政策力挺燃料電池技術，多方下游應用進程加速：國家補貼政策給予燃料電池車高補貼且2020年前不退坡，ZEV、碳稅等經(jīng)濟手段的出臺都為燃料電池最大的潛在市場——新能源汽車市場形成有力推動。此外，燃料電池的一系列特性使其在通信、特種等領域有著巨大的應用空間，政府也出臺了相關政策給予指引。市場需求、政策雙驅動，多項應用領域有望同步發(fā)展。

技術引進、投資并購助力燃料電池產(chǎn)業(yè)化進程加速：我國現(xiàn)階段燃料電池車產(chǎn)業(yè)技術滯后于國外先進公司。2016年，國鴻氫能和大洋電機引進Ballard燃料電池核心部件（PEMFC電池系統(tǒng)）技術并達成股權、制造等項目合作；2018年濰柴動力對巴拉德進行股權投資，成為其第一大股東，同時在成立合資企業(yè)，眾多的合作進展極大地促進中國商用車燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

成本快速下降，促進產(chǎn)業(yè)發(fā)展。國外技術的不斷突破，讓我們看到了氫燃料電池成本下降路徑。重整法制氫成本已可媲美燃油（約合1.25美元/kg）、電池系統(tǒng)成本2015年約53美元/kW，2020年有望下降至40美元/kW，同時我國廢氫的利用將使使用成本進一步降低。

燃料電池性能優(yōu)越，市場關注度與日俱增

燃料電池轉換效率高、排放污染小，性能優(yōu)勢明顯。燃料電池通過燃料的電化學反應直接產(chǎn)生電能，相當于一個小型發(fā)電裝置（主要包括雙極板、電解質、擴散層、催化劑）。氫燃料電池汽車通過罐裝氫氣，與空氣反應產(chǎn)生電能推動車輛，具有無污染及能量轉化率高的優(yōu)點。

根據(jù)電解質和燃料的不同，燃料電池分為六類：質子交換膜燃料電池（PEMFC）、直接甲醇燃料電池（DMFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）、堿性燃料電池（AFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、磷酸燃料電池（PAFC）。每一種類電池特性不同，應用領域也有所區(qū)別。

1.受益交通應用拉動，PEMFC出現(xiàn)跨越式發(fā)展

PEMFC出現(xiàn)跨越式發(fā)展。2011-2018年，PEMFC、SOFC、MCFC三種類型電池占據(jù)了歷年總出貨量的90%以上。其中，受交通運輸領域需求拉動，PEMFC在2011-2017年出貨量連續(xù)出現(xiàn)了跨越式增長，年均復合增長率為42.57%；SOFC、MCFC在固定式電站或熱電聯(lián)產(chǎn)上應用較為成熟。

燃料電池應用市場出現(xiàn)結構性變化。2015年之前，燃料電池應用以產(chǎn)業(yè)和商業(yè)用途及家庭用途領域為主，但因燃料電池汽車商業(yè)化不斷落地的催化，下游市場已出現(xiàn)結構性變化。2011-2014年，PEMFC在燃料電池應用領域的占比保持在40%左右；2015年開始，PEMFC的應用占比快速提升。根據(jù)E4tech統(tǒng)計，2017/18年PEMFC在燃料電池應用中的占比已經(jīng)達到了70%以上。

2.全球燃料電池市場空間有望達到3400億，PEMFC占多數(shù)

燃料電池市場增長潛力巨大。根據(jù)FujiKeizai預測，到2025年全球燃料電池市場有望達到5.2萬億日（約合人民幣3,400億元）元，其中燃料電池汽車市場規(guī)模將超過50%。2011年燃料電池汽車市場僅為3億日元，未來隨著技術升級、加氫站等基礎設施的完善、政策支持力度加大，預計到2025年全球燃料電池汽車市場有望擴大到2.91萬億日元（約合人民幣1,900億元），占整體市場一半以上。

新能源汽車應用空間廣闊，新興市場機會有待深入挖掘

燃料電池在民用領域的應用主要集中在電站（含熱電聯(lián)產(chǎn)）和交通運輸領域。早期燃料電池的應用主要集中在特種、航天等特殊領域，且技術已相對成熟。近年來，燃料電池在民用領域的應用正在提升。在民用領域，燃料電池的應用主要包括固定式電源、交通運輸和便攜式電源三大類領域。

