減；質子交換膜的化學降解、催化劑的溶解沉積老化所導致的效率衰 減則較為緩慢。燃料電池壽命已經(jīng)過多次改進，根據(jù)衣寶廉等《氫燃料電池》，截至 2020 年，燃料 電池通過三次迭代已將壽命由 700 小時提升至 6000 小時并以 1 萬小時壽命作為研發(fā)目標，該目標已 于 2022 年階段性達成。雄韜氫瑞生產的石墨板電堆的壽命已達到 1.5 萬小時，并以 2 萬小時壽命為 目標。后續(xù)或將通過優(yōu)化工藝進一步提升燃料電池壽命，具體方案包括提升燃料電池氣密性，防止 在電極上產生氧氣/氫氣混合界面、提升燃料電池操作控制，保持陰極、陽極供氣速率保持平衡等。

國產替代、規(guī)模化生產有望推動氫燃料電池汽車降本

燃料電池降本是其重要發(fā)展方向：氫燃料乘用車、商用車均貴于同類型電動車。乘用車方面，根據(jù) 特斯拉官網(wǎng)數(shù)據(jù)，2023 年特斯拉 Model 3 標準版的售價為 4.02 萬美元（折合人民約 29.1 萬元），而 豐田 Mirai 2 標準版則需要 4.95 萬美元（折合人民幣約 35.5 萬元）。商用車方面，據(jù)福田官網(wǎng)數(shù)據(jù) 顯示，福田 49t 智藍純電重卡的價格為 98.9 萬元，而 49t 燃料電池重卡的售價約 150 萬元。2022 年 12 月，佛山飛馳汽車和鄂爾多斯市悅馳新能源汽車聯(lián)合中標的 30 輛飛馳 49 噸氫燃料電池牽引車中 標總金額 4740 萬元，車輛單價約 158 萬元。當前階段燃料電池汽車銷售價格高于同類型電車，短期 內燃料電池汽車降本依然重要。如前文所述，燃料電池系統(tǒng)在整車中成本占比約 50%，燃料電池系 統(tǒng)降本仍為重要發(fā)展方向。

燃料電池零部件國產化是降低初始投資成本的重要方式：燃料電池系統(tǒng)由燃料電池電堆和系統(tǒng)主要 零部件組成，電堆成本占燃料電池系統(tǒng)成本比例約 60%。電堆由膜電極（MEA）、雙極板、結構件 及其他零部件構成，系統(tǒng)主要零部件包括空壓機、加濕器、DCDC 及其他零部件等。膜電極（MEA） 是燃料電池電堆的核心零部件，由質子交換膜、催化劑、氣體擴散層組成，占電堆成本比例約 65%。 燃料電池電堆國產化是燃料電池成本下降的重要推動力，根據(jù)中國經(jīng)濟網(wǎng)，電堆降本 50%依賴催化 劑、質子交換膜、膜電極等關鍵材料和零部件降價，30%依靠企業(yè)技術進步和工藝革新，20%得益于 電堆企業(yè)數(shù)量增多帶來的競爭。在產業(yè)化層面，根據(jù)車百智庫，2021 年唐鋒能源、武漢理工氫電、 鴻基創(chuàng)能、蘇州擎動等國產膜電極批量應用于國產電堆，同年國鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、雄韜氫雄競相 降低電堆價格至 2000 元/kW 以內，推動燃料電池系統(tǒng)成本下降至 4000 元/kW 以內。

燃料電池核心零部件基本實現(xiàn)國產化：燃料電池核心材料國產化替代進程不斷加快。根據(jù)吉林省人 民政府，2017 年我國僅掌握系統(tǒng)集成、雙極板和 DC/DC 生產能力，其余主要依賴進口，國產化率 約 30%；2020 年，我國電堆、膜電極、空壓機、氫氣循環(huán)泵等核心部件均可自主控制，氣體擴散層、 催化層和質子交換膜等核心材料加速研發(fā)，總體國產化率約 60%；2022 年我國已經(jīng)基本實現(xiàn)了燃料 電池系統(tǒng)的國產化。2020 年，東岳 150 萬平方米質子交換膜生產線一期工程在山東淄博投產；2022 年，氫電中科已經(jīng)具備年產 1000kg 的燃料電池催化劑的產能；2022 年，金博股份與神力科技（億 華通子公司）簽署協(xié)議共同研發(fā)滿足氫燃料電池領域應用的碳紙、柔性石墨極板，我國燃料電池核 心零部件已經(jīng)基本實現(xiàn)國產化。

