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(yīng)用就在美國(guó)國(guó)家航空暨太空總署1960年代的太空任務(wù)當(dāng)中，為探測(cè)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(yīng)用舉例

氫燃料電池和鋰電池對(duì)比應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯

由于技術(shù)成熟度高、產(chǎn)業(yè)鏈布局相對(duì)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(guó)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(jì)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(huì)高于普通叉車，但據(jù)美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)，2013年鋰電池叉車每年運(yùn)營(yíng)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(guó)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(chǎng)推廣上較國(guó)外相比較為緩慢。

圖表 2  氫燃料電池和鋰電池優(yōu)劣勢(shì)對(duì)比

燃料電池企業(yè)布局區(qū)域性特征明顯，聚集效應(yīng)日益凸顯

從燃料電池動(dòng)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(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，具備發(fā)展燃料電池技術(shù)的實(shí)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(guó)一些主要?dú)淙剂鲜痉俄?xiàng)目如北京奧運(yùn)會(huì)燃料電池示范項(xiàng)目、上海世博園示范運(yùn)營(yíng)項(xiàng)目、深圳大運(yùn)會(huì)示范項(xiàng)目也是相關(guān)地區(qū)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的契機(jī)。隨著目前我國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)布局逐漸拉開帷幕，預(yù)計(jì)未來行業(yè)布局將逐步向中東部地區(qū)擴(kuò)散。

圖表 3  燃料電池動(dòng)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(xué)、同濟(jì)大學(xué)和大連理工大學(xué)，這些學(xué)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(dòng)力、億華通已經(jīng)可以代表中國(guó)燃料電池企業(yè)的最高水準(zhǔn)，億華通的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)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(guó)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(guó)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(yīng)用到了東風(fēng)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(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由愛德曼、百應(yīng)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(jìn)入該領(lǐng)域，近年，如江蘇索爾、雙登集團(tuán)、雄韜股份、南都等電池類企業(yè)，以及大洋機(jī)電、雪人股份等機(jī)電類企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)、投資入股等方式布局燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。

圖表 4  我國(guó)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(dòng)力、上海攀業(yè)等都是我國(guó)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(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)，上海燃料電池主要針對(duì)轎車市場(chǎng)，億華通主要針對(duì)客車市場(chǎng)，上汽集團(tuán)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(dòng)力系統(tǒng)展開，與國(guó)外燃料電池企業(yè)相比，制氫、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)較少涉及。

圖表 5  我國(guó)主要燃料電池企業(yè)產(chǎn)品類型

燃料電池資本市場(chǎng)熱度升溫：2017年氫燃料電池投資項(xiàng)目超1000億元

2015年我國(guó)發(fā)布《中國(guó)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(bǔ)貼政策。在國(guó)家政策的驅(qū)動(dòng)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(xué)核能與新能源技術(shù)研究院教授、國(guó)際氫能協(xié)會(huì)副主席、中國(guó)首個(gè)國(guó)家973氫能項(xiàng)目首席科學(xué)家毛宗強(qiáng)統(tǒng)計(jì)，僅2017年氫燃料電池投資項(xiàng)目就達(dá)1000多億，投資項(xiàng)目涵蓋燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、膜電極、電堆等整個(gè)燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。新能源動(dòng)力電池各細(xì)分領(lǐng)域2017年動(dòng)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(guó)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(diǎn)，加快燃料電池汽車在各地區(qū)的示范運(yùn)行，從而推動(dòng)國(guó)內(nèi)氫燃料產(chǎn)業(yè)鏈成熟。

圖表 6  2018-2022年國(guó)內(nèi)氫能源企業(yè)部分?jǐn)M在建項(xiàng)目

燃料電池應(yīng)用前景廣闊，2022年中國(guó)車用氫燃料電池市場(chǎng)規(guī)模將超過700MW

根據(jù)國(guó)家相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策的規(guī)劃，燃料電池汽車的規(guī)?；妥陨隙逻M(jìn)行系統(tǒng)化的正面設(shè)計(jì)開發(fā)，并且結(jié)合氫能基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建，將帶動(dòng)燃料電池技術(shù)的進(jìn)步。參照國(guó)家已經(jīng)發(fā)布的《科技與產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略》，我國(guó)氫燃料電池汽車階段性發(fā)展目標(biāo)如下：到2020年，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)規(guī)?；痉哆\(yùn)行，示范車輛達(dá)到5000輛。到2025年，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車技術(shù)的推廣應(yīng)用，商用車達(dá)到萬輛規(guī)模，乘用車規(guī)模達(dá)到4萬輛。到2030年，實(shí)現(xiàn)氫燃料電池汽車的大規(guī)模推廣應(yīng)用，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷規(guī)模達(dá)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(yù)測(cè)，到2022年中國(guó)車用氫燃料電池市場(chǎng)需求將超過700MW。

圖表 7  2018-2022年中國(guó)車用氫燃料電池市場(chǎng)需求分析及預(yù)測(cè)（單位：MW）