作為能夠不間斷提供穩(wěn)定電力的綠色能源，燃料電池的首次應用就在美國國家航空暨太空總署1960年代的太空任務當中，為探測器、人造衛(wèi)星和太空艙提供電力。從此以后，燃料電池就開始被廣泛使用在工業(yè)、住屋、交通等方面，作為基本或后備供電裝置。
圖表 1 燃料電池應用舉例
氫燃料電池和鋰電池對比應用優(yōu)勢明顯
由于技術(shù)成熟度高、產(chǎn)業(yè)鏈布局相對容易、成本較低等因素，鋰電池是目前新能源領(lǐng)域主流的技術(shù)路線。但國外一些企業(yè)一直看好氫燃料電池技術(shù)，如豐田從90年代至今一直致力于氫燃料電池的開發(fā)，目前已成功發(fā)售氫燃料電池乘用車、貨車、卡車、叉車等產(chǎn)品，截至2017年12月豐田Mirai全球共計銷售5300輛。出于鋰電池安全性和柴油叉車尾氣的問題，歐美物流行業(yè)已大規(guī)模使用燃料電池叉車，雖然初次購買燃料電池叉車成本會高于普通叉車，但據(jù)美國國家可再生能源實驗室統(tǒng)計，2013年鋰電池叉車每年運營成本為1.97萬美元/輛，燃料電池叉車僅為1.78萬美元/輛，比鋰電池叉車低10%。燃料電池目前在中國的發(fā)展主要受到技術(shù)門檻高、產(chǎn)業(yè)鏈布局投資高昂的影響，在市場推廣上較國外相比較為緩慢。
圖表 2 氫燃料電池和鋰電池優(yōu)劣勢對比
燃料電池企業(yè)布局區(qū)域性特征明顯，聚集效應日益凸顯
從燃料電池動力系統(tǒng)、電堆及零部件地區(qū)分布來看，燃料電池產(chǎn)業(yè)分布集中度較高，主要集中在北京、長三角和珠三角地區(qū)。這些地區(qū)經(jīng)濟發(fā)展水平高，具備發(fā)展燃料電池技術(shù)的實力。并且高校密集，為燃料電池的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。我國一些主要氫燃料示范項目如北京奧運會燃料電池示范項目、上海世博園示范運營項目、深圳大運會示范項目也是相關(guān)地區(qū)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的契機。隨著目前我國燃料電池產(chǎn)業(yè)布局逐漸拉開帷幕，預計未來行業(yè)布局將逐步向中東部地區(qū)擴散。
圖表 3 燃料電池動力系統(tǒng)、電堆及部件企業(yè)地區(qū)分布
燃料電池企業(yè)技術(shù)來源以校企合作的科技成果轉(zhuǎn)化為主
早期燃料電池企業(yè)的發(fā)展大多依托高校，如清華大學、同濟大學和大連理工大學，這些學校所屬的地理位置與行業(yè)聚集區(qū)域分布一致。這些企業(yè)大多采用自主研發(fā)的路線，經(jīng)過多年的積淀，如新源動力、億華通已經(jīng)可以代表中國燃料電池企業(yè)的最高水準，億華通的燃料電池發(fā)動機已經(jīng)配套到了宇通、福田等燃料電池客車中。
在走自主研發(fā)技術(shù)路線的企業(yè)中，也有一些屬于歸國技術(shù)人員創(chuàng)辦的企業(yè)，如2010年成立的氫璞創(chuàng)能的核心技術(shù)人員均來自國外著名燃料電池企業(yè)，其公司生產(chǎn)的燃料電池電堆產(chǎn)品已被應用到了東風特汽、中植、五洲龍等汽車中。
此外，中外合資燃料電池企業(yè)也具有很強的市場競爭力，由愛德曼、百應能源提供的燃料電池都已被引入了主流車企。由于燃料電池技術(shù)壁壘高，一般企業(yè)通過自主研發(fā)的形式難以進入該領(lǐng)域，近年，如江蘇索爾、雙登集團、雄韜股份、南都等電池類企業(yè)，以及大洋機電、雪人股份等機電類企業(yè)通過技術(shù)引進、投資入股等方式布局燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。
圖表 4 我國主要燃料電池企業(yè)技術(shù)來源
燃料電池企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷縱深發(fā)展，突圍核心技術(shù)壟斷
上海神力、新源動力、上海攀業(yè)等都是我國較早開展燃料電池電堆研發(fā)和生產(chǎn)的企業(yè)，上海燃料電池和億華通主要關(guān)注燃料電池動力系統(tǒng)研發(fā)，上海燃料電池主要針對轎車市場，億華通主要針對客車市場，上汽集團也一直從事燃料電池轎車開發(fā)。從下表可以看出，燃料電池企業(yè)產(chǎn)業(yè)布局主要圍繞燃料電池電堆或者動力系統(tǒng)展開，與國外燃料電池企業(yè)相比，制氫、儲運環(huán)節(jié)較少涉及。
圖表 5 我國主要燃料電池企業(yè)產(chǎn)品類型
燃料電池資本市場熱度升溫：2017年氫燃料電池投資項目超1000億元
2015年我國發(fā)布《中國制造2025》，正式將發(fā)展氫燃料電池的發(fā)展提升到了戰(zhàn)略高度。隨后各地方政府也紛紛發(fā)布了燃料電池戰(zhàn)略規(guī)劃和補貼政策。在國家政策的驅(qū)動下，越來越多的企業(yè)開始關(guān)注燃料電池的研發(fā)。據(jù)清華大學核能與新能源技術(shù)研究院教授、國際氫能協(xié)會副主席、中國首個國家973氫能項目首席科學家毛宗強統(tǒng)計，僅2017年氫燃料電池投資項目就達1000多億，投資項目涵蓋燃料電池發(fā)動機、膜電極、電堆等整個燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。新能源動力電池各細分領(lǐng)域2017年動態(tài)不斷。
2018年，圍繞燃料電池及上下游越來越多的企業(yè)展開布局，參與企業(yè)既有國內(nèi)上市公司轉(zhuǎn)型自建、兼并購，又有外資且在華布局，與各地地方政府、經(jīng)開區(qū)等通過簽訂合作協(xié)議，作為后續(xù)氫燃料產(chǎn)業(yè)化的試點，加快燃料電池汽車在各地區(qū)的示范運行，從而推動國內(nèi)氫燃料產(chǎn)業(yè)鏈成熟。
圖表 6 2018-2022年國內(nèi)氫能源企業(yè)部分擬在建項目
燃料電池應用前景廣闊，2022年中國車用氫燃料電池市場規(guī)模將超過700MW
根據(jù)國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的規(guī)劃，燃料電池汽車的規(guī)模化和自上而下進行系統(tǒng)化的正面設(shè)計開發(fā)，并且結(jié)合氫能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡的構(gòu)建，將帶動燃料電池技術(shù)的進步。參照國家已經(jīng)發(fā)布的《科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》，我國氫燃料電池汽車階段性發(fā)展目標如下：到2020年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)規(guī)?；痉哆\行，示范車輛達到5000輛。到2025年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)的推廣應用，商用車達到萬輛規(guī)模，乘用車規(guī)模達到4萬輛。到2030年，實現(xiàn)氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣應用，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷規(guī)模達到50萬輛，氫氣來源50%為清潔能源。根據(jù)OFweek產(chǎn)業(yè)研究院預測，到2022年中國車用氫燃料電池市場需求將超過700MW。
圖表 7 2018-2022年中國車用氫燃料電池市場需求分析及預測（單位：MW）
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