氫能時(shí)代來臨，傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國紛紛推出燃料電池戰(zhàn)略規(guī)劃。產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備先行，燃料電池、加氫站、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)優(yōu)先受益。

氫能時(shí)代來臨，燃料電池前景廣闊。

1.2019年兩會(huì)期間，氫能被首次寫入政府工作報(bào)告，“繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。

2.氫燃料電池汽車是未來極具競(jìng)爭(zhēng)力的新能源汽車技術(shù)，傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國紛紛推出燃料電池戰(zhàn)略規(guī)劃。美國、日本、韓國、中國等各國，目標(biāo)在2030年，分別達(dá)到百萬輛燃料電池汽車?yán)塾?jì)銷量，以及千座加氫站。

3.目前燃料電池汽車約50%的成本為燃料電池系統(tǒng)，氫燃料電池成本有望大幅下降。

IEA預(yù)計(jì)在2030年，燃料電池汽車可以下降到目前價(jià)格的56%左右，相對(duì)其他技術(shù)類型的汽車，將具有足夠的經(jīng)濟(jì)性。尤其在貨運(yùn)及重型交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車是取代傳統(tǒng)燃油汽車的根本途徑。

產(chǎn)業(yè)鏈設(shè)備先行，燃料電池、加氫站、儲(chǔ)運(yùn)等環(huán)節(jié)優(yōu)先受益。

1. 燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈分為制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、燃料電池、終端應(yīng)用等各個(gè)環(huán)節(jié)。

2.中游燃料電池環(huán)節(jié):隨著未來產(chǎn)量規(guī)模的提升，燃料電池成本將大幅下降。車用80kW燃料電池系統(tǒng)成本平均為45美元/kW(年產(chǎn)50萬套的規(guī)模)，其中燃料電池堆成本為19美元/kW。輔助系統(tǒng)關(guān)鍵部件的成本為26美元/kW，主要為空氣壓縮機(jī)、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、增濕器的成本。

3.全球加氫站運(yùn)營數(shù)量達(dá)到369座，美日德?lián)碛腥?/3的加氫站。我國加氫站42%的成本為壓縮機(jī)、其次是儲(chǔ)氫19%、冷卻設(shè)備12%。

競(jìng)爭(zhēng)格局:技術(shù)研發(fā)取得重大進(jìn)展，產(chǎn)業(yè)化尚待提升。

1.燃料電池系統(tǒng)總體技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。海外商用車發(fā)動(dòng)機(jī)供應(yīng)商為Ballard、Hydrogenics;國內(nèi)億華通、新源動(dòng)力等。

2.空壓機(jī):國內(nèi)車用燃料電池空壓機(jī)基本依賴進(jìn)口，海外供應(yīng)商Honeywell、Opcon等。

3.我國氫燃料電池汽車初期以公交及商用車為主，主要為35Mpa加氫站。儲(chǔ)氫瓶海外以70MPaIV型瓶為主，我國為35MPaIII型瓶。

氫能被首次寫入政府工作報(bào)告

2019年兩會(huì)期間，氫能首次被寫入政府工作報(bào)告。2019年政府工作任務(wù)，“繼續(xù)執(zhí)行新能源汽車購置優(yōu)惠政策，推動(dòng)充電、加氫等設(shè)施建設(shè)”。對(duì)于氫能來講，這是第一次單獨(dú)提出來，在國家政府工作報(bào)告中出現(xiàn)，具有重大意義。

氫作為一種清潔能源和良好的能源載體，具有清潔高效、可儲(chǔ)能、可運(yùn)輸、應(yīng)用場(chǎng)景豐富等特點(diǎn)。氫燃料電池是一種以電化學(xué)反應(yīng)方式將氫氣與空氣(氧氣)的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換裝置。由于不經(jīng)過高溫

燃燒過程，氫燃料電池唯一的排放產(chǎn)物是水，沒有污染物排放;只要能保障氫氣的供給，燃料電池將會(huì)持續(xù)輸出電能。

氫燃料電池汽車不僅是未來貨運(yùn)交通電動(dòng)化的必然選擇，更是未來實(shí)現(xiàn)氫能經(jīng)濟(jì)的重要元素。燃料電池技術(shù)可幫助氫能在電力、液體燃料、熱力在三網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)清潔高效轉(zhuǎn)化，使得原本分離的電網(wǎng)、氣網(wǎng)、熱網(wǎng)彼此形成銜接，從而大幅提升能源系統(tǒng)的整體運(yùn)行效率。因此，加快推廣氫燃料電池汽車技術(shù)對(duì)我國長(zhǎng)期能源轉(zhuǎn)型具有重要戰(zhàn)略意義。

圖 1：氫能是實(shí)現(xiàn) 電力、熱液體燃料等能源之間轉(zhuǎn)化的媒介

傳統(tǒng)汽車強(qiáng)國紛紛推出燃料電池戰(zhàn)略規(guī)劃

正是認(rèn)識(shí)到氫能源電池汽車技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，美國、日本、德國、韓國等傳統(tǒng)汽車制造強(qiáng)國紛紛將氫燃料汽車技術(shù)作為未來替代內(nèi)燃機(jī)汽車技術(shù)的戰(zhàn)略選擇。

