在新型能源中，氢能具有重要的战略地位。氢燃料电池作为氢能下游应用的关键载体，有望成为内燃机和动力电池之后的新一代能量转化设备。
近年来，在政策的支持和引导下，氢燃料电池市场活跃度明显提升，装机量逐年提高。预计随着技术进步和成本下行，氢燃料电池在重卡、大巴等交通领域的应用将持续快速增长。而作为我国燃料电池系统降本的主要路径之一，零部件国产化进程有望进一步加速。
近九成燃料电池装机用于交通运输
氢燃料电池是一种将氢气通过化学反应直接转化为电能的装置，是一种理想的清洁能源解决方案。与传统内燃机相比，氢燃料电池的排放物主要是水，几乎不产生温室气体和其他污染物，具有清洁低碳、启停迅速、无噪声等优点；与动力电池相比，氢燃料电池具有能量密度更高、充能时间短、使用寿命长等优点。此外，氢燃料电池在能源存储、运输和应用上的灵活性，使其在交通、工业、住宅和电力供应等多个领域都有着广泛的应用前景。
按电解质不同，氢燃料电池可分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、碱性燃料电池（AFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、磷酸燃料电池（PAFC）等。
其中，PEMFC因功率密度高及启动速度快等优点而被广泛应用于燃料电池汽车领域，东兴证券研报显示，2022年PEMFC出货占比近86%；SOFC能量转换效率高且燃料种类选择多样，但由于启动时间较慢在交通领域较难应用，目前主要应用场景为热电连供系统等固定式发电及储能领域，2022年SOFC出货占比约10%。
从应用场景来看，燃料电池技术主要应用于交通运输、固定电源和便携式电源三大领域。其中，交通运输领域为主导应用场景且主导优势持续扩大，据东兴证券研报，2022年装机功率占比达85%，较2018年提升12pct。
关键零部件国产化进展良好
和锂电、光伏产业相似，燃料电池走向大规模市场化的主要路径是降低成本。根据华经产业研究院数据，氢燃料电池成本构成中，电堆是最大构成部分，占比约60%；在电堆成本构成中，催化剂、双极板和交换膜是主要成本来源，占总燃料电池成本比例分别为23%、16%和8%。
当前，燃料电池系统的降本主要有两条路径，一是规模效应带来的单位成本下降，二是零部件国产化替代。
近年来，燃料电池系统装机增速较高，规模效应逐步显现。根据东兴证券研报，2017年至2023年，中国燃料电池系统年装机功率由37.8MW提升至734MW，6年CAGR为64%。另据中国汽车战略与政策研究中心（以下简称“中汽政研”）7月发布的《“万辆百站”燃料电池汽车示范大数据报告》，我国燃料电池示范车辆已突破1万辆，累计纯氢运行里程2.35亿公里。在政策支持下，当前我国燃料电池系统成本已降低至2000-2500元/kW，较示范前降低了80%以上。
关键零部件方面，电堆、空气压缩机、膜电极、氢气循环系统、双极板等五项零部件国产化率已经超过80%，已经打破了国外技术垄断，在部分关键技术和产品应用方面达到国际领先水平。
亿华通（688339.SH）是中国燃料电池领域的龙头企业，在国产化降本方面具有丰富经验。在接受第一财经采访时，亿华通常务副总经理于民表示，中国的燃料电池产业起步较晚，公司沿循“整车动力系统-发动机-电堆-双极板&膜电极”的技术路线，逐步进行产品和设备的开发，以及产业链的打通，从而实现了零部件的国产化替代。
目前，国产化已经取得了良好进展。以空压机为例，早期进口空压机单价在10万元左右，目前国产空压机降到了1万元，降幅高达90%，甚至吸引了丰田等国外燃料电池厂商前来采购。于民认为这带来了两方面收益，其一是促进了燃料电池的市场推广，其二是避免了受到国外技术专利限制。
但少数零部件进口依赖度仍然较高。于民表示，目前碳纸、质子交换膜、催化剂的进口比例分别为80%、93%、98%，后续在这三个环节仍需要加快国产化进程。
