一、燃料電池電堆綜述

氫燃料電池汽車(chē)的核心為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)主要包括燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。其中，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)主要由燃料電池電堆、氫氣供給系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)控制器等構(gòu)成。據(jù)美國(guó)能源署數(shù)據(jù)，燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu)為：氫循環(huán)系統(tǒng)（4%）、燃料電池電堆（62%）、熱管理系統(tǒng)（6%）、空壓機(jī)（14%）、增濕器（7%）、其他（7%）。

燃料電池電堆是氫能源車(chē)的心臟，燃料電池電堆主要由催化劑、質(zhì)子交換膜、氣體擴(kuò)散層、雙極板，以及其他結(jié)構(gòu)件如密封件、端板和集流板等組成。

二、燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)鏈

燃料電池電堆由端板、絕緣板、集流板以及多個(gè)單電池組成，其中催化劑和雙極板的成本占比較高。單電池主要由雙極板和膜電極組成，其中膜電極（MEA）由5層材料構(gòu)成，分別是最外層的兩層氣體擴(kuò)散層、兩層催化層以及一層質(zhì)子交換膜。單電池需要由堆棧的方式構(gòu)成電池電堆，電堆的兩側(cè)需要端板、絕緣板以及集流板等結(jié)構(gòu)裝配，起固定、絕緣以及收集電流的作用。

從成本結(jié)構(gòu)來(lái)看，據(jù)沙利文數(shù)據(jù)，2021年電堆成本約占燃料電池系統(tǒng)成本65%。膜電極主要包括催化劑、質(zhì)子交換膜以及氣體擴(kuò)散層，占電堆成本的75%左右，其中催化劑占電堆的36%，雙極板占電堆的23%，質(zhì)子交換膜占電堆的16%。

三、燃料電池電堆行業(yè)現(xiàn)狀分析

1、燃料電池

燃料電池汽車(chē)是燃料電池成熟的商業(yè)化下游應(yīng)用市場(chǎng)。從全球燃料電池市場(chǎng)規(guī)模來(lái)看，行業(yè)逐年上漲，市場(chǎng)增速預(yù)計(jì)加快。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球燃料電池市場(chǎng)規(guī)模為36.9億美元，同比上漲10.15%。從下游汽車(chē)市場(chǎng)來(lái)看，2021年全球氫能源汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)16313輛，同比2020年增長(zhǎng)68%，截止2021年保有量已達(dá)49562輛，預(yù)計(jì)2021年燃料電池市場(chǎng)規(guī)模增速快于2020年。

從中國(guó)市場(chǎng)來(lái)看，2016-2019年行業(yè)快速增長(zhǎng)，2020年受疫情影響略有滑坡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年中國(guó)燃料電池市場(chǎng)規(guī)模為15億元，同比下降44.44%。從下游市場(chǎng)來(lái)看，2021年燃料電池汽車(chē)銷(xiāo)量達(dá)1586輛，同比2020年增長(zhǎng)35%左右；據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，2022年前三個(gè)月氫能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量分別為856輛和738輛，同比分別增長(zhǎng)7.2倍和3.9倍，行業(yè)或?qū)⒂瓉?lái)爆發(fā)期。

2、燃料電池出貨情況

從燃料電池出貨功率及裝機(jī)情況來(lái)看，全球和中國(guó)燃料電池裝機(jī)持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年全球燃料電池裝機(jī)容量為1319MW，中國(guó)裝機(jī)容量為87MW。

3、燃料電池電堆市場(chǎng)規(guī)模及出貨情況

據(jù)中國(guó)氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年我國(guó)燃料電池電堆年新增市場(chǎng)規(guī)模約為6.2億元。預(yù)計(jì)2021-2025年燃料電池電堆新增市場(chǎng)需求的CAGR為87%。2025/2030年，燃料電池電堆新增市場(chǎng)分別為75/238億元。

從出貨量情況來(lái)看，據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2021年中國(guó)燃料電池電堆出貨量為757MW，同比增長(zhǎng)128%，行業(yè)增速趨快。