后續(xù)燃料電池零部件國產化產能有望提升：我國將針對燃料電池核心零部件，在國產化降本的同時 提升材料的穩(wěn)定性并形成穩(wěn)定供應能力。國電投氫能公司生產的質子交換膜價格較進口質子交換膜 價格低約 50%，但是由于膜電極制備工藝復雜、研發(fā)周期較長，仍需要在專業(yè)特性、國產化產能方 面進一步提升。根據(jù)車百智庫，2022-2025 年，我國膜電極年產能有望從 40 萬平米提升至 100 萬平 米，氣體擴散層產能有望從 10 萬平米提升至 40 萬平米。

規(guī)模效應推動燃料電池電堆與系統(tǒng)降本：產業(yè)鏈的規(guī)模效應可快速推動燃料電池汽車成本的下降。 根據(jù)賽瑞研究，若年產 1 千套燃料電池系統(tǒng)的單位成本為 1520 元/kW，將產量提升至 10 萬套單位 成本則可能降至 430 元/kW，成本降幅超過 70%；若年產 1 千套燃料電池電堆的單位成本為 1096 元 /kW，將產量提升至 10 萬套單位成本則可能降至 218 元/kW，成本降幅亦超過 70%。

政策引導與下游需求推動，氫燃料電池系統(tǒng)功率提升

政策引導下，燃料電池系統(tǒng)功率提升：我國車用燃料電池功率提升和補貼標準存在相關性，根據(jù)氫 能源與燃料電池數(shù)據(jù)，2017 年氫燃料電池額定功率主要在 30kW-40 kW 之間，與當時國補條件“燃料 電池額定功率不低于 30kW”相適應；國家能源局 2020 年發(fā)布的《關于開展燃料電池汽車示范應用的 通知》明確乘用車、輕型貨車、中型貨車、中小型客車最大補貼功率上限為 80kW、重型貨車、大 型客車最大補貼功率上限為 110kW，推動 2022 年燃料汽車平均裝機功率提升至 98.9kW，同比增長 7.8%。

商用車對燃料電池系統(tǒng)功率要求更高：大功率燃料電池系統(tǒng)適合長途重載重卡。由于目前氫燃料電 池還無法滿足商用重卡對 200-300kW 的電堆功率需求，因此燃料電池重卡普遍采用“110kW 左右的 燃料電池電堆+鋰電池”的電電混合方式。若燃料電池能夠實現(xiàn)功率提升，則可實現(xiàn)對鋰電池的完全 替代。高功率燃料電池系統(tǒng)已逐步應用于下游市場，根據(jù)捷氫科技數(shù)據(jù)，2022 年，國內配套 110-150KW 燃料電池系統(tǒng)的燃料電池汽車銷量達到 2607 輛，占 2022 年燃料電池汽車銷售比例超過 50%。展望后勢，物流車、客車、重卡等車型燃料電池系統(tǒng)功率有望提升，根據(jù)車百智庫，2025 年 氫燃料電池重卡系統(tǒng)功率有望提升至 150kW，并往遠期 300kW 逐步發(fā)展。我國燃料電池廠商已具備 更大功率燃料電池生產能力，根據(jù)高工氫電，億華通、重塑、氫藍時代、清能股份、國鴻氫能等企 業(yè)已具備 200-300kW 燃料電池系統(tǒng)的生產能力。

