氫能源行業研究：嶄露頭角，一見「氫」心

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（報告出品方/作者：東莞證券，黃秀瑜、劉興文）

1. 全球能源結構加快轉型，推動氫能產業發展

1.1 發展氫能有助於實現減排目標

受全球氣候變暖、不可再生的化石能源不斷消耗等因素影響，全球能源消費結構正向低碳化轉型。國際社會對保障能源安全、保護生態環境、應對氣候變化等問題日益重視，許多國家已將可再生能源作為新一代能源技術的戰略制高點和經濟發展的重要新領域，其中太陽能光伏發電是可再生能源利用的重要組成部分之一。

可再生能源規模化利用與常規能源的清潔低碳化將是能源發展的基本趨勢。加快發展可再生能源已成為全球能源轉型的主流方向。到 2025 年新建光伏項目的發電成本將較新建煤電低三成以上，在成本競爭優勢的推動下，全球光伏發電量在總發電量中的佔比將從 2018 年的 2.4%提高到 2050 年的 24%水平，屆時全球能源供給將全面開啟「太陽能時代」。根據國際可再生能源機構（IRENA）發佈的《全球能源轉型：2050 路線圖（2019年版）》的預測數據，2050 年全球光伏裝機量將達到 8519GW。

全球主要國家於2016年簽訂了《巴黎氣候協定》，形成了氣候共識，並紛紛制定了二氧化碳減排計劃。我國於2020年宣佈了「雙碳目標」，即2030年碳達峰，2060年碳中和。爲了實現雙碳目標，使用低碳清潔的可再生能源替代目前高碳的煤、石油等化石能源變得越來越緊迫。在此次能源變革中，氫能因為其清潔無污染、單位質量能量密度高、可存儲、可再生、來源廣泛等優勢，多國都在大力發展氫能。

氫能可以利用化石燃料生產，也可以利用可再生能源來進行生產，其燃燒僅生成水，不會產生污染環境的物質，通過能源載體和循環碳經濟可以實現可持續的氫利用，有利於緩解全球的能源危機問題。發展氫能可以保障國家能源安全，較少對化石燃料的進口依賴，解決能源與環境尖鋭矛盾，有利於實現CO2減排目標。

1.2 國內政策推動氫能產業規模化發展

2016年10月，中國標準化研究院資源與環境分院和中國電器工業協會發布的《中國氫能產業基礎設施發展藍皮書（2016）》首次提出了我國氫能產業的發展路線圖。對我國中長期加氫站和燃料電池車輛發展目標進行了規劃。主要包括：到2020年，加氫站數量達到100座；燃料電池車輛達到10,000輛；氫能軌道交通車輛達到50列；到2030年，加氫站數量達到1,000座，燃料電池車輛保有量達到200萬輛；到2050年，加氫站網絡構建完成，燃料電池車輛保有量達到1,000萬輛。

2019年兩會期間，氫能被首次寫入《政府工作報告》，2016-2022年期間，工信部、國務院、發改委等多部門陸續發佈支持、規範氫能產業的發展政策，國家的「十四五」規劃中提到，要加速氫能產業發展，氫能產業在「十四五」期間將提速發展。

在地方政策方面，據不完全統計，全國有北京市、上海市、廣州市、浙江省、江蘇省、貴州省和四川省等多個省市地區發佈了氫能相關政策或規劃。其中，根據北京市的《北京市氫能產業發展實施方案（2021-2025）》，2023年前，力爭建成37座加氫站，推廣燃料電池汽車3000輛；2025年前，培育10-15家俱有國際影響力的產業鏈龍頭企業，京津冀區域累計實現氫能產業鏈產業規模1000億元以上，實現燃料電池汽車累計推廣量突破1萬輛，累計推廣分佈式發電系統裝機規模10MW以上。

根據江蘇省的《江蘇省氫燃料電池汽車產業發展行動規劃》，2025年，基本建立完整的氫燃料電池汽車產業體系，力爭全省整車產量突破1萬輛，建設加氫站50座以上，基本形成佈局合理的加氫網絡，產業整體技術水平與國際同步，成為我國氫燃料電池汽車發展的重要創新策源地。