四、燃料電池電堆行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局

從歷年出貨情況來(lái)看，國(guó)鴻氫能電堆國(guó)內(nèi)累計(jì)市占過(guò)率超過(guò)50%，排名第一。根據(jù)GGII的統(tǒng)計(jì)，2015~2021年，國(guó)鴻氫能電堆累計(jì)配套氫燃料電池車(chē)約5000套，市占率50%，排名第一；神力科技、新源動(dòng)力電堆分別累計(jì)配套氫燃料電池車(chē)1000、1000輛，位列二、三。2021年出貨量TOP10電堆企業(yè)分別為國(guó)鴻氫能、氫晨科技、神力科技、愛(ài)德曼、清能股份、氫璞創(chuàng)能、濰柴動(dòng)力、國(guó)電投氫能、東方氫能、航天氫能（上海）。

根據(jù)TrendBank數(shù)據(jù)，2021燃料電池電堆市場(chǎng)占比率前三分別為：清能股份（25%）、巴拉德（16%）、神力科技（16%）。

五、燃料電池電堆行業(yè)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

1、2019~2021年年市場(chǎng)集中度維持高位，基于對(duì)政策和未來(lái)市場(chǎng)前景的良好預(yù)期，進(jìn)入燃料電池系統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，市場(chǎng)集中度有下降趨勢(shì)。根據(jù)TrendBank數(shù)據(jù)，2019年至2021年期間燃料電池電堆的TOP3集中度從84%降低到58%，市場(chǎng)集中度持續(xù)下降，行業(yè)集中度下降趨勢(shì)預(yù)計(jì)將保持持續(xù)。

2、國(guó)鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、雄韜股份（旗下雄韜氫瑞）紛紛公布電堆大批量?jī)r(jià)格。得益于核心材料和關(guān)鍵部件的國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程加速，2020年我國(guó)燃料電池系統(tǒng)和電堆的價(jià)格已經(jīng)實(shí)現(xiàn)30%-50%幅度的下調(diào)。未來(lái)幾年，隨著國(guó)產(chǎn)核心零部件的規(guī)模化以及競(jìng)爭(zhēng)加劇，未來(lái)幾年電堆售價(jià)有望按照每年25%-30%的速度下降。

3、截至2021年，國(guó)內(nèi)燃料電池系統(tǒng)技術(shù)水平已遠(yuǎn)超燃料電池技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)中規(guī)劃的水平。根據(jù)氫藍(lán)時(shí)代動(dòng)力科技有限公司常務(wù)副總裁曹桂軍在2021勢(shì)銀氫能與燃料電池產(chǎn)業(yè)年會(huì)上發(fā)表的《燃料電池系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與多場(chǎng)景應(yīng)用》的主題演講，電堆的國(guó)產(chǎn)化率和技術(shù)指標(biāo)快速提升。其中，單堆功率從45~60kW提升至150~200kW；電堆功率密度從2.5kW/L提升至4~4.5kW/L；關(guān)鍵零部件國(guó)產(chǎn)化率從50%提升至90~98%；系統(tǒng)集成度從300W/kg提升至450W/kg；環(huán)境適應(yīng)性普遍提高，一般可達(dá)到-30℃冷啟動(dòng)；基礎(chǔ)材料不斷突破，產(chǎn)業(yè)化加速，系統(tǒng)成本下降趨勢(shì)明顯，電堆價(jià)格可低于2000/kW，系統(tǒng)成本可低于5000/kW。

預(yù)計(jì)2025年燃料電池系統(tǒng)主要額定功率130~180kW，燃料電池系統(tǒng)最大額定功率將大于180kW，氫能在交通領(lǐng)域的應(yīng)用將逐步向長(zhǎng)續(xù)航、大載重的場(chǎng)景過(guò)渡。

----  行業(yè)方案  |  推薦  ----

?  新能源行業(yè)數(shù)字化解決方案

文章來(lái)源：華經(jīng)產(chǎn)業(yè)研究院

編輯：云朵匠 | 數(shù)商云(微信ID：shushangyun_com)

【數(shù)商云m.zhimaihui.cn】專(zhuān)注為企業(yè)提供供應(yīng)鏈系統(tǒng)搭建服務(wù)，長(zhǎng)期為大中型企業(yè)打造數(shù)據(jù)化、商業(yè)化、智能化的b2b電子商務(wù)平臺(tái)服務(wù)解決方案，為傳統(tǒng)企業(yè)搭建一站式供應(yīng)鏈系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)閉環(huán)體系，實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商系統(tǒng)服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)互通、全鏈融合，綜合提升平臺(tái)運(yùn)營(yíng)效率與平臺(tái)收益。