1.1 氫燃料電池是氫能應(yīng)用的重要途徑

氫燃料電池位于氫能產(chǎn)業(yè)鏈的中游，是氫能利用的主流技術(shù)之一。燃料電池是一種非燃 燒過程的能量轉(zhuǎn)換裝置，通過電化學(xué)反應(yīng)將燃料和氧氣的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，氫是燃料電池 的最佳燃料。氫燃料電池的能量轉(zhuǎn)化效率高，在 40%-60%范圍內(nèi)，熱電聯(lián)供應(yīng)用情景下可達(dá) 80%；反應(yīng)產(chǎn)物僅為水，從根本上消除了溫室氣體的排放。燃料電池技術(shù)的不斷成熟帶動了 以燃料電池為核心的氫燃料電池汽車、叉車、船舶、軌道交通，熱電聯(lián)供、分布式發(fā)電、移 動電源、輔助電源的應(yīng)用。

質(zhì)子交換膜燃料電池具有低溫運行、快速啟動、能量密度高的特性，是目前燃料電池技 術(shù)發(fā)展的主流趨勢。根據(jù)電解質(zhì)和燃料的不同，氫燃料電池分為質(zhì)子交換膜燃料電池 （PEMFC)、堿性燃料電池（AFC)、直接甲醇燃料電池（DMFC）、磷酸燃料電池（PAFC)、 熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC)和固體氧化物燃料電池（SOFC)。根據(jù) E4tech 統(tǒng)計，2020 年 全球燃料電池裝機(jī)量及裝機(jī)功率分別為 82400 臺套、1318.7MW，質(zhì)子交換膜燃料電池裝機(jī) 量及裝機(jī)功率分別為 56300 臺套、1029.7MW，分別占比 65.5%、78.08%，位列第一，2014 年-2020 年 PEMFC 裝機(jī)功率 CAGR 為 55.55%。

1.2 產(chǎn)業(yè)化推進(jìn)，車用端先行

交通運輸領(lǐng)域是目前燃料電池的主要應(yīng)用場景，燃料電池車系統(tǒng)裝機(jī)功率絕對領(lǐng)先。根 據(jù) E4tech 統(tǒng)計，2014-2020 年，在裝機(jī)數(shù)量上，以微型熱電聯(lián)產(chǎn)為主的固定式發(fā)電占主導(dǎo)地 位，2020 年日本的 Ene-Farm 超過 47000 臺套、德國的 KfW433 計劃超過 5000 臺套、泛歐 的 PACE 項目增加約 1000 臺套；2020 年便攜式燃料電池出貨量約 4000 臺套，包括娛樂性 電池延長器、遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程電源裝置。交通運輸領(lǐng)域燃料電池裝機(jī)功率從 2014 年 37.3MW提升至 2020 年 933.5MW,占比由 20%提升至 75.3%，從 2016 年開始，交通運輸領(lǐng)域裝機(jī)功 率超過便攜式發(fā)電領(lǐng)域逐步占據(jù)領(lǐng)先地位。2020 年，全球燃料電池車裝機(jī)功率約 859MW， 約占所有應(yīng)用領(lǐng)域出貨容量的三分之二。

全球燃料電池車銷量增長超 50%，韓、日、中、美、德是主要推廣國家。2021 年，全 球主要國家共銷售氫燃料電池車 16313 臺，同比增長 68%。受強勢補貼政策驅(qū)動，韓國市場 延續(xù) 2020 年的增長勢頭，全年共售出 8498 臺，約占全球總銷量的一半。美國全年氫燃料電 池車銷量為 3341 臺套，較去年激增 2.5 倍，主要原因是 2020 年疫情導(dǎo)致銷量基數(shù)過低；日 本全年共售出 2464 臺，同比增長 67%，主要受益于 2020 年底新一代豐田 Mirai 的上市；德 國共售出 424 臺，同比增長 38%；中國全年氫燃料電池車受益國內(nèi)補貼政策落地，銷量為 1586 臺，同比增長 35%。截至 2021 年 12 月 31 日，全球主要國家氫燃料電池車保有量為 49562 臺，同比增長 49%。其中，韓國氫燃料電池車保有量占比 39%，美國為 25%，中國占 比 18%，僅次于韓國和美國，位居全球第三。

