燃料電池汽車的研究現狀
——預見2022：《2022年中國氫燃料電池行業全景圖譜》(附市場規模、競爭格局和發展趨勢等)
行業主要上市公司：億華通(688339.SH)、濰柴動力(000338.SZ)、大洋電機(002249.SZ)、深冷股份(300540.SZ)、雄韜股份(002733.SZ)、東方電氣(600875.SH)、南都電源(300068.SZ)、美錦能源(000723.SZ)、全柴動力(600218.SH)、長城電工(600192.SH)、上汽集團(600104.SH)、蠡湖股份(300694
.SZ)等
本文核心數據：市場規模、競爭格局、趨勢預測
行業概況
1、定義
氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學能直接轉換成電能的發電裝置。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應後，放出電子通過外部的負載到達陰極。氫燃料電池由於其燃料氣來源豐富、效率高、無噪聲、無汙染的優點，將在未來為節能和保護生態環境做出巨大貢獻，是目前各個國家重點進行研究的發電技術。
依據氫燃料電池的電解質的不同，可將燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸型燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)及質子交換膜燃料電池(PEMFC)等。
2、產業鏈剖析：氫燃料電池產業中遊包含較多參與者
氫燃料電池產業鏈主要由上遊原材料、中遊集成以及下遊應用端組成，產業鏈較長，參與方眾多。具體來看，氫燃料電池產業上遊主要是膜電極、雙極板、各類管閥件與傳感器、儲氫瓶等發動機零部件生產制造行業;中遊為燃料電池發動機系統及電堆集成行業;下遊各大應用領域包含交通運輸中的乘用車、商用車;固定發電中的家用或者電站用發電機及其他特殊領域等。
我國氫燃料電池上遊的主要制氫企業有和遠氣體、潞安環能、中國石化，循環系統企業主要有雪人股份，而電堆及系統主要企業有清源股份、長城電工，質子交換膜制造企業有東嶽集團、南都電源等;而中遊氫燃料電池研發制造企業有億華通、濰柴動力、大洋電機、美錦能源等。
行業發展歷程：行業處在突飛猛進階段
中國氫燃料電池行業發展依隨技術的發展而進步，氫燃料電池發展始於1958年前後，並在1958-1970年前後取得燃料電池技術的基礎性及探索性研究;而到1970年前後，氫燃料電池相關研究技術達到高潮，在此過程中，科研所等相關機構積累了豐富的燃料電池堆及燃料電池供電系統等方面的技術經驗。1980年以來，中國氫燃料電池研究進入緩慢成長時期，行業處於技術研發低潮。而自90年代以來，部分技術先進國家已經取得技術上的巨大進展，並且壹部分產品已經進入準商品化階段;在此背景下，中國燃料電池研發再次進入高潮;到目前為止，氫燃料電池進入高速發展時期。
行業政策背景：政策加持，氫燃料電池技術發展穩重求進
氫燃料電池產行業仍處於不斷摸索的時期，因此，國家政策對行業的影響較大。發展燃料電池是我國應對氣候變化、推動綠色發展的戰略舉措。
近年來，國家出臺多項政策鼓勵、規範、指導氫燃料電池產行業發展。2020年，國務院發布《新能源汽車產業發展規劃(2021-2035)》，將燃料電池的穩定供給納入未來發展願景中。近幾年，國家鐵路局、國務院、國家能源局相繼發布了《“十四五”鐵路科技創新規劃》、《關於深入打好汙染防治攻堅戰的意見》等，指出氫燃料電池在國家層面的重要戰略意義;且在“碳中和”、“碳達峰”的大目標下，燃料電池的技術發展將幫助中國盡早完成兩大目標。因此，近兩年的燃料電池相關政策傾向於技術的實踐與應用層面。
行業發展現狀
1、成本構成：電堆是氫燃料電池的核心零部件
氫燃料電池系統由燃料電池組和輔助系統組成。燃料電池堆是核心部件，它負責將化學能轉化為電能以提供汽車動力支持。四個輔助系統主要是供氫系統、供氣系統、水管理系統和熱管理系統。燃料電池系統產生的電力通過動力控制單元傳到電動機，在電池的輔助下，在需要時提供額外的電力。從成本來看，氫燃料電池系統中最核心的部分是燃料電池電堆，其成本占比接近50%。