日本豐田早在2014年底推出全球首款量產(chǎn)燃料電池乘用車Mirai;也將燃料電池技術(shù)應(yīng)用于重型商用卡車。本田、現(xiàn)代、通用等傳統(tǒng)燃油汽車企業(yè)也已向市場(chǎng)推出量產(chǎn)車型。

誰能占領(lǐng)氫能高地？國內(nèi)外氫能政策大盤點(diǎn)

(1) 日本:2017年12月發(fā)布的“基本氫能戰(zhàn)略(”BasicHydrogenStrategy)概述了首個(gè)以氫能為中心的政策。日本還主辦了第一次氫能部長(zhǎng)級(jí)會(huì)議，概述了加速氫能技術(shù)進(jìn)步的四個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域。

(2) 美國:2018年7月，加州燃料電池協(xié)會(huì)，發(fā)布了一份愿景報(bào)告，目標(biāo)是到2030年，100萬輛燃料電池汽車和1000個(gè)氫燃料站。

(3) 澳大利亞:2018年8月，澳大利亞政府發(fā)布了國家氫能路線圖，并宣布計(jì)劃于2019年12月發(fā)布其氫氣戰(zhàn)略。

(4) 韓國:2019年1月，韓國政府宣布了其氫路線圖，目標(biāo)是到2040年，燃料電池汽車的生產(chǎn)能力將達(dá)到630萬臺(tái)，氫燃料站將達(dá)到1200個(gè)。

氫燃料電池:成本有望大幅下降，將具有經(jīng)濟(jì)性氫燃料電池汽車、純電動(dòng)汽車及插電式混合動(dòng)力汽車同為當(dāng)前最具代表性的新能源汽車技術(shù)路線。

根據(jù)IEA的技術(shù)對(duì)比：

(1)從環(huán)境影響而言，當(dāng)前氫燃料電池汽車的全生命周期排放強(qiáng)度雖普遍高于純電動(dòng)汽車，但明顯低于燃油汽車;

(2)從車輛性能而言，目前燃料電池乘用車?yán)m(xù)航里程可達(dá)到500公里以上，明顯高于一般電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航水平，且氫燃料加注速度快，解決了長(zhǎng)期困擾純電動(dòng)汽車發(fā)展的續(xù)航里程焦慮和快速補(bǔ)充能源問題。

(3)在低溫啟動(dòng)、電池循環(huán)壽命與回收等工程技術(shù)層面，氫燃料汽車也接近內(nèi)燃機(jī)車輛水平。

氫燃料電池汽車價(jià)格在未來有望大幅下降。2015年，豐田公司宣布最新的氫燃料電池汽車在試運(yùn)行期價(jià)格是6萬美元，但是該價(jià)格可能主要反映的是客戶的支付意愿，而不是生產(chǎn)汽車的成本，因?yàn)闅淙剂想姵仄嚹壳爸饕轻槍?duì)高收入群體和汽車技術(shù)愛好者，并且要求在居住地附近有相應(yīng)的加氫站。

根據(jù)IEA的數(shù)據(jù)，與其他幾種汽車供能方式相比，燃料電池汽車的價(jià)格雖然目前價(jià)格很高，但未來有很大的下降空間，預(yù)計(jì)2030年可以下降到現(xiàn)在價(jià)格的56%左右，相對(duì)其他技術(shù)類型的汽車，將具有足夠的經(jīng)濟(jì)性。

降低成本是發(fā)展氫燃料汽車的關(guān)鍵。燃料電池系統(tǒng)的高成本增加了整個(gè)汽車的成本，未來的主攻方向是如何在減小成本的同時(shí)延長(zhǎng)使用壽命。降低燃料電池系統(tǒng)的成本從理論上講是可行的，并且很大程度上決定了整個(gè)汽車的成本。

但是高壓罐的成本卻較難下降，因?yàn)楦邏汗薜某杀竞艽蟪潭壬先Q于昂貴的復(fù)合材料，所以目前的研發(fā)重點(diǎn)集中在降低高壓罐的復(fù)合材料成本。電池和電力控制系統(tǒng)的成本隨著技術(shù)的進(jìn)步都會(huì)有一定的下降，因?yàn)椴牧系南拗撇粫?huì)下降得太多，但是高技術(shù)的融入會(huì)延長(zhǎng)電池使用壽命，從而提高整個(gè)汽車的使用性能。

氫燃料電池汽車同時(shí)具備與純電動(dòng)汽車相當(dāng)?shù)墓?jié)能減排效益和與傳統(tǒng)汽柴油汽車相近的車輛性能，是未來極具競(jìng)爭(zhēng)力的新能源汽車技術(shù)路線。特別在貨運(yùn)及重型交通領(lǐng)域，氫燃料電池汽車往往被認(rèn)為是取代傳統(tǒng)燃油汽車的根本途徑。

