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車用燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院    2022-11-07

燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)具有市場空間大、產(chǎn)業(yè)鏈長、參與方眾多的特點，產(chǎn)業(yè)鏈上游主要為膜電極、雙極板、各類管閥件與傳感器、車載高壓儲氫瓶等發(fā)動機零部件生產(chǎn)制造行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈中游主要為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)及電堆集成行業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈下游主要為燃料電池整車制造行業(yè)。車用燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)如下：

（1）行業(yè)下游

燃料電池最主要的應用場景是燃料電池汽車，行業(yè)下游參與者主要為整車廠。燃料電池整車行業(yè)有較高的準入壁壘，業(yè)內(nèi)整車廠普遍擁有雄厚的研發(fā)實力、資金實力、生產(chǎn)能力以及較大的知名度，并在燃料電池領域擁有一定的技術基礎，在行業(yè)內(nèi)部起到整合上游供應鏈并生產(chǎn)最終整車成品的作用。

中國燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑為先商后乘，即通過商用車發(fā)展規(guī)模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動氫能基礎設施建設，后續(xù)拓展到乘用車領域，主要系：

1）我國城市人口密度和人口基數(shù)普遍較大，公共交通運輸系統(tǒng)發(fā)達，公交車與城市客車保有量較大；

2）商用車一般存在固定路線，沿線建設加氫站可有效提升加氫站利用率，且燃料電池汽車從技術特點上更適合中長途、中重載運輸體系；

3）我國依托政策優(yōu)勢可快速進行公共交通體系及城市配送領域的商業(yè)化推廣，燃料電池公交車、城市客車、城市物流車節(jié)能減排效果顯著，可有效緩解因燃油車油耗及碳排放較高帶來的環(huán)保壓力。

因此，目前我國燃料電池汽車在售車型主要來自于宇通客車、北汽福田、中通客車等商用車企業(yè)，同時上汽集團、長城汽車等車企紛紛在燃料電池乘用車領域進行前瞻布局?，F(xiàn)階段，發(fā)行人批量銷售的燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)均匹配商用車型，與上述主要商用車企業(yè)均已建立長期合作關系，其終端用戶主要為各地公交公司和運營企業(yè)。

（2）行業(yè)上游

燃料電池發(fā)動機核心部件主要包括電堆及其核心部件、輔助系統(tǒng)等，行業(yè)上游參與者主要為該等關鍵部件生產(chǎn)商，其中電堆作為燃料電池系統(tǒng)的核心組成部分，對燃料電池發(fā)動機的關鍵性能和成本具有較大的影響。

電堆被稱之為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)的心臟，是燃料電池發(fā)動機的動力來源，其主要由多層膜電極與雙極板堆疊而成。燃料電堆的研發(fā)和生產(chǎn)具備較高的技術壁壘，以豐田汽車為代表的國際知名車企大多自行開發(fā)或與合作伙伴共同開發(fā)燃料電池電堆，一般不對外開放。以Ballard、Hydrogenics為代表的國際知名電堆生產(chǎn)企業(yè)在燃料電池領域深耕多年，具有較強的技術積累和產(chǎn)業(yè)化能力，可以對外單獨供應車用電堆。

目前，國內(nèi)能夠獨立自主開發(fā)電堆并經(jīng)過多年實際應用的主要包括新源動力、神力科技等企業(yè)，一些新興的燃料電池企業(yè)通過獲得國外技術授權(quán)、成立合資公司等方式生產(chǎn)燃料電池電堆。

膜電極是燃料電池發(fā)生電化學反應的場所，由質(zhì)子交換膜、催化劑與氣體擴散層結(jié)合而成，是燃料電池電堆的核心部件，對電堆的性能、壽命和成本具有關鍵影響。目前，國產(chǎn)膜電極關鍵技術指標接近國際先進水平，但在專業(yè)技術特性、產(chǎn)品實現(xiàn)能力、批量化生產(chǎn)工藝還存在差距。國外膜電極供應商主要包括Johnson Matthey、Ballard等具備大規(guī)模的流水線生產(chǎn)能力的供應商；豐田汽車、本田汽車等燃料電池車企自主開發(fā)了用于其自身乘用車產(chǎn)品的膜電極但并不對外銷售；我國專業(yè)膜電極供應商已具備膜電極批量化生產(chǎn)能力，產(chǎn)品出口海外。

雙極板是燃料電池電堆的核心結(jié)構(gòu)件，通常為正反均帶有氣體流道的石墨或金屬薄板，被置于膜電極兩側(cè)，起到支撐機械結(jié)構(gòu)、均勻分配氣體、排水、導熱、導電的作用，其性能優(yōu)劣將直接影響電堆的體積、輸出功率和壽命。雙極板按材料可分為石墨雙極板和金屬雙極板，石墨雙極板電堆具有耐腐蝕性強等特點，主要應用于商用車領域，代表性企業(yè)為Ballard、Hydrogenics；金屬雙極板電堆以其體積小、易于批量生產(chǎn)等特點，主要應用于乘用車領域，代表性企業(yè)為豐田汽車等。

編制：諸葛御

責任編輯：趙皋

來源： 思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 億華通