2、需求市場：裝機量受疫情和補貼退坡影響而下降
2018-2020年，中國氫燃料電池裝機量呈波動下降態勢。從裝機功率來看，2019年是中國氫燃料電池行業發展較好的壹年，政府為發展新能源行業而出臺壹系列補貼政策進行鼓勵和扶持;2020年，受疫情和補貼退坡的影響，中國燃料電池裝機量僅為87MW，其中約80MW使用在氫燃料電池汽車領域。目前，氫燃料電池行業仍處於復蘇時期，2021年上半年裝機量超過50MW。
3、供給市場：供給端較為活躍，發展態勢較好
目前，氫燃料電池行業內主要研發生產企業有億華通、上海重塑、國鴻氫能、江蘇清能、大洋電機、眾宇動力等。其中，億華通和國鴻氫能產能較高，均達到10000臺/年以上;其余企業產能也均達到2000臺/年以上。整體來看，行業氫燃料電池產能產量狀況較好，供給端表現較為活躍，行業態勢較好。
4、下遊應用：下遊應用市場進入商業化初期
2016-2020年，中國氫燃料電池汽車保有量逐年上升，受到疫情影響，2020年銷量有所下滑。截止2020年底，我國氫燃料電池汽車年銷量1177輛，保有量7352輛，標誌著我國氫燃料電池汽車正在逐漸被市場認可接納，氫燃料汽車進入商業化初期。
5、市場規模：目前市場規模接近16億元
根據億華通每年氫燃料電池銷售價格及銷量進行測算，2018-2021年，中國氫燃料電池市場規模呈現波動態勢。2019年受到壹系列補貼政策的加持，氫燃料電池下遊交通運輸領域得到高速發展，市場擴張規模超出正常範圍;自2020年以來，氫燃料電池市場受到疫情和補貼退坡的影響，市場規模大幅跳水。2021年，中國氫燃料電池市場規模接近16億元。目前，行業正在逐漸回歸正軌。
行業競爭格局
1、區域競爭：中東部區域相關企業較多
從區域競爭格局看，我國氫燃料電池產業相關企業分布集中在中國中東部。山東、江蘇、安徽和北京壹帶上市企業相對較多;其中，江蘇省代表性企業較多，有蠡湖股份、越博動力、騰龍股份、先導智能。另外，產業鏈相對成熟的行業龍頭億華通布局在北京。
2、企業競爭：CR5集中度較，競爭壓力較大
從裝機量排名來看，2020年氫燃料電池系統裝機量排名前五的企業分別為愛德曼、億華通、國鴻重塑、探索汽車、濰柴動力。五家企業的氫燃料電池總裝機量占2020年中國氫燃料電池系統裝機量的69%，集中度較高，行業內競爭壓力較大，頭部品牌聚集效應明顯。
其中，愛德曼裝機量最多，占比約為20%;其次是億華通，裝機量占比超過15%;而國鴻氫能和上海重塑合資成立的國鴻重塑表現也較為亮眼。綜合來看，目前中國氫燃料電池行業主要競爭者有億華通、愛德曼和國鴻重塑等五大巨頭。
行業發展前景及趨勢預測
1、未來發展趨勢：交通運輸領域是發展突破口
根據中國電動汽車百人大會課題組發布的《中國氫能產業發展報告2020》，中國氫燃料電池未來前景主要集中在交通運輸領域、儲能領域和工業及建築領域。其中，交通運輸領域是氫燃料電池應用的主要突破口，以交通運輸領域為起始點，向著儲能、工業、建築領域逐漸拓展。
從氫能未來應用體系的發展路徑來看，氫燃料電池商用車將率先實現投產並進行應用，且氫燃料電池客車、物流車、重卡等車型將在2030年前取得與純電動車型相當的全生命周期經濟性，贏得市場消費者的青睞。
2、市場規模：技術支持將帶來行業發展長久榮耀
2022-2027年，中國氫燃料電池行業市場規模將會穩步上升，且增速呈現逐年遞增的趨勢。2022年年初的冬奧會上，億華通與豐田及北汽福田作為北京2022年冬奧會的賽事交通服務用車的提供商，***計投入使用了1000多輛氫能源汽車，可見氫燃料電池初步應用十分成功。
燃料電池系統、發動機及電堆等核心部件全部國產化是中國氫燃料電池進行產業化並大規模應用的前提。然而，關鍵技術的研發緩慢正在“鎖喉”行業未來發展。當下，對於行業內主要參與者來說，氫燃料電池系統以及核心零部件氫燃料電池電堆的技術升級是公司搶占行業發展先機的關鍵;只有技術進步才能帶來行業市場規模的擴大，從而贏得消費者的購買。
以上數據來源於前瞻產業研究院《中國氫燃料電池行業市場前瞻與投資戰略規劃分析報告》。