氫燃料電池:貨運(yùn)及重型交通等領(lǐng)域具有更強(qiáng)優(yōu)勢(shì)

氫燃料電池在重型交通領(lǐng)域，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。隨著車重和續(xù)航的提升，燃料電池汽車成本將逐步接近甚至低于純電動(dòng)汽車。

根據(jù)Cano,Zachary&Banham的研究，輕型客運(yùn)方面，續(xù)航里程在600公里以內(nèi)，純電動(dòng)汽車的成本要明顯低于氫燃料電池汽車，但在600公里以上，電動(dòng)汽車的成本大幅上升，超過燃料電池汽車成本。

重型貨運(yùn)方面，續(xù)航里程400公里以上，燃料電池汽車成本將顯著低于純電動(dòng)汽車成本。因此，相對(duì)鋰電池，氫燃料電池在重型交通領(lǐng)域，具有更強(qiáng)的技術(shù)適應(yīng)性。

燃料電池汽車增長(zhǎng)迅速，客車、貨車是主要應(yīng)用領(lǐng)域

近年來我國燃料電池汽車產(chǎn)銷量保持每年千輛左右，主要為客車和專用車輛。根據(jù)OFweek統(tǒng)計(jì)合格證口徑數(shù)據(jù)，2018年我國燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛，帶動(dòng)燃料電池需求51MW;相比2017年的產(chǎn)量1275輛，同比增加27%。

就銷量結(jié)構(gòu)上看，我國氫燃料電池車以客車和專用車為主，其中專用車產(chǎn)量(含貨車、環(huán)衛(wèi)車等)為909輛，相比2017年增長(zhǎng)尤為明顯，客車產(chǎn)量為710輛。中通汽車、飛馳汽車兩家企業(yè)占據(jù)全國總產(chǎn)量的70%以上。

我國氫燃料電池汽車路線圖發(fā)布

我國氫燃料電池汽車的發(fā)展愿景是:到2030年實(shí)現(xiàn)百萬輛氫燃料電池汽車上路行駛，到2050年與純電動(dòng)汽車共同實(shí)現(xiàn)汽車零排放。發(fā)展目標(biāo):

(1) 到2020年，燃料電池汽車示范規(guī)模累計(jì)達(dá)到5,000輛，其中，燃料電池商用車占比60%，乘用車占比40%;加氫站超過100座。

(2) 到2025年，燃料電池汽車推廣規(guī)模累計(jì)達(dá)到5萬輛，其中，燃料電池商用車1萬輛，乘用車4萬輛;加氫站超過300座。

(3) 到2030年，燃料電池汽車推廣累計(jì)超過100萬輛，加氫站超過1,000座，可再生能源制氫達(dá)到50%以上。

根據(jù)我國氫燃料電池發(fā)展路線圖，加氫站的規(guī)模需要與氫燃料電池汽車相匹配。我國氫燃料電池汽車初期以公交及商用車為主，因此主要以35Mpa加氫站為主。

2020年后，氫燃料電池轎車開始推向市場(chǎng)，70Mpa加氫能力的加氫站顯著增加。同時(shí)，隨著加氫站數(shù)量的增加，加氫站與加油站、充電站的混合形式能源站成為主要形式。

補(bǔ)貼力度持續(xù)，扶持氫燃料電池快速發(fā)展

我國中央和地方對(duì)燃料電池的財(cái)政補(bǔ)貼力度持續(xù)，扶持氫燃料電池快速發(fā)展。2019年3月26日，財(cái)政部、工信部、科技部和發(fā)改委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于進(jìn)一步完善新能源汽車推廣應(yīng)用財(cái)政補(bǔ)貼政策的通知》，補(bǔ)貼政策的主要變化:3月26日-6月25日為過渡期，期間銷售上牌的燃料電池汽車按2018年對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的0.8倍補(bǔ)貼;地方補(bǔ)貼過渡期后不再對(duì)新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購置補(bǔ)貼，轉(zhuǎn)為用于支持充電(加氫)基礎(chǔ)設(shè)施“短板”建設(shè)和配套運(yùn)營服務(wù)等方面。

產(chǎn)業(yè)鏈結(jié)構(gòu)

從制氫、儲(chǔ)運(yùn)、加氫、電池系統(tǒng)到應(yīng)用在氫燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈中，上游是氫氣的制取、運(yùn)輸和儲(chǔ)藏，在加氫站對(duì)氫燃料電池系統(tǒng)進(jìn)行氫氣的加注;中游是電堆等關(guān)鍵零部件的生產(chǎn)，將電堆和配件兩大部分進(jìn)行集成，形成氫燃料電池系統(tǒng);在下游應(yīng)用層面，主要有交通運(yùn)輸、便攜式電源和固定式電源三個(gè)方向。