根據四川省的《四川省氫能產業發展規劃（2021—2025年）》，到2025年，燃料電池汽車（含重卡、中輕型物流、客車）應用規模達6000輛，氫能基礎設施配套體系初步建立，建成多種類型加氫站60座；氫能示範領域進一步拓展，實現熱電聯供（含氫能發電和分佈式能源）、軌道交通、無人機等領域示範應用，建設氫能分佈式能源站和備用電源項目5座，氫儲能電站2座。到2025年，逐漸健全強化氫能產業鏈，培育國內領先企業25家，覆蓋制氫、儲運氫、加氫、氫能利用等領域。其中核心原材料企業2家，制氫企業7家，儲運和加氫企業6家，燃料電池及整車製造企業10家。

2. 氫能需求量加快增長，氫能產業發展空間巨大

2.1 中國氫氣需求逐步提高，氫氣產量世界第一

根據中國氫能聯盟，2020年我國氫氣需求量約3342萬噸，至2030年我國氫氣的年需求量將提高到3715萬噸，在終端能源消費中佔比約5%，其中，可再生氫產量約500萬噸，部署電解槽裝機約80GW。至2060年，我國氫氣的年需求量將增至約1.3億噸，在終端能源消費中佔比約20%，其中，工業領域、交通運輸領域、發電與電網平衡和建築領域將是四個主要用氫領域，氫氣需求量將分別達7794萬噸、4051萬噸、600萬噸和585萬噸。在實現碳中和碳達峰的過程中，中國氫氣需求將逐步提高。

目前我國氫氣年產量位居世界第一，從 2018 年開始氫氣年產量已超過兩千萬噸規模。當前我國的金屬儲氫材料產銷量也已超過日本，是世界最大儲氫材料產銷國。據中國煤炭工業協會，2012-2020 年，中國氫氣產量從 1600 萬噸增長至2500 萬噸，整體呈穩步增長趨勢，2020 年中國氫氣產量同比增長 13.6%。

2.2 國內氫能源行業競爭格局較為分散

中國石化和國家能源集團是國內氫氣產量最大的兩家企業，2020 年，國家能源集團年生產 400 萬噸的氫氣，佔總體產量的 16%；中國石化氫氣年生產量達350 萬噸，佔全國氫氣產量的 14%。國家能源集團和中國石化兩家企業的市場份額佔據三成，其他氫氣生產企業數量多，氫氣生產規模相對較小，市場競爭格局較為分散。隨着其他大型央企進入氫能源行業，未來氫能源行業的市場集中度有望提升。

2.3 央企加快氫能全產業鏈佈局

氫能產業鏈上游為制氫環節，中游為氫氣的儲運，下游為氫能的應用領域，涵蓋電力、燃料/燃料電池和供熱方面。其中，氫能作為燃料電池可應用於軍事、加氫站和氫燃料電池汽車等領域。

2021 年 7 月份，根據國資委在國新辦新聞發佈會的表示，已有超過三分之一的中央企業在佈局包括制氫、儲氫、加氫、用氫等全產業鏈，均取得了一批技術研發和示範應用的成果。如中國石化和中國石油重點佈局氫能儲運零售終端建設和運營領域，國家能源集團和中船重工重點佈局氫能產業鏈及氫能裝備，國家電投、東方電氣和中船重工將重心放在氫燃料電池及其核心部件，東風集團、一汽集團、中國中車和寶武集團則聚焦終端應用燃料電池汽車、列車、氫冶金。

3. 當前制氫仍以化石燃料為主，燃料電池為重點應用方向

3.1 煤制烯烴是當前主要制氫方式

氫能源按照生產來源可劃分爲灰氫、藍氫和綠氫。通過化石燃料（如石油、天然氣、煤炭等）燃燒產生的氫氣是灰氫，在生產過程中會排放二氧化碳，目前的氫氣主要是灰氫，約佔全球氫氣產量的 95％左右。將天然氣通過蒸汽甲烷重整或自熱蒸汽重整製成的氫氣是藍氫，其生產過程中結合使用了碳捕捉、利用與儲存（CCUS）等先進技術。通過使用可再生能源（如太陽能、風能等）製造的氫氣是綠氫，例如通過可再生能源發電進行電解水制氫，在綠氫生產的過程中沒有碳排放，所以是氫能利用的理想形態，但受到目前技術及製造成本的限制，綠氫尚未實現大規模應用。