船舶、軌交、航空等領域亦加速氫燃料電池的應用

國際海事組織計劃 2050 年實現(xiàn)國際航運溫室氣體凈零排放，國內外氫燃料電池船舶應用加快推進： 2023 年 7 月，國際海事組織承諾 2030 年前采用零和接近零排放的溫室氣體替代性燃料，相關技術 和燃料至少占國際航運能源使用量的 5%，力爭達到 10%，于 2050 年前后實現(xiàn)國際航運溫室氣體凈 零排放。為滿足國際海事組織減排要求，各國加快推進氫燃料電池船舶的應用推廣，各類氫燃料電 池船舶相繼投入使用。2023 年 3 月，世界首艘氫燃料電池渡輪 MF Hydra 在挪威投入運營。國際上 氫燃料電池船舶技術發(fā)展較早，已完成輕型輪渡等方面的驗證，并開展了大型內河集裝箱的船上應 用探索。國內氫燃料電池船舶亦發(fā)展迅速。2023 年 3 月 17 日，國內首艘 500 千瓦級氫燃料電池動 力船“三峽氫舟 1 號”下水，并于 7 月完成首航，標志著國內氫燃料電池船舶領域的重要突破。

氫能列車發(fā)展較快，我國氫能列車技術水平與世界接軌：2022 年 12 月 28 日，全球首列氫能源市域 列車于成都下線發(fā)布，其采用氫燃料電池和超級電容相結合的能源供應方式，替代原有接觸網(wǎng)供電 方案。根據(jù)四川日報數(shù)據(jù)，由于該氫能列車免掉了傳統(tǒng)電氣化鐵路的接觸網(wǎng)、變電所等復雜工程問 題，所以其一次性建設成本和全生命周期運營成本比傳統(tǒng)高鐵低 10%-20%左右。根據(jù)成都市發(fā)改委 數(shù)據(jù)，該列氫能源市域動車每天以時速 160km 運行 500km，一年可減少二氧化碳排放約 1 萬噸。國 內自主研發(fā)的氫能源市域動車最高時速 160 公里，可實現(xiàn) 600 公里續(xù)航；而東日本鐵路公司于 2022 年發(fā)布的云雀(Hybari) 氫能列車最高時速僅 100 公里，續(xù)航僅 140 公里，我國氫能列車技術水平已與世界接軌。

國際民航組織設定 2050 年凈零排放目標，氫能在航空領域應用提速：2022 年 10 月，國際民航組織 第 41 屆大會批準通過了航空業(yè)于 2050 年實現(xiàn)凈零碳排放的目標。同時，該組織計劃于 2023 年 11 月召開國際民航組織第三次航空和替代燃料會議（CAAF/3），重點關注航空清潔能源全球框架，希 望通過氫燃料等各類清潔能源降低航空業(yè)碳排放，實現(xiàn)減碳目標。據(jù)航空運輸行動組織（ATAG） 估算，53%-71%的航空脫碳要依靠可持續(xù)航空燃料的改用推廣，可持續(xù)航空燃料的開發(fā)至關重要。 2021 年 3 月，HyPoint 公布了其渦輪風冷氫燃料電池系統(tǒng)原型，該燃料電池能量密度高達 1500Wh/kg， 主要應用場景為航空領域。

氫燃料電池可應用于儲能、發(fā)電等領域，國內已有中長期規(guī)劃

氫能發(fā)電建設成本較低，我國將拓展氫能在分布式發(fā)電領域應用：氫氣發(fā)電建設成本較低，根據(jù)中 商產業(yè)研究院，氫能發(fā)電建設成本約 580 美元/kW，較天然氣發(fā)電建設成本低 25%以上。國內通常 使用 PEM 燃料電池和固體氧化物燃料電池（SOFC 燃料電池）作為發(fā)電系統(tǒng)， 根據(jù)高工產研，2022 年國內氫發(fā)電系統(tǒng)裝機量接近 10MW，同比增長 186%；國內氫發(fā)電單個項目裝機功率向兆瓦級發(fā)展， 預計到 2025 年，國內氫發(fā)電市場需求量約 400MW 左右。根據(jù)國家能源局《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī) 劃（2021-2035 年）》，我國將依托通信基站、數(shù)據(jù)中心、鐵路通信站點、電網(wǎng)變電站等基礎設施工 程建設，推動氫燃料電池在備用電源領域的市場應用；將在可再生能源基地，探索以燃料電池為基 礎的發(fā)電調峰技術研發(fā)與示范，同時結合偏遠地區(qū)、海島等用電需求，開展燃料電池分布式發(fā)電示 范應用。