氫能和燃料電池的關(guān)鍵技術(shù)主要是氫能的生產(chǎn)工藝、燃料電池技術(shù)、氫燃料的運(yùn)輸與配送等。

燃料電池系統(tǒng):總體技術(shù)接近國際先進(jìn)水平

燃料電池車用動(dòng)力系統(tǒng)主要包括燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、動(dòng)力電池、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、DCDC直流變換器。

我國攻克了車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)集成、控制和適配等關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)，形成了燃料電池系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)、DC/DC(直流/直流)轉(zhuǎn)換器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、儲(chǔ)氫與供氫系統(tǒng)等關(guān)鍵零部件部件配套研發(fā)體系，總體技術(shù)接近國際先進(jìn)水平。

以同濟(jì)大學(xué)新能源汽車工程中心為主的氫燃料電池轎車動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)和以清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為主的氫燃料電池客車動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，在車用燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)技術(shù)方面取得重要進(jìn)展。

國內(nèi)燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)模式與國外不同，國外采用全功率型發(fā)動(dòng)機(jī)，國內(nèi)則采用氫-電混合燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。

國內(nèi)有北京億華通、新源動(dòng)力、上海重塑、廣東國鴻重塑等企業(yè)開發(fā)出30kW以上燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)。

目前裝載北京億華通燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的客車租賃車隊(duì)(北京60輛燃料電池團(tuán)體客車)和燃料電池公交車車隊(duì)(張家口74臺(tái)燃料電池公交車)已正式投入商業(yè)化運(yùn)營;裝載上汽集團(tuán)自主研發(fā)的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的FCV80實(shí)現(xiàn)了百臺(tái)級(jí)的銷售和日常運(yùn)營;上海重塑的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)裝載了500臺(tái)物流車投入商業(yè)化運(yùn)營。

電池堆:

占據(jù)燃料電池的主要成本電堆是燃料電池的主要成本，年產(chǎn)1,000套系統(tǒng)與年產(chǎn)50萬套系統(tǒng)，電堆占燃料電池成本分別為66%、42%。

根據(jù)DOE的估算，車用80kW燃料電池系統(tǒng)成本平均為45美元/kW(年產(chǎn)50萬套的規(guī)模)，其中燃料電池堆成本為19美元/kW。

從成本敏感性因素分析來看，膜電極的比功率、貴金屬鉑的用量及膜成本是決定成本的關(guān)鍵因素。另外，輔助系統(tǒng)關(guān)鍵部件的成本為26美元/kW，空氣壓縮機(jī)、氫氣循環(huán)系統(tǒng)、增濕器的成本是關(guān)鍵因素。

電堆是發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的場(chǎng)所，也是燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)核心部分，由多個(gè)單體電池以串聯(lián)方式層疊組合構(gòu)成。將雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經(jīng)前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構(gòu)成燃料電池電堆。

電堆工作時(shí)，氫氣和氧氣分別由進(jìn)口引入，經(jīng)電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經(jīng)雙極板導(dǎo)流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。

國外乘用車廠大多自行開發(fā)電堆，并不對(duì)外開放，例如豐田、本田、現(xiàn)代等。也有少數(shù)采用合作伙伴的電堆來開發(fā)發(fā)動(dòng)機(jī)的乘用車企業(yè)，例如奧迪(采用加拿大巴拉德定制開發(fā)的電堆)和奔馳(采用奔馳與福田的合資公司AFCC的電堆)。

目前國外可以單獨(dú)供應(yīng)車用燃料電池電堆的知名企業(yè)主要有加拿大的Ballard和Hydrogenics，歐洲和美國正在運(yùn)營的燃料電池公交車絕大多數(shù)采用這兩家公司的石墨板電堆產(chǎn)品，已經(jīng)經(jīng)過了數(shù)千萬公里、數(shù)百萬小時(shí)的實(shí)車運(yùn)營考驗(yàn)，這兩家加拿大電堆企業(yè)都已經(jīng)具備了一定產(chǎn)能，Ballard還與廣東國鴻設(shè)立了合資企業(yè)生產(chǎn)9SSL電堆。

此外還有一些規(guī)模較小的電堆開發(fā)企業(yè)，例如英國的Erlingklinger，荷蘭的Nedstack等，在個(gè)別項(xiàng)目有過應(yīng)用，目前產(chǎn)能比較有限。

國內(nèi)能夠獨(dú)立自主開發(fā)電堆有大連新源動(dòng)力和上海神力企業(yè)，大連新源動(dòng)力采用的是金屬板和復(fù)合板的技術(shù)路線，與上汽合作，開發(fā)了榮威950乘用車和上汽V80客車。

上海神力成立于1998年，是中國第一家專業(yè)的燃料電池電堆研發(fā)生產(chǎn)企業(yè)，目前兩家都建成了燃料電池電堆中試線，正處于從小批量到產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段。另外有一些新興的燃料電池電堆企業(yè)，例如弗爾塞、北京氫璞、武漢眾宇等，也開發(fā)出燃料電池電堆樣機(jī)和生產(chǎn)線，正處于驗(yàn)證階段。

空壓機(jī):

