燃料电池：氢能高增长核心赛道，龙头全梳理

燃料电池是氢能利用的一种主要形式，氢燃料电池可作为氢能的能量转化器，具有充氢速度快、排放无污染等特点，近年来受到各国的青睐。

随着氢燃料电池汽车示范城市群的建立，中国氢燃料电池业迎来快速增长期。

据中汽协数据，2022年我国氢燃料电池汽车产销累计分别完成3626辆和3367辆，同比分别增长105.4%和112.8%，均创有史以来新高。#氢能##氢燃料电池##燃料电池##汽车#

氢燃料电池汽车主要结构：

资料来源：公开资料

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氢燃料电池产业链

氢能及氢燃料电池产业链较长，包含上游燃料电池系统零部件及其他辅助设备生产制造商，中游燃料电池系统集成商，和下游燃料电池汽车生产制造商，上下游的快速拓展也驱动了氢燃料电池行业发展。

氢燃料电池驱动体系主要构成部分：

资料来源：大众集团

不同于纯电动汽车中锂离子电池的储能作用，燃料电池是将燃料化学能转换成电能的化学装置，燃料电池汽车中燃料电池/储氢系统分别扮演发动机/储能装置角色。

燃料电池系统复杂度较高：氢燃料电池整车由燃料电池、蓄电池、高压储气罐、燃料电池升压器、电机、动力控制装置(包括DC/DC 转换器)等组成。

燃料电池系统由燃料电池堆、氢气供给系统、空气供给系统、水热管理系统及电控系统组成。

氢燃料电池拥有八项关键技术，分别为催化剂、扩散层、质子交换膜、膜电极、双极板、电堆、空气压缩机系统和循环泵系统。

燃料电池系统及储氢系统是区别于其他燃料类别的核心装置。

部分公司通过参股/控股创业公司或者设立全资子公司参与产业链建设，氢能业务通常在公司营收占比相对较低。亿华通是少数主营业务为燃料电池相关的厂商之一，此外国鸿氢能科技获批港股上市，捷氢科技、国富氢能重启IPO。随着行业商业化前景确定性增强，产业链成熟度持续提升叠加政策支持，更多细分领域龙头资本化进程有望加速，陆续登陆二级市场。

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质子交换膜：燃料电池的核心组成

按照电解质的不同，常用的燃料电池可分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）和磷酸型燃料电池（PAFC）、碱性燃料电池（AFC）和碳酸型燃料电池（MCFC）等。

质子交换膜燃料电池技术是最快发展起来的。

质子交换膜是一种致密的离子选择性透过的膜，广泛应用于电解水制氢、燃料电池、全钒液流电池以及铁铬液流电池等领域。

其具有体积小、快速启动、寿命长、能量转换效率高、电流密度大和应用场景广泛的优点，是现阶段燃料电池汽车厂商普遍采用的燃料电池技术。

质子交换膜不仅防止电池阴阳极接触，避免两极燃料直接反应，确保能源利用率。

由于制备工艺复杂，长期被杜邦、戈尔、旭硝子等美国和日本少数厂家垄断。

质子交换膜的工业化历程始于20世纪70年代，最早由美国杜邦公司开发全氟磺酸离子分离膜并将其应用于氯碱工业，后续美国通用公司将全氟磺酸膜应用于质子交换膜燃料电池，美国GE公司将全氟磺酸膜应用于电解制氢技术。

近年来，质子交换膜国产化提速，东岳集团、科润等企业积极布局。同时，东岳、科润新材料持续扩能，东材科技、泛亚微透、万润股份等新进入者也积极布局新产能。

东岳集团2010年宣布中国自主研发的全氟离子膜和燃料电池膜实现国产化，其子公司东岳未来氢能公司质子交换膜项目一期投产。

质子交换膜位于产业链中游：

氢燃料电池市场格局

2022年1-9月全国各系统商装机量占比排名靠前的厂商包括亿华通、鸿力氢动（国鸿氢能子公司）、重塑科技、捷氢科技、国电投、爱德曼等。

2022年1-9月全国各系统商装机量占比：

资料来源：公司公告

燃料电池整车市场方面来看，行业集中度高，呈现“两大多小”格局。

2021年燃料电池系统销量前五名企业为北汽福田、南京金龙、佛山飞驰和金龙汽车、宇通客车，北汽福田市占率持续扩大；佛山飞驰及金龙汽车市占率连续三年位列前三、前五，但市占率存在较大波动。

随着氢燃料电池市场规模的扩大，具有整车集成技术优势、上游成本优势、订单资源的中重卡等商用车车型的企业将在中长期提升市占率。

氢燃料电池产业链各环节部分代表厂商梳理：

资料来源：东北证券

结语

作为汽车动力时，氢燃料电池不受卡诺循环热效率的限制，能量转化效率高，长久发展下或将成为未来汽车工业持续发展的方向之一。

双碳战略背景下，氢能凭借环保、高热值和转化率、可提升可再生能源利用率等优势，将迎发展新机遇。

根据中国氢能联盟的预计，2020年至2025年间，中国氢能产业产值将达1万亿元，2026年至2035年产值达到5万亿元。在氢能及燃料电池的产业链上，氢燃料电池上游氢气制储运加环节规模化发展、电堆核心组件本土化批量化生产以及下游商用车辆应用等均是现阶段值得重点关注的重要环节。

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