通過熱電聯(lián)產可提升燃料電池效率至 90%以上：氫燃料電池在發(fā)電過程中產生熱量，可通過熱電聯(lián) 產將熱能進行收集并供生活用水和建筑取暖等場景使用。根據(jù)中國能源政策研究院數(shù)據(jù)，通過使用 燃料電池熱電聯(lián)供系統(tǒng)，在發(fā)電效率 40%+的基礎上，廢熱利用率可再提升 40%+，能源綜合利用率 超過 80%，總效率是傳統(tǒng)火力發(fā)電的 2 倍左右。市場方面，質子交換膜燃料電池（PEMFC）、固體 氧化物燃料電池（SOFC）皆有熱電聯(lián)產案例落地，固體氧化物燃料電池（SOFC）具有發(fā)電效率高、 燃料適應性強、高溫余熱可回收等優(yōu)點，在大型發(fā)電、分布式發(fā)電及熱電聯(lián)供等領域具有廣闊的應 用前景。PEMFC 方面，2021 年 5 月，東方電氣自主研制的 100kW 級商用氫燃料電池冷熱電聯(lián)產系 統(tǒng)正式發(fā)運交付，該系統(tǒng)發(fā)電效率大于 52%，熱電聯(lián)產總效率超過 90%；SOFC 方面，2023 年 2 月， 濰柴在濟南發(fā)布全球首款大功率金屬支撐商業(yè)化 SOFC 產品，熱電聯(lián)產效率高達 92.55%，創(chuàng)大功率 SOFC 熱電聯(lián)產系統(tǒng)效率全球最高紀錄。根據(jù)根據(jù)國家能源局《氫能產業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，我國將因地制宜布局氫燃料電池分布式熱電聯(lián)供設施，推動在社區(qū)、園區(qū)、礦區(qū)、港口等 區(qū)域內開展氫能源綜合利用示范。

氫燃料電池可與氫儲能形成耦合，但效率較低、成本較貴，規(guī)?；l(fā)展仍需時間：氫儲能指以氫能 作為媒介，實現(xiàn)“可再生能源發(fā)電-電解水制氫-氫燃料電池發(fā)電”的能量轉換過程，將多余的電能通過 電解水轉化為氫氣中的化學能得以儲存。其中，電解水制氫效率達 60%-85%，燃料電池發(fā)電效率為 40%-60%，雖然單過程轉換效率相對較高，但電-氫-電過程存在兩次能量轉換，整體效率會下降到 40%左右。氫燃料電池與氫儲能耦合可應對新能源消納不足的問題，使可再生能源電力在不同時間 和空間尺度上實現(xiàn)轉移，但是整體效率略低。成本方面，抽水蓄能和壓縮空氣儲能成本約為 7,000 元/kW，電化學儲能成本約為 2,000 元/kW，而氫儲能系統(tǒng)成本約為 13,000 元/kW。氫儲能工藝流程 較長，目前各環(huán)節(jié)的產業(yè)化程度還比較低，實現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展仍需一定時間。根據(jù)《氫能產業(yè)發(fā)展中 長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，我國將發(fā)揮氫能調節(jié)周期長、儲能容量大的優(yōu)勢，開展氫儲能在可再 生能源消納、電網(wǎng)調峰等應用場景的示范，探索培育“風光發(fā)電+氫儲能”一體化應用新模式。