燃料電池氫氧供應(yīng)的重要部件空壓機(jī)則是空氣壓縮機(jī)，是車用燃料電池氫氧供應(yīng)系統(tǒng)的重要部件，它將常壓的空氣壓縮到燃料電池期望的壓力，由于燃料電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)對(duì)環(huán)境“苛刻”的要求，參與反應(yīng)的空氣(其中的氧氣)的溫度、濕度、壓力和流量需要空壓機(jī)進(jìn)行控制與調(diào)整。常見的空壓機(jī)類型有滑片式、渦旋式、螺桿式與離心渦輪式等。

氫氣循環(huán)泵:

國內(nèi)主要依賴進(jìn)口設(shè)備典型的氫氣供應(yīng)系統(tǒng)HSS包括高壓儲(chǔ)氫瓶、減壓閥、壓力調(diào)節(jié)閥、循環(huán)裝置(循環(huán)泵或引射器)、穩(wěn)壓罐、傳感器、各種電磁閥及管路等。HSS通過高壓儲(chǔ)氫瓶提供電堆所需的氫氣，根據(jù)電堆的工況特性，對(duì)氫氣進(jìn)行調(diào)壓、加熱、加濕，并通過循環(huán)裝置對(duì)電堆出口氫氣進(jìn)行循環(huán)利用。

為保證PEMFC穩(wěn)定高效運(yùn)行，同時(shí)提高氫氣利用率，通常采用氫氣循環(huán)的方法，即氫氣把電堆內(nèi)部生成的水帶出后，經(jīng)水氣分離裝置將液態(tài)水分離，再將氫氣循環(huán)送回到電堆陽極重復(fù)使用，同時(shí)對(duì)新鮮氫氣進(jìn)行加濕。

目前氫氣循環(huán)泵依賴進(jìn)口，美國Park公司開發(fā)出氫氣循環(huán)泵可用于不同的氫燃料電池汽車。

國內(nèi)目前沒有替代品，主要是由于氫氣循環(huán)泵的氫氣密封和水汽腐蝕和沖擊問題難以解決，國外也僅有幾家能夠提供解決方案。國內(nèi)雪人股份、廣順新能源、漢鐘精機(jī)等企業(yè)正在進(jìn)行氫氣循環(huán)泵的研發(fā)。

加濕器:國際主流技術(shù)為Gas-to-Gas

目前國際上的主流技術(shù)是Gas-to-Gas加濕器。國外已經(jīng)有許多廠家開發(fā)出加濕器，并已形成產(chǎn)品，能夠滿足備用電源到氫燃料電池公交車用加濕需要。如美國的Perma-Pure生產(chǎn)的管式加濕器、加拿大Dipont生產(chǎn)的板式加濕器、德國Mann-Hummel生產(chǎn)的板式和管式加濕器和德國FreudenbergFCCT生產(chǎn)的管式加濕器等。國內(nèi)生產(chǎn)燃料電池車用加濕器的廠家非常少，且性能亟待提高。

儲(chǔ)氫瓶:

國外以70MPaIV型瓶為主車載供氫系統(tǒng)為燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)提供燃料供給，分硬件和控制系統(tǒng)兩部分;硬件系統(tǒng)包括碳纖維纏繞鋁內(nèi)膽儲(chǔ)氫瓶、組合式瓶閥、溢流閥、減壓閥、壓力/溫度傳感器等組成。

我國使用的壓力為35MPa的碳纖維纏繞金屬內(nèi)膽氣瓶(III型)的儲(chǔ)氫密度為3.9%，通過提高壓力到70MPa可達(dá)5%;而采用碳纖維纏繞塑料內(nèi)膽氣瓶(IV型瓶)儲(chǔ)氫密度可以進(jìn)一步提高到5.5%。我們?cè)贗V型氣瓶方面尚沒有掌握制造技術(shù)，在70MPa的III型氣瓶方面僅有研發(fā)成果，沒有產(chǎn)品。

制氫:

SMR和堿性電解槽是經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好的方式我國氫氣產(chǎn)能超過2,000萬t/a，但生產(chǎn)主要依賴化石能源，消費(fèi)主要作為工業(yè)原料，清潔能源制氫和氫能的能源化利用規(guī)模較小。

(1)氫氣供給:國內(nèi)由煤、天然氣、石油等化石燃料生產(chǎn)的氫氣占比接近70%，工業(yè)副產(chǎn)氫(焦?fàn)t煤氣、氯堿等)占比約為30%，電解水制氫占比不到1%。

(2)氫氣需求:基本為工業(yè)用途，如合成氨、合成甲醇、石油煉化等;用于交通領(lǐng)域的燃料電池汽車占比不到1%。

儲(chǔ)運(yùn):儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)產(chǎn)業(yè)化有待提升

儲(chǔ)存:壓縮機(jī)是儲(chǔ)氫的關(guān)鍵技術(shù)