交通領域應用的商業(yè)化進程正在加速。受益各國政策支持，汽車技術上取得較大突破，豐田、本田、現(xiàn)代等均推出了各自的量產(chǎn)燃料電池汽車，燃料電池在交通領域的商業(yè)化進程正在加速。

從市場結構來看，交通運輸領域成長性最強。2018年，全球燃料電池系統(tǒng)的容量預計為803.1MW，2011-2018年間復合增長率達32.95%。從總量上看，與大規(guī)模商業(yè)化仍存在一定差距。從應用領域來看，固定式電站領域的應用占比從2013年開始逐步下滑，2018年占比約30%；便攜式領域的容量占比很小，幾乎可以忽略。

然而，交通領域的應用占比在從2013年開始逐年出現(xiàn)大幅提升，2016年首次超越固定式，達到近60%，2018年占比近70%。

1.交通運輸領域：氫燃料電池，新能源車未來發(fā)展方向

1.1.氫燃料電池車的發(fā)展存在市場基礎和政策基礎

氫燃料電池汽車是我國新能源汽車發(fā)展的主要技術路徑之一。氫燃料電池汽車在《國家創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《中國制造2025》《汽車產(chǎn)業(yè)中長期發(fā)展規(guī)劃》等重要戰(zhàn)略綱要中，均被列為要大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。氫燃料電池車主要由燃料電池系統(tǒng)（包含反應堆、空氣壓縮機等）、儲氫裝置、輔助電池、控制裝置和驅動電機構成，具備續(xù)航力強、噪音低、零排放等特點。

我國對燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃早在2001年就已經(jīng)啟動，2001年的“863計劃——電動汽車重大專項”項目，確定了“三縱三橫”戰(zhàn)略，其中“三縱”即包括純電動、混合電動、燃料電池汽車。到2015年，《中國制造2025》規(guī)劃綱要出臺，提出了燃料電池汽車的三步發(fā)展戰(zhàn)略，最終在2020年，達到生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進行示范運行的目標。

技術方面，科技部《“十三五”電動汽車規(guī)劃》給出指引，未來幾年需要攻克薄金屬雙極板表面改性技術、車用燃料電池耐久性技術、推進加氫站建設和燃料電池汽車示范運行等多項工作，關鍵基礎器件、燃料電池系統(tǒng)、基礎設施與示范三個方面需繼續(xù)加大研發(fā)和投入力度。

燃油電池汽車補貼2020年前不退坡。為了達到上述規(guī)劃目標并攻克技術難題，中央自2009年起對燃料電池汽車持續(xù)地給予財政補貼和稅收減免，近幾年的財政補貼積極促進燃料電池汽車的市場化導入。根據(jù)中央的補貼標準，2013-2015年，燃料電池乘用車的補貼標準逐年遞減5%，從2013年20萬元降低到2015年的18萬元，但根據(jù)《關于2016-2020年新能源汽車推廣應用財政支持政策的通知》，2016-2020年又重新恢復到20萬元，而純電動和插電混合乘用車的補貼逐漸退坡。除此之外，還給予燃料電池商用車中型30萬、重型50萬的補貼。

1.2.氫燃料車vs鋰電池車：燃料補充迅速和續(xù)航里程是優(yōu)勢

兩種新能源車的綜合能源利用效率均高于傳統(tǒng)汽車。對比三種不同化石能源利用效率（內(nèi)燃機為37%，燃料電池為45.7%，鋰電池為49.2%），鋰電池和燃料電池較傳統(tǒng)燃油汽車均有較大優(yōu)勢。

當前鋰電池車產(chǎn)業(yè)發(fā)展更為完善、積累的運行數(shù)據(jù)更多；但燃料電池更適合長續(xù)航里程的運輸車輛，兩種路線并重更符合我國當前的國情。中科院歐陽明高院士在多個場合明確提出：氫燃料電池更適合替代使用柴油的長途運輸車輛以及客車領域，鋰離子電池更適合應用于乘用車領域。

燃料電池車與鋰電池最大不同在于驅動力來源。燃料電池車動力來源包含電池控制器、儲氫裝置、電池堆、輔助蓄電池、燃料處理器、壓縮機和加濕器，而鋰電池車主要包含電池控制器、電池組、車載充電器，其他部件兩種車相似。

燃料電池汽車續(xù)航及加氫時間優(yōu)勢明顯。進一步對比氫燃料車和純電動車性能參數(shù)，發(fā)現(xiàn)氫燃料電池汽車在續(xù)航里程及能量補充時間上具明顯優(yōu)勢。續(xù)駛里程很大程度上由電池系統(tǒng)能量密度決定。鋰電池系統(tǒng)的平均能量密度約為140-160Wh/kg，PEMFC燃料電池的能量密度高達1800Wh/kg。