制氫的方法包括化石燃料重整、氣化制氫；生物質制氫；電解水制氫；光解水制氫；熱化學循環水分解制氫；光熱化學循環水分解制氫等典型制氫方法。

目前，氫氣生產原料主要包括煤炭、天然氣等化石能源和工業副產氣等。2019年，在中國氫氣生產結構和產能分佈中，煤制氫產量居首，約2124 萬噸，佔比63.5%；其次為工業副產氫和天然氣制氫，產量分別為 708 萬噸和 460 萬噸，電解水制氫產量約50萬噸。根據頭豹研究院，2020 年中國氫氣市場規模約 40 億元，至2030 年和2050年，中國氫氣市場規模將分別增長至 567 億元和 7542 億元，未來市場空間廣闊。

當前化石燃料制氫技術最為成熟，制氫效率最高，但是在各類制氫技術中，化石燃料制氫的二氧化碳排放量也更多。相比之下，用風電、光伏等可再生能源制氫可以大幅降低二氧化碳的排放量，也有利於解決棄風棄光問題。由於目前電解水的能量損耗率較高，可再生能源制氫的效率約 30%。另外，核能制氫的碳排放量也較低，同時核能制氫的效率能夠達到約 55%。

煤制烯烴是指以煤為原料合成甲醇后再通過甲醇製取乙烯、丙烯等烯烴的技術。目前，經濟社會發展中應用最廣泛的基礎材料之一是作為各類塑料主要原料的合成樹脂。合成樹脂主要產品是聚乙烯、聚丙烯，主要原料是石油和煤炭，國內石油的進口依賴度約 7 成，而煤炭基本能夠自給自足，因此煤制烯烴對於原材料供應安全而言意義重大。

近年國內在煤制烯烴技術和部分關鍵裝備達到了國際先進水平。2020 年11月9日，中科院大連化物所自主開發的第三代甲醇制烯烴技術與裝備（DMTO-Ⅲ）在北京通過了中國石油和化學工業聯合會組織的科技成果鑑定，其各項指標均居於國際先進水平，將單套煤經甲醇制烯烴裝置由 60 萬噸/年提升至 100 萬噸/年，該技術使煤制烯烴流程更短、能耗更低，將進一步推動煤制烯烴產業的發展。

截至「十三五」末，我國已建成了 36 套煤（甲醇）制烯烴項目，產能佔全國聚乙烯、聚丙烯總產能的 30%。根據隆眾資訊統計，從 2015 年-2019 年的聚烯烴綜合成本看，油制最高，氣制次之，煤制則長期維持偏低成本，所以煤制烯烴具有明顯的成本優勢。煤制烯烴過程中會釋放二氧化碳，主要原因是，煤的碳含量高、氫含量低，而烯烴的氫含量高、碳含量低，因此，需要用煤和水製取氫氣，同時排放二氧化碳；油制烯烴也存在同樣的問題。

「十四五」期間，國內煤制烯烴行業仍將繼續發展。根據《現代煤化工「十四五」發展指南》，「十四五」的發展目標形成是 2000 萬噸/年煤(甲醇)制烯烴的產業規模，煤制烯烴在「十四五」期間仍將是國內製氫採用的主要方式。

3.2 電解水制氫成本較高，PEM 技術未來發展空間廣闊

根據電解質系統的差別，可將電解水制氫分為鹼性電解水(ALK)、質子交換膜(PEM)電解水和固體氧化物電解水(SOEC)3 種。三者的基本原理都在氧化還原反應過程中，阻止電子的自由交換，而將電荷轉移過程分解為外電路的電子傳遞和內電路的離子傳遞，從而實現氫氣的產生和利用，但三者的電極材料和電解反應條件不同。中國的ALK制氫技術相對成熟，在國內市場份額較高，但是在制氫效率等重要技術指標上仍與國外存在一定差距。國內的 PEM 制氫技術發展時間較短，其性能尤其是壽命尚缺乏市場驗證，整體上落后於歐美。