通常制氫后得到的氫氣通過壓縮途徑儲(chǔ)存。將氫氣通過壓縮機(jī)壓縮，存

儲(chǔ)在中低壓壓力等級(jí)的儲(chǔ)氫罐。當(dāng)制得的氫氣量足夠大時(shí)，利用地下氣穴儲(chǔ)存，地下存儲(chǔ)的氫氣壓力水平范圍為2MPa至18MPa。若設(shè)備允許，氫氣可以通過低溫液化，儲(chǔ)存到低溫儲(chǔ)氫罐，其儲(chǔ)氫量相比壓縮儲(chǔ)氫要大得多;同等空間下，壓縮儲(chǔ)氫提供氫儲(chǔ)量100kWh，而低溫液態(tài)存儲(chǔ)可達(dá)100GWh。對(duì)于壓縮氫氣儲(chǔ)氫，壓縮機(jī)是儲(chǔ)氫的關(guān)鍵技術(shù)。

運(yùn)輸:

氫能運(yùn)輸能力有待提升相比上游制氫行業(yè)，氫能儲(chǔ)運(yùn)和加注產(chǎn)業(yè)化較為滯后。壓縮氫氣與液態(tài)、固態(tài)和有機(jī)液體儲(chǔ)氫技術(shù)相比相對(duì)成熟，但產(chǎn)業(yè)化仍有距離。我國壓縮氫氣主要通過氣氫拖車和氫氣管道兩種方式運(yùn)輸。

(1)氣氫拖車:裝運(yùn)的氫氣重量只占運(yùn)輸總重量的1%~2%，比較適用于運(yùn)輸距離較近、輸送量較低、氫氣日用量為噸級(jí)或以下的用戶。目前，國內(nèi)加氫站的外進(jìn)氫氣均采用氣氫拖車進(jìn)行運(yùn)輸。

(2)氣氫管道:運(yùn)輸應(yīng)用于大規(guī)模、長(zhǎng)距離的氫氣運(yùn)輸，可有效降低運(yùn)輸成本。國外氣氫管道輸送相對(duì)國內(nèi)較成熟，美國、歐洲已分別建成2400km、1500km的輸氫管道。我國目前氫氣管網(wǎng)僅有300~400km，最長(zhǎng)的輸氫管線為“巴陵-長(zhǎng)嶺”氫氣管道，全長(zhǎng)約42km、壓力為4MPa。

加氫:燃料電池汽車普及的關(guān)鍵因素

全球范圍來看，我國加氫站建設(shè)相對(duì)緩慢加氫站是燃料電池汽車供應(yīng)鏈中一個(gè)至關(guān)重要的因素，提供加氫站網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是普及燃料電池車的先決條件。加氫站的設(shè)置在很大程度上是由每日氫燃料的需求量、車載氫燃料的儲(chǔ)存方式，以及氫燃料的制造和運(yùn)輸方式等決定的。

不同規(guī)模的加氫站采用不同的運(yùn)輸方式。一個(gè)小的加氫站初始階段可能每天只需要50kg到100kg，但是在成熟以后的市場(chǎng)里，加氫站每天可能會(huì)需要2,000kg氫燃料。

對(duì)于小加氫站，可以采用氫氣氣體罐運(yùn)輸或者現(xiàn)場(chǎng)制氫，而對(duì)于日用氫量大于500kg且沒有現(xiàn)場(chǎng)制氫的加氫站，液化運(yùn)輸和管道運(yùn)輸是最好選擇。

在終端加氫設(shè)施方面，截至2018年9月，我國在運(yùn)營的加氫站有17座，在建的加氫站38座。目前國內(nèi)已建和在建站以35MPa為主，也正在規(guī)劃建設(shè)70MPa加氫站，暫無液氫加氫站。

根據(jù)LBST的數(shù)據(jù)，2018年全球運(yùn)營的加氫站數(shù)量達(dá)到369座，主要分布在日本、美國、德國，前三個(gè)國家擁有全球2/3的加氫站。其中，日本運(yùn)營數(shù)量102座，美國77座，德國66座，法國17座，英國17座，中國15座。運(yùn)營的369座加氫站中，其中273座對(duì)外開放，其余的僅限對(duì)公共汽車等開放。

全球范圍來看，我國加氫站建設(shè)相對(duì)緩慢。

(1) 氫能需求不足，導(dǎo)致加氫站投入平均成本過高、難以大規(guī)模鋪設(shè);

(2) 國內(nèi)加氫站成本過高，建設(shè)及運(yùn)營經(jīng)驗(yàn)不足，加氫站建設(shè)運(yùn)營管理制度體系缺位，加氫站建設(shè)運(yùn)營等行政審批程序不通暢等多方面因素，又使得我國加氫站推廣緩慢。

加氫站成本構(gòu)成主要為壓縮機(jī)等加氫站成本構(gòu)成主要為壓縮機(jī)。

根據(jù)交能網(wǎng)數(shù)據(jù)，目前加氫站建設(shè)成本較高，我國一個(gè)日加氫能力為200kg的加氫站成本約為1,000萬元，歐洲同等量級(jí)的加氫站所需成本與國內(nèi)相當(dāng)。