相关数据显示，国内90%的已运营燃料电池车使用进口催化剂。海外催化剂供应商主要包括日本田中贵金属、英国庄信万丰、比利时优美科，国内催化剂生产厂商包括贵研铂业（600459.SH）、中自科技（688737.SH）等。在质子交换膜领域，美国戈尔占据超八成市场份额，国内生产厂商包括东岳集团、东材科技、泛亚微透、万润股份等。气体扩散层主要材料是碳纸，该领域全球生产厂商数量较少，主要为日本东丽、美国AvCarb、德国SGL，国内生产厂商有通用氢能、金博股份（688598.SH）、江苏天鸟等。
燃料电池市场呈现较高集中度
近年来我国燃料电池系统行业持续有新厂商入局，市场活跃度趋升。根据高工产业研究院（GGII）统计，2023年国内7478辆上牌燃料电池汽车由96家燃料电池系统厂商（含子公司）配套，系统厂商数量同比2022年增加26家；各控股子公司销量合并到母公司后，配套燃料电池系统厂商数量共57家，同比2022年增加11家。
市场集中度方面，2023年，TOP10系统厂商配套数量达到5682台，市场份额合计为76%，较去年同期下降4.3pct；TOP10系统厂商装机功率合计为562MW，占总装机量的76.6%，与装机台套数占比基本匹配。
从燃料电池系统厂商装机量来看，配套燃料电池汽车超过100台的有15家，超过50台的有23家，多达18家系统厂商配套数量不足10台，也反映出国内燃料电池市场集中度仍然较高，头部企业享有更多订单优势和规模化效益。
供应链方面，当前国内燃料电池系统商和车厂呈现出较高绑定。根据国金证券研报，依据整车装机功率统计的配套累计情况，亿华通系统主要与美锦汽车、郑州宇通、佛山飞驰配套，配套率为53%、21%、8%；重塑能源主要与中国一汽、郑州宇通等配套，配套率为57%、37%；捷氢科技主要与上汽红岩配套，配套率为52%；国鸿氢能主要与陕汽集团、东风柳州等配套，配套率为62%、34%；其余一对一配套。
但燃料电池系统供应商的竞争格局仍在不断变化中。2024年1-6月，国内燃料电池系统公司累计装机量排名，亿华通作为龙头继续保持第一，2-6名分别为重塑能源、国鸿氢能、锋源氢能、康明斯、捷氢科技，而2023年2-6名分别为捷氢科技、重塑能源、国鸿氢能、潍柴动力、未势能源。
政策加码下中国燃料电池车销量逆势增长
氢燃料电池车作为现阶段燃料电池系统的主要应用领域，二者表现高度相关。全球氢燃料电池车在2023年和2024年上半年销量均出现收缩趋势。根据SNE Research的数据，2022年氢燃料电池车全球销售20704辆，创历史新高，此后开始走低；2023年降至16413辆，同比下滑20.7%；2024年上半年该数字为5621辆，同比下滑34.1%。
其中，美国、韩国销量降幅最大。根据德国汽车工业协会数据，2024年上半年，韩国氢燃料电池车销量为1742辆，同比下滑41.8%；美国则从去年同期的1825辆锐减到322辆，同比大幅下降82.4%；欧洲销量为594辆，同比增长21%；日本销量为440辆，同比翻倍。
相比之下，中国市场逆势增长，继续保持全球燃料电池车产销第一的地位。根据中国汽车工业协会数据，2024年上半年全国氢燃料电池汽车产销数据分别为2773辆和2644辆，同比增加11.1%和9.7%，均位列世界第一。
这和2024年以来我国多地频频出台燃料电池车利好政策不无关联。如山东省自2024年3月1日起，对行驶山东高速公路安装ETC套装设备的氢能车辆暂免收取高速公路通行费，政策试行期2年。经测算，不考虑免收高速费情况下，氢能重卡全生命周期成本较高，在2年示范期内免收高速费政策下，49吨氢能重卡大概节省89.8万元过路费，全生命周期运营成本降至591.7万元，比燃油重卡节省35.9万元成本，已具备显著经济性优势。
就在8月，上海市政府印发《上海市交通领域大规模设施设备更新专项工作方案（2024-2027年）》，其中明确提出将通过更新交通领域设施设备等方式，推动氢燃料电池车辆的研发和应用，加快完善加氢站等基础设施，为氢燃料电池车辆的推广提供有力保障。
国金证券研究所所长苏晨对第一财经表示，氢燃料电池车目前处于试点阶段，发展阶段类似10年前的锂电池车。未来随着技术进步和成本下行，氢燃料车在重卡、大巴等领域有望迎来爆发式增长。
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