運行負荷、度電成本和電解效率是鹼性ALK電解水制氫技術降本的關鍵因素，目前PEM電解水制氫系統設備成本高出ALK電解系統設備成本的6-7倍。2020年，可再生能源（陸上風電、光伏和水電）電解水制氫，ALK平準化成本約23-28元/kg，採用PEM電解水制氫技術成本約為ALK的1.4倍。

2021 年 11 月 4 日，中國石化直屬機構石科院自主技術、在燕山石化建設的首套質子交換膜（PEM）制氫示範站啟動，意味着中國石化首次打通了PEM電解水制氫設備從關鍵材料、核心部件到系統集成的整套流程。中國石化PEM制氫示範站採用大面積均一膜電極，此設計方案可直接發展爲單槽兆瓦級規模，為質子交換膜電解水制氫技術進行大型化試驗提供設計依據。作為核心部件的質子交換膜電解槽，制氫效率達85%以上，其陰極和陽極催化劑、雙極板以及集電器等關鍵核心材料部件均實現國產化。石科院獨立自主研發的高性能陰陽極催化劑在製備工藝、質量比活性、長周期穩定性等方面具有顯著優勢。該示範站的投用有望推動兆瓦級質子交換膜電解水制氫設施的國產化。質子交換膜電解水制氫技術與燕山石化光伏電力的耦合，將實現綠氫製取。

在可再生能源制氫項目方面，國內目前缺少系統性大規模示範以及電氫融合技術研究。美國、歐洲和日韓未來以發展電解水制氫技術為主，着重ALK 技術規模化和PEM技術產業化，在"提高電解效率"、"耐久性"和"設備的低成本」等方面進行技術優化改進。

現階段我國發電結構仍以化石燃料發電為主，根據全球能源互聯網合作組織測算，到 2025 年，中國發電結構中，煤炭佔比將從 67%下降至49%，風光發電佔比將從8%上升至 20%；到 2050 年，煤炭發電佔比大幅下降至 6%，風光發電上升爲主力，合計佔比66%。隨着可再生能源發電成本不斷降低，發電佔比逐步提升，疊加核心設備的進一步國產化，將極大帶動可再生能源電解水制氫方式的發展。（報告來源：未來智庫）

3.3 核能制氫有望實現大規模製氫

核能制氫在未來有望助力實現規模化制氫。目前全球的綠色發展和市場的多元需求促進了核能技術的多樣化發展，核能利用從單一發電逐步拓展到供熱、供汽、海水淡化、制氫等多種核能創新產品形式，以適應社會經濟發展的需求。核電運行穩定、可靠、換料周期長，可作為基荷電源大規模替代傳統化石能源，可與其他清潔能源一起構建清潔低碳、安全高效的能源體系。氫能是未來最有希望得到大規模利用的清潔能源之一，核能具備高效、低耗、環保、清潔的特點，核能制氫將二者結合，進行氫的大規模生產，有望成為未來氫氣大規模供應的途徑。當前，與電力生產聯繫緊密的儲能、氫能等技術已取得一定突破，清潔能源+儲能、清潔能源+氫能有望成為未來能源供應常態。

核能制氫是將核反應堆與先進制氫工藝耦合，進行氫的大規模生產，具有不產生温室氣體、以水為原料、高效率、大規模等優點。核能制氫原理核能制氫就是利用核反應堆產生的熱作為制氫的能源，通過選擇合適的工藝，實現高效、大規模的制氫；同時減少甚至消除温室氣體的排放。

根據中國核能行業協會，國內大型核電機組綜合利用範圍將進一步擴大，小型模塊化反應堆也將在供電、供熱、制氫、海水淡化等多領域迎來重要發展機遇。國外方面，美國也在推動核能制氫的發展。2021 年 10 月，美國能源部（DOE）宣佈投入2000萬美元，支持亞利桑那州的核能制氫示範項目，使清潔氫能成為核電站除發電以外的重要經濟產品，助力在未來 10 年之內實現 DOE「氫能攻關」科技化的制氫成本目標（1美元/ 千克）。