我國燃料電池車銷量加速開局，2022 年有望開啟行業(yè)爆發(fā)期。2022 年 1-7 月我國燃料 電池汽車產(chǎn)銷分別完成 2094 輛和 1633 輛，銷量同比+130.0%，環(huán)比+24.15%，相當(dāng)于 2021 年全年總銷量 46.53%。從 2015 年至 2021 年，我國燃料電池車銷量由 10 臺增長至 1586 臺，系統(tǒng)裝機(jī)量達(dá)到 210.6MW。截至 2021 年，我國燃料電池車保有量 8938 臺，系統(tǒng)裝累計機(jī) 量超過 520MW。根據(jù)《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃（2021-2035 年）》的發(fā)展目標(biāo)，2025 年我 國燃料電池車輛保有量約 5 萬輛，受益于雙碳戰(zhàn)略的促進(jìn)及城市群推廣計劃的落地，2022- 2025 年燃料電池保有量 CAGR 將至少為 53.8%。

1.3 燃料電池差異化優(yōu)勢凸顯，助力商用車電動化進(jìn)程

1.3.1 遠(yuǎn)距離、大載重、極端環(huán)境下燃料電池?zé)o痛點替代柴油車

我國乘、商用車電氣化處于不同的發(fā)展階段，商用車減排潛力巨大。商用車是當(dāng)前汽車 產(chǎn)業(yè)碳減排的重點和難點，5%的商用車碳排放占比超過 50%，推動商用車電動化，尤其是 中重型車是當(dāng)前汽車產(chǎn)業(yè)碳減排的關(guān)鍵。“十三五”以來，我國新能源車總體滲透率由 2016 年的 1.8%提升至 2022 年上半年的 21.6%，新能源乘用車滲透率由 1.1%提升至 28.5%。新能 源商用車滲透率維持在 2%-5%區(qū)間，2019 年隨著新能源車補貼退坡，滲透率跌至 2.36%。 2022 上半年，我國新能源商、乘用車銷量分別為 6.66 萬輛、264 萬輛，分別占商、乘用車總 銷量的 3.92%、28.51%，商用車領(lǐng)域新能源滲透率與乘用車相比相差較大，仍處于起步階段。

燃料電池補足純電動商用車使用痛點，是解決長途、中重載車輛電動化進(jìn)程卡滯的更優(yōu) 解。雖然油電價差使電動化具備一定的經(jīng)濟(jì)性基礎(chǔ)，但對于中重型純電車輛推廣仍存在三點 關(guān)鍵問題：1）運營效率低：由于磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，降低純電重卡的有效運力； 2）充電慢，極大擠占運營時間；3）電池衰減帶來的里程焦慮問題，在低溫環(huán)境中進(jìn)一步放 大。以上三點使中重型純電車輛運營經(jīng)濟(jì)性受損。燃料電池（含儲氫系統(tǒng)）的能量密度相比 磷酸鐵鋰提升 50-70%，通過提升車輛的額定載重增加運營的經(jīng)濟(jì)性；以 35MPa 的 49T 重卡 車為例，單次加氫時間 10-20min，相比鋰電池提升近 6 倍，與傳統(tǒng)燃油車加油時間相當(dāng)；燃 料電池可滿足-40℃無衰減續(xù)航，低溫適應(yīng)性更強。除此之外，燃料電池工作溫度舒適區(qū)范圍 更寬，安全性能更優(yōu)，燃料電池在商用車領(lǐng)域的應(yīng)用無短板。

來源：浙商證券