燃料電池汽車產業鏈深度研究： 政策為帆 “氫”心起航（上）

此為上篇，中篇見：燃料電池汽車產業鏈深度研究： 政策為帆 “氫”心起航（中）；下篇見：燃料電池汽車產業鏈深度研究： 政策為帆 “氫”心起航（下）

核心觀點:

燃料電池是不經過燃燒，直接以電化學反應將氫氣、天然氣等燃料和氧化劑直接轉化為電能的高效發電裝置。燃料電池除了能效轉換率高之外，最大的好處是氫燃料儲量豐富、清潔環保、可再生。

2014年，全球燃料電池市場銷售總額同比增長69.23%，近兩年來增速有加速趨勢，主因來自于各國政府扶持及燃料電池汽車拉動。

目前應用于燃料電池汽車的主要是質子交換膜燃料電池（也叫氫燃料電池），它以純氫為燃料，具備能量轉換效率高、噪音低、無污染、壽命長、啟動迅速、比功率大和輸出功率可隨時調整等性能。

燃料電池汽車出貨量剛上千輛，但未來前景樂觀。Navigant認為燃料電池汽車有望在2015-2017年后出現爆發，并預計全球燃料電池汽車銷量未來呈幾何級增長，到2030年將超過200萬輛；日本調查公司富士經濟預測，2030年度燃料電池汽車全球市場規模將超過198萬-199萬輛，總金額將達4.75萬億日元，而2014年度全球市場規模約為11億日元，未來市場潛力增長空間巨大。

燃料電池新車型將在2016-2018年密集上市銷售，邊際向上。近一兩年，豐田、本田、奔馳、通用、現代、福特、寶馬等國際車廠紛紛推出燃料電池汽車計劃，并發布商業化車型。國內上汽集團、宇通客車、福田汽車在燃料電池乘用車和客車有一定積累。

燃料電池汽車產業鏈包括上游制氫和配套廠商、核心部件廠商、燃料電池動力系統廠商和下游整車廠商，燃料電池動力系統最核心。

燃料電池動力系統主要包括燃料電池、驅動電機及控制系統，整車控制、輔助電源、儲氫裝置。其中，燃料電池最重要，約占動力系統總成本的三分之二，目前主流廠商是加拿大Ballard、日本豐田等，國內的大連新源動力和上海神力科技主攻質子交換膜氫燃料電池，三環集團具備固體氧化物燃料電池電堆技術。

燃料電池由質子交換膜、電極（催化劑和擴散膜）和雙極板等構成，這些核心部件構成燃料電池關鍵成本，主要被歐美和日本廠商壟斷，技術壁壘和售價高，是導致燃料電池汽車售價高的主要原因。

國內同濟科技參股的中科同力專研于質子交換膜的研究生產。

輔助電源也是混合驅動燃料電池汽車的重要組件，超級電容器龍頭江海股份和鎳氫電池龍頭科力遠有機會切入輔助電源領域。

制約發展的不利因素逐步淡化，我們應注意到幾個關鍵變化：

1、售價：燃料電池汽車在成本優化和規模化銷售帶動下，售價將下降到消費者可接受心理區間，豐田Mirai是先行者。

2、日常成本：每公里加氫成本低于燃油車加油，制氫方式不斷優化。

3、配套設施：加氫站等基礎設施不斷完善。

4、燃料電池汽車可能是傳統車廠實現彎道超車的機會。

5、政策和融資通道打開。如果未來政策向上改善，行業發展將加速。

一、燃料電池——面向未來世界的新型動力

（一）燃料電池是一種能效轉換率高、清潔可靠的新興動力

燃料電池是是一種不經過燃燒過程直接以電化學反應方式將燃料如氫氣、天然氣等和氧化劑中的化學能直接轉化為電能的高效發電裝置，是繼水力發電、火力發電、化學發電之后第四種發電方式。燃料電池可以持續發電，且生成物主要是水，基本上不排放有害氣體，因此更加清潔環保。

與目前在發電廠和乘用車廣泛使用的以燃燒為基礎的技術相比，燃料電池擁有很多優勢。由于其沒有傳統熱機卡諾循環的限制，具有遠高于內燃機30%-35%的能源轉換效率，燃料電池最高能效轉化率超過60%，且具備污染低、無機械震動、噪音低、能適應不同功率要求、可連續性發電、可靠性高等優勢性能。

燃料電池有廣泛的應用，主流應用包括交通運輸、電源及軍事應用等。

固定電源如為城市工業區、商業區、住宅、邊遠地區及孤立海島、輪船離岸應用供電市場目前占比最大；備用電源是美國發展最快的應用之一，這里燃料電池用于大型通信設備、數據中心和家庭的備用電源；航空航天應用是歷史最悠久的燃料電池應用之一，用作宇宙飛船、人造衛星、空間站等航天系統的能源供應。

汽車燃料電池領域，近年來，在政府扶持、豐田等廠商拉動、系統成本下降等因素帶動下，汽車燃料電池應用開始爆發。

（二）燃料電池的歷史來源及發展歷程

1838年，燃料電池的原理由德國化學家尚班（ChristianFriedrichSch?nbein）提出，并刊登在當時著名的科學雜志。

1839年，英國物理學家威廉?葛洛夫把刊登燃料電池理論，其后又把燃料電池設計草圖于1842年刊登。