3.4 儲氫技術以高壓氣態儲氫為主，儲氫瓶加快國產化

儲運技術是制約氫能大規模發展的重要因素之一，高效利用氫氣的關鍵在於氫氣的儲運。儲氫技術主要有固態儲氫、高壓氣態儲氫、液態儲氫和有機物液體儲氫等，目前氫氣儲運主要以高壓氣態為主，高壓氣態儲氫充放氣速度快，但安全隱患係數較高。低温液態儲氫技術存在難度係數大、液化成本高、能耗大和絕熱材料成本高等弊端。固態儲氫方式優勢明顯，但現在仍存有技術上的難題，長期來看具有較好發展前景。有機物液體儲氫能夠在常温下運輸和加註，可以利用現有加油站設施，安全性和運輸便利性較好，目前仍有有較多的技術難題，但未來極具應用前景。

目前已商業化應用的高壓儲氫氣瓶主要是 I 型瓶、II 型瓶、III 型瓶和IV型瓶。I 型瓶由金屬鋼組成；II 型瓶採用金屬材質為主，外層纏繞玻璃纖維複合材料；III 型瓶、IV型瓶外部採用碳纖維纏繞，III 型瓶內膽為金屬，IV 型內膽為塑料。國內目前應用較多的是 35MPa 儲氫Ⅲ型瓶，碳纖維複合材料是核心組成部分，但是由於國內的碳纖維以進口為主，2020 年中國碳纖維的進口量佔需求量的6 成左右，碳纖維複合材料成本約佔 35MPa 儲氫Ⅲ型瓶生產成本的 62.5%。

35MPa 儲氫氣瓶儲氣量較低，部分成型受制於整車空間佈置的限制，滿足不了長距離的使用要求，目前 35MPa 儲氫氣瓶主要應用在城市公交、城市物流以及一定區域內短途重卡等領域。70mpa 儲氫氣瓶儲氫量高，主要應用在對續航里程有更高要求的乘用車以及商務車領域。2020 年 4 月，沈陽斯林達安科新技術有限公司研發的48L鋁內膽碳纖維全纏繞氣瓶已正式通過氫循環試驗並取得型式試驗報告，成為國內首例通過氫循環試驗的 70MPa 三型瓶。

Ⅳ型瓶採用非金屬內膽，具有優異的抗氫脆腐蝕能力，安全性相對金屬內膽的III型瓶更高；在通過相同外徑、容積和 70MPa 壓力條件下，Ⅳ型儲氫瓶儲氫密度可以達到 5.5%，高於 III 型瓶的 3.9%；Ⅳ型儲氫瓶成品重量比III 型瓶輕。由於內膽為塑料，Ⅳ型儲氫瓶使用壽命更長。Ⅳ型瓶可能更好滿足車載儲氫系統趨向安全、高儲氫密度、輕量化、低成本、成壽命等方面的發展要求，未來隨着Ⅳ型瓶原材料的進一步國產化，性價比將得到突顯，並加速應用於新能源汽車領域。

3.5 燃料電池為下游主要應用方向

3.5.1 國內燃料電池行業起步較晚，政策補助加速發展

隨着技術的不斷成熟，目前燃料電池加快應用新能源汽車等領域。國內的燃料電池電動汽車技術研發已有所突破，部分國內企業初步掌握了相關的核心技術，並形成了從燃料電池電堆、電池系統，到整車研發體系和製造的能力，開展了系統的示範運行。燃料電池的壽命、可靠性和適用性上基本達到了車輛使用要求。

發達國家燃料電池目前已處於較為成熟階段。燃料電池行業技術門檻較高，需要較深厚的工業技術沉澱及創新體系發展，尤其是先進材料研發和高端系統集成能力方面，因此燃料電池行業的技術水平在全球範圍內分佈較為分散。日本、美國、加拿大、德國等發達國家整體技術實力較高，燃料電池在電信基站備用電源、物料搬運和機場地勤等領域的應用表現極具競爭力，而基站電源市場正在向中國、菲律賓、馬來西亞等國擴展。

中國的燃料電池汽車行業的發展滯后於國外發達國家，工程集成技術經驗不足，核心的燃料電池發動機技術落后歐美日等國家，前期示範應用的氫燃料電池汽車中部分核心部件以對外採購的成熟模塊為主，但中國當前的國家政策支持力度較大，發展速度在加快。