國內外政策積極落地，推動氫燃料電池汽車高質量發(fā)展

國內：政策積極推動燃料電池汽車發(fā)展

五部委聯(lián)合下發(fā)燃料電池示范應用通知，“以獎代補”有望提升需求

2020 年五部委聯(lián)合下發(fā)《關于開展燃料電池汽車示范應用通知》，設立五大城市群，針對燃料電池 汽車關鍵核心技術、產業(yè)化應用進行突破： 2020 年 9 月財政部、工信部、科技部、發(fā)改委、能源 局聯(lián)合發(fā)布《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》（下稱《通知》），2021 年 8 月，京津冀、 上海、廣東三大城市群率先啟動燃料電池汽車示范應用推廣；2021 年 12 月，河北、河南城市群入 選第二批入選示范區(qū)。中央財政計劃通過對新技術示范應用以及關鍵核心技術產業(yè)化應用給予獎勵， 加快帶動相關基礎材料、關鍵零部件和整車核心技術研發(fā)創(chuàng)新。爭取用 4 年左右時間，逐步實現(xiàn)關 鍵核心技術突破，構建完整的燃料電池汽車產業(yè)鏈。

《通知》采取“以獎代補”形式，按照各個城市目標完成情況撥付獎勵資金：《通知》采取“以獎代補” 方式，按照各個城市目標完成情況核定并撥付獎勵資金。在示范期內，若示范城市群滿足相關“推廣 應用車輛技術和數(shù)量”要求，可最多獲得 1.5 萬積分（對應約 15 億元補貼），具體要求包括“燃料電 池乘用車所采用的燃料電池堆額定功率密度不低于 3.0kW/L；燃料電池商用車所采用的燃料電池堆 額定功率密度不低于 2.5kW/L”、“燃料電池汽車純氫續(xù)駛里程不低于 300 公里”等；在氫能供應領域， 示范期內，若示范城市群滿足相關“氫能供應及經(jīng)濟性”要求，可最多獲得 2000 積分（對應約 2 億元 補貼），具體要求包括“車用氫氣年產量超過 5000 噸。鼓勵清潔低碳氫氣制取，每公斤氫氣的二氧 化碳排放量小于 15kg”、“加氫站氫氣零售價格不高于 35 元/公斤”等。原則上 1 積分約獎勵 10 萬元， 超額完成部分予以額外獎勵。

多級“獎勵”政策有望提升燃料電池汽車需求：根據(jù)《關于開展燃料電池汽車示范應用通知》，燃料 汽車示范城市群在 2020-2022 年將針對標準車分別按照 1.3 分/輛、1.2 分/輛、1.1 分/輛、0.9 分/輛標 準進行補貼；針對燃料電池系統(tǒng)額定功率大于 80kW 的貨運車輛，最大設計總質量 12-25 噸的按照 1.1 倍積分、25-31 噸的按照 1.3 倍積分、31 噸以上的按照 1.5 倍積分，針對不同功率的不同車型亦 有積分倍數(shù)調整。按照 1 積分約獎勵 10 萬元推算，在 2023 年購買功率 80kW 及以上的氫燃料汽車 將獲得國補 17.10-37.80 萬元。除了國補以外，部分地區(qū)仍針對燃料電池汽車省補、地補。根據(jù)上海 《關于支持本市燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展若干政策》，上海針對整車購置、關鍵零部件、車輛運營等 環(huán)節(jié)均配有補貼；《北京市燃料電池汽車示范應用項目資金支持細則》明確國補：市補 1：1，大興 區(qū)根據(jù)《大興區(qū)促進氫能產業(yè)發(fā)展暫行辦法（2022 年修訂版）》設有最高 40%區(qū)補。

國內氫燃料電池汽車發(fā)展分三步走，2025 年氫燃料電池汽車推廣有望加速

國內氫能燃料電池汽車預計經(jīng)歷初步示范、加快推廣、大規(guī)模應用三階段：根據(jù)《氫能產業(yè)發(fā)展中 長期規(guī)劃（2021-2035 年）》，我國氫能燃料電池汽車發(fā)展預計經(jīng)過三個階段：