反應到具體車型上，純電動車如比亞迪e6及特斯拉的等續(xù)駛里程較遠的車型，續(xù)航可達400km以上；而氫燃料車豐田Mirai續(xù)航里程可達650km以上。能量補充上，純電池車直流快充時長在2-3小時，氫燃料車一次加氫只需3-5分鐘。

1.3.豐田Mirai：燃料電池領跑者，專利公開掀起產(chǎn)業(yè)化浪潮

豐田于2014年11月發(fā)布Mirai燃料電池汽車，續(xù)航里程可達500km，儲氫重量約5kg，加氫時間3分鐘左右，百公里加速9.6秒，補貼后售價約26萬人民幣，其性能已經(jīng)與現(xiàn)有電動車領頭羊TeslaModelS車型媲美。

2015年1月，豐田宣布在全球求范圍內(nèi)開放耗時20多年、耗資上千億資金開發(fā)的5680項燃料電池技術專利，其中包括Mirai的1970項關鍵技術專利。從商業(yè)戰(zhàn)略的角度看，我們認為豐田此舉已經(jīng)昭示其技術已經(jīng)相當成熟，進入了技術優(yōu)化和商業(yè)生態(tài)構建的階段。

1.4.國內(nèi)外車企加大燃料電池汽車布局

全球多家車企量產(chǎn)氫燃料電池乘用車。現(xiàn)代ix35FCV于2013年上市，隨后豐田、本田相繼推出Mirai和ClarityFuelCell。歐洲市場目前量產(chǎn)的主要有奔馳GLCF-Cell（混動），奧迪h-tronQuattro作為概念車并未上市，2018年現(xiàn)代推出升級版的NEXOBlue，續(xù)航里程和百公里加速均有大幅提升。國內(nèi)市場暫無氫燃料電池乘用車上市，上汽集團開發(fā)一款榮威950（混動）版燃料電池汽車，實現(xiàn)自主技術突破，并未量產(chǎn)。

目前已有多家國際車企公布氫燃料電池乘用車戰(zhàn)略布局和銷量規(guī)劃。乘用車方面，國內(nèi)上汽、長城等車企也有明確規(guī)劃；商用車方面未來會是中國燃料電池汽車發(fā)展的主力。

1.5.全球燃料電池汽車的市場現(xiàn)狀及未來展望

全球燃料電池乘用車銷量基數(shù)較低，未來發(fā)展?jié)摿薮蟆８鶕?jù)InformationTrends報告數(shù)據(jù)，2017年全球燃料電池乘用車實現(xiàn)3260輛銷售規(guī)模，同比增長超40%。根據(jù)中汽協(xié)數(shù)據(jù)，中國燃料電池乘用車暫無產(chǎn)品上市，主要以燃料電池商用車為主，2018年實現(xiàn)1527輛銷售規(guī)模，同比增長20%，未來隨著“十城千輛”推廣實施，銷售規(guī)模未來將會有大幅提升。

美國為燃料電池乘用車主要的消費市場。根據(jù)InformationTrends報告數(shù)據(jù)，美國市場由于基礎實施完善，截止2018年底共有42座公共加氫站，2018年實現(xiàn)2368輛燃料電池乘用車的銷售規(guī)模，同比增長3%左右，其中豐田Mirai實現(xiàn)銷售1700輛，占比約72%。韓國市場，現(xiàn)代2013年推出ix35FCV以及2018年推出升級版車型NEXO，續(xù)航里程超600km，疊加國內(nèi)14座加氫站的基礎設施保障，2018年實現(xiàn)了744輛燃料電池汽車的銷售規(guī)模，未來隨著加氫站以及成本的走低，美國以及韓國市場燃料電池汽車的銷量有望持續(xù)創(chuàng)出新高。

全球各國紛紛制定燃料電池汽車的發(fā)展規(guī)劃。隨著能源安全等問題的日益嚴重，全球各國紛紛大力推動新能源汽車的發(fā)展，燃料電池汽車相較鋰離子電動汽車而言，具有續(xù)航里程長、加強時間短等優(yōu)勢，但是技術難度以及產(chǎn)業(yè)化難度大，已經(jīng)成為各國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點突破方向之一，紛紛制定了明確的發(fā)展規(guī)劃。