建設(shè)成本方面，對(duì)應(yīng)日加氫量為200kg的串級(jí)高壓儲(chǔ)氫加氫站，其成本42%約為壓縮機(jī)。其次是儲(chǔ)氫設(shè)備占比約為19%;冷卻設(shè)備占比約11%。對(duì)于采用低溫液態(tài)氫的加氫站，避免了壓縮機(jī)、冷卻設(shè)備的投入，成本將在600萬元以下。

運(yùn)營成本方面，能耗來自增壓設(shè)備和冷卻設(shè)備的能耗，低溫液態(tài)加氫，不需要冷卻裝置，增壓能耗較低，因此液態(tài)加氫站的運(yùn)營成本也相對(duì)氣體加氫站較低;但如果制氫地點(diǎn)與加氫站距離較近時(shí)，氫氣液化和液態(tài)氫氣的運(yùn)輸成本都更高，將導(dǎo)致終端成本較高。因此，加氫站的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)因地制宜，綜合各項(xiàng)成本。

終端用氫成本主要包括制氫、儲(chǔ)氫、加氫等三部分。根據(jù)國家發(fā)改委能源研究所測(cè)算，終端用氫價(jià)格在35-50元/kg，預(yù)計(jì)隨著用氫規(guī)模擴(kuò)大、技術(shù)進(jìn)步等，用氫成本將下降至25-40元/kg。

目前我國中央和地方財(cái)政對(duì)氫燃料電池產(chǎn)業(yè)扶持力度較大。我國燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初期，如果未來政府補(bǔ)貼政策發(fā)生變化，補(bǔ)貼出現(xiàn)退坡，一定程度將影響燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

在國際上，燃料電池在關(guān)鍵技術(shù)尤其是壽命上已經(jīng)取得了突破，并進(jìn)入了小批量試運(yùn)行以及降低成本的階段。目前，制約我國氫燃料電池汽車發(fā)展的瓶頸包括燃料電池耐久性問題、關(guān)鍵材料及核心零部件問題與氫供給難題等技術(shù)性制約因素。目前國內(nèi)燃料電池方面的主要技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)是來自如何通過技術(shù)手段降低系統(tǒng)的成本，并提高燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。

雪人股份：參股Hydrogenics與Opcon，布局氫能產(chǎn)業(yè)

雪人股份主業(yè)為制冰設(shè)備、壓縮機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用，借助其擁有的燃料電池空氣循環(huán)系統(tǒng)、氫氣循環(huán)泵等核心技術(shù)先發(fā)優(yōu)勢(shì)，2016年起開始布局氫產(chǎn)業(yè)鏈，通過一系列國際并購、控股或者參股，引進(jìn)氫能與燃料電池領(lǐng)域國際先進(jìn)技術(shù)。目前，雪人股份掌握上游“水電解制氫＋加氫站＋氫液化技術(shù)”，覆蓋下游“燃料電池＋空氣供給系統(tǒng)＋氫循環(huán)泵”完整的氫能源產(chǎn)業(yè)鏈布局。

億華通：國內(nèi)氫燃料電池龍頭公司

億華通專注于氫燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，目前已實(shí)現(xiàn)氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)批量化生產(chǎn)，其中燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)采用世界領(lǐng)先的干膜技術(shù)，具有低溫啟動(dòng)、低溫儲(chǔ)存、高效率、高可靠性等優(yōu)勢(shì)。采用燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)和動(dòng)力電池的電電混合動(dòng)力系統(tǒng)構(gòu)型，為客戶提供集系統(tǒng)構(gòu)型分析、系統(tǒng)集成、動(dòng)力系統(tǒng)優(yōu)化控制、工程服務(wù)為一體的整套解決方案。

伯肯節(jié)能：加氫站、空壓機(jī)、氫壓縮機(jī)進(jìn)展較快

伯肯節(jié)能成立于2005年3月，主要從事天然氣供氣系統(tǒng)及加氣站、燃料電池供氫系統(tǒng)和空壓機(jī)及加氫站研發(fā)、生產(chǎn)。

2014年，伯肯節(jié)能在國內(nèi)率先開展氫燃料電池供氣系統(tǒng)的生產(chǎn)和研發(fā)，2016年，燃料電池供氫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)（主要供應(yīng)上汽），2016 年73 套(以70兆帕為主)、2017 年110 套35 兆帕(另外還有若干套70 兆帕)、2018 年301 套(均為35 兆帕)；目前，燃料電池供氫系統(tǒng)用減壓閥產(chǎn)品已經(jīng)研發(fā)生產(chǎn)成功，并于2018 年量產(chǎn)。

伯肯節(jié)能依托天然氣加氣站業(yè)務(wù)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，積極研發(fā)和開拓加氫站設(shè)備業(yè)務(wù)，其中最核心的設(shè)備是氫壓縮機(jī)。2018年3月，伯肯節(jié)能與美國PDC公司簽署撬裝式氫壓縮機(jī)系統(tǒng)協(xié)定，PDC是全球技術(shù)最領(lǐng)先的氫壓縮機(jī)生產(chǎn)商。