1）2020-2025 年為初步示范階段：2020 年初步實現(xiàn)氫能燃料電池汽車的商業(yè)化應用，商業(yè)化規(guī)模達 到 1 萬輛，投入運營的加氫站 100 座，在北京、上海、鄭州、武漢、成都、張家口、佛山等全國多 個大中小不同的城市，以公共交通、倉儲物流為主要的業(yè)務，開展商業(yè)化示范運行，累計運行達到 1 億公里。

2）2025-2030 年為加快推廣階段：到 2025 年，加快實現(xiàn)氫能及燃料電池汽車的推廣應用，以公共服 務用車的批量應用為主，基于現(xiàn)有的儲存、運輸和加注的技術，在 150 公里的輻射范圍內，因地制 宜地推廣氫能燃料電池技術，通過優(yōu)化燃料電池系統(tǒng)的結構，加速關鍵零部件的產業(yè)化，大幅度降 低燃料電池系統(tǒng)的成本，車輛的保有量要達到 5 萬~10 萬輛。

3）2030-2035 年為大規(guī)模應用階段：2030 年到 2035 年，要實現(xiàn)氫能及燃料電池技術的大規(guī)模推廣 應用，大規(guī)模的氫的制取、儲存、運輸、應用達到一體化，加氫站的現(xiàn)場儲氫、制氫規(guī)模的標準化 和推廣應用也到一定的程度，要完全掌握燃料電池核心關鍵技術，建立完備的燃料電池的材料、部 件及系統(tǒng)的制備能力。

多省下發(fā)氫能規(guī)劃，有望推動燃料電池需求增長：除國家五大示范城市群之外，江蘇、山東、浙江、 遼寧等眾多省市也在積極推進燃料電池產業(yè)落地與市場化進程。江蘇：2019 年江蘇省印發(fā)了《江蘇 省氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā)展行動規(guī)劃》，提出到 2025 年，江蘇省將力爭全省氫燃料整車產量突破 1 萬輛。山東：2020 年山東發(fā)布《山東省氫能產業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃（2020-2030 年）》，目標到 2025 年累計推廣燃料電池汽車 1 萬輛。浙江：2021 年浙江發(fā)布《浙江省加快培育氫燃料電池汽車產業(yè)發(fā) 展實施方案》，目標到 2025 年推廣燃料電池汽車 5 千輛，規(guī)劃建設加氫站 50 座。遼寧：2022 年， 遼寧省發(fā)布《遼寧省氫能產業(yè)發(fā)展規(guī)劃（2021-2025 年）》，規(guī)劃到 2025 年推廣燃料電池汽車 2000 輛、燃料電池船舶 50 艘、加氫站 30 座；2035 年推廣燃料電池汽車 15 萬輛、燃料電池船舶 1500 艘、 加氫站 500 座。

2023 年以來氫燃料電池汽車產銷量與上險量快速增長：2016-2022 年國內燃料電池汽車銷售量整體 呈現(xiàn)上升趨勢。2020-2021 年，由于氫燃料電池汽車示范城市群暫未確定，因此銷售量短暫下滑。2022 年，氫燃料汽車銷售實現(xiàn)倍增。根據(jù)中汽協(xié)，2022 年氫燃料電池汽車銷售量為 3367 輛，同比增長 112%。根據(jù)香橙會數(shù)據(jù)，2022 年國內氫燃料汽車實際上險量達到 5009 輛，同比增長 166%。2023 年以來氫燃料電池汽車上險量呈加速上升趨勢，2023 年 1-5 月燃料汽車共上險 1553 輛，同比增長 197%；其中 2023 年 5 月共上險 545 輛，同比增長 856%，環(huán)比增長 21%。根據(jù) IEA，截至 2022 年 末，我國共氫燃料電池汽車保有量合計約 1.37 萬輛，占全球氫燃料汽車保有量比例約 19%

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）

本報告總計：47頁。

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報告來源公眾號：【百家全行業(yè)報告】