金通靈：切入生物質(zhì)提氫，如皋經(jīng)開區(qū)開展燃料電池業(yè)務(wù)

金通靈主業(yè)為高端流體機(jī)械研發(fā)制造，多年來在鼓風(fēng)機(jī)行業(yè)保持龍頭地位，2012年開始研發(fā)離心壓縮機(jī)、汽輪機(jī)等高端裝備，目前已基本形成鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、汽輪機(jī)三大高端流體機(jī)械裝備布局，下游應(yīng)用主要包括污水處理、余熱發(fā)電等領(lǐng)域。

2018年6月，金通靈完成對(duì)上海運(yùn)能收購，上海運(yùn)能主要從事余熱余壓應(yīng)用、生物質(zhì)發(fā)電等分布式能源項(xiàng)目成套設(shè)備供應(yīng)及技術(shù)服務(wù)，其蒸汽鍋爐、生物質(zhì)氣化爐等產(chǎn)品與金通靈汽輪機(jī)配套，基本實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化產(chǎn)業(yè)園全覆蓋。

金通靈具備硬件制造技術(shù)優(yōu)勢(shì)和能源總包項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)，高郵林源生物質(zhì)氣化提氫項(xiàng)目運(yùn)營項(xiàng)目進(jìn)展良好，并積極向燃料電池核心零部件和終端應(yīng)用拓展。

漢鐘精機(jī)：空壓機(jī)研發(fā)成功，氫回收泵進(jìn)展良好

公司專門從事螺桿式壓縮機(jī)相應(yīng)技術(shù)的研制開發(fā)、生產(chǎn)銷售及售后服務(wù)，主要產(chǎn)品有螺桿式制冷壓縮機(jī)和螺桿式空氣壓縮機(jī)，其中螺桿式制冷壓縮機(jī)主要應(yīng)用于制冷工業(yè)中的大型商用中央空調(diào)設(shè)備和冷凍冷藏設(shè)備，螺桿式空氣壓縮機(jī)主要應(yīng)用在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域。

公司已研發(fā)出應(yīng)用于燃料電池產(chǎn)業(yè)的空氣壓縮機(jī)產(chǎn)品，目前正和下游積極配合，處于測(cè)試階段。同時(shí)正加速推進(jìn)渦旋、離心式空氣壓縮機(jī)及氫回收泵的進(jìn)度，預(yù)計(jì)在2019年陸續(xù)推出相關(guān)產(chǎn)品。

中集安瑞科：氫儲(chǔ)運(yùn)、加氫站核心供應(yīng)商

中集安瑞科主要從事能源、化工以及流體食品行業(yè)的各式運(yùn)輸、儲(chǔ)存及加工設(shè)備的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造及銷售，在河北石家莊、廊坊，安徽蚌埠，湖北荊門，江蘇南通、張家港，荷蘭Emmen、Sneek，丹麥Randers及比利時(shí)Menen等多個(gè)城市擁有制造基地，兼有一流的壓力容器、罐式集裝箱、液態(tài)食品生產(chǎn)儲(chǔ)運(yùn)及化工裝備產(chǎn)品生產(chǎn)線。

借助在CNG儲(chǔ)罐等高壓儲(chǔ)罐、天然氣氣瓶等高壓裝備領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，安瑞科較早切入氫能業(yè)務(wù)，2006年接到國內(nèi)首個(gè)氫氣運(yùn)輸車訂單，2010年、2011年分別為上海世博會(huì)和深圳大運(yùn)會(huì)提供45MPa加氫站、加氫站氫瓶組，2013年交付海南文昌衛(wèi)星發(fā)射項(xiàng)目300立方米液氫儲(chǔ)罐，2017年完成35MPa車載氫氣瓶開發(fā)，2017年參與建設(shè)863項(xiàng)目國內(nèi)首座70MPa加氫站。

富瑞氫能：液氫儲(chǔ)運(yùn)、加氫站裝備供應(yīng)商

富瑞氫能由富瑞特裝和張家港新云科技產(chǎn)業(yè)咨詢公司于16年共同設(shè)立，其中富瑞特裝出資1400萬元，持股比例70%，主要業(yè)務(wù)為提供氫能基礎(chǔ)設(shè)施（液氫生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備；加氫站；高壓供氫系統(tǒng)等）相關(guān)技術(shù)、裝備和一站式解決方案。2018年12月，富瑞特裝將持有的剩余56%富瑞氫能股權(quán)以5600萬元對(duì)價(jià)，轉(zhuǎn)讓給張家港新云科技產(chǎn)業(yè)咨詢企業(yè)。

2016年富瑞氫能未實(shí)現(xiàn)收入，當(dāng)年虧損447萬元，2017年、2018年上半年富瑞氫能營收分別為9487萬、1944萬，歸母利潤(rùn)分別為568萬和-709萬。