國內燃料電池汽車企業數量較少，技術、成本和規模是進入的主要門檻，產業鏈相關企業大多處於非盈利狀態，在當前階段，國家政府補助是產業可持續發展的必要支持。如浙江嘉興對燃料電池汽車、加氫站建設、氫能產業領域進行獎補扶持，對氫能重點領域給予創新獎勵；四川成都要求加快建設「綠氫之都」，統籌推進「制儲輸用」全鏈條發展，還提出加快加氫站規劃建設，最高給予 1500 萬元建設運營補助。在雙碳目標下，各省市重視綠色氫能發展，我國自上而下對氫能產業的發展都給予極大的政策支持。多數地方政府把氫能列入「十四五」期間能源發展、科技發展等規劃之中。部分省市為發展氫能基礎設施建設，給予的補貼力度較大，以擴大氫能在交通運輸領域的應用。

3.5.2 燃料電池企業集中於發達國家，燃料電池車目前普及度低

國際上，北美地區主要燃料電池企業包括 Ballard（加拿大）、Hydrogenics（加拿大）、PlugPower (美國)，FuelCell Energy（美國）。在應用端，福特和通用等車企也比較注重燃料電池技術的開發應用。在歐洲，主要的燃料電池企業包括Nedstack（荷蘭，全球領先的質子交換膜燃料電池製造商之一）、Dantherm (被加拿大Ballard 收購)，Intelligent Energy(英國)，Elringklinger(德國)等。戴姆勒、寶馬、大眾等歐洲車企在燃料電池領域投入較大。亞洲的燃料電池技術主要企業為豐田、本田、現代等日韓車企。

國內現有行業的重點企業主要是依託學校、科研院所長期研發積累，建立了較好競爭優勢的「大連新源動力」系和「上海神力科技」系等企業。

燃料電池車目前普及度低，國外的燃料電池大巴較豪華純電動車品牌特斯拉的Model S 車型售價仍高出許多。燃料電池汽車整車結構包括燃料電池系統、電機、電控、動力電池系統、車載儲氫系統幾大部件。燃料電池構成了燃料電池汽車成本的大部分，燃料電池動力系統是燃料電池汽車成本高昂的主要原因，一輛燃料電池汽車總成本約三分之二來自於燃料電池系統，其中質子交換膜燃料電池技術主導的燃料電池系統構成了燃料電池汽車產業鏈的價值核心部分。

3.5.3 膜電極是氫燃料電池核心的零部件

燃料電池技術就是通過電化學反應，將常見的可燃氣體和液體如氫氣、甲烷、天燃氣、沼氣、乙醇、甲醇等燃料，在催化劑的作用下與氧氣發生氧化還原反應，將化學能轉化為電能，無需燃燒的技術。燃料電池由燃料電池堆、供水系統、供氣系統以及電能變換系統共同組成，只要反應物充足，可以不間斷對外供電。燃料電池的能量轉換效率較高，可達 50%-60%，如果考慮熱能轉換，能量轉換效率可以達到80%-90%。燃料電池釋放的有害氣體很少，是一種適用於小型備用電源、汽車動力電源以及大型分佈式發電系統等各類發電場景的新型清潔動力。

根據電解質類型的不同，燃料電池生產技術共分為 5 種。其中，質子交換膜燃料技術是繼鹼性、磷酸性以及熔融碳酸鹽以及固體氧化物燃料電池之后，迅速發展起來的温度最低，比能最高、啟動最快、壽命最長，應用最為廣泛的第五代燃料電池，也是現階段國際燃料電池汽車廠商普遍採用的燃料電池技術。

質子交換膜燃料電池（PEMFC：Proton Exchange Membrane Fuel Cell）採用固體聚合物作為電解質，含有鉑或者鉑合金催化劑的多孔碳為電極，由於其燃料主要採用氫氣，又稱氫燃料電池。其主要原理是讓進入燃料電池的氫分子在陽極催化劑作用下分解成氫離子，釋放出電子，氫離子穿過質子交換膜到達陰極，電子通過外電路輸出電能；進入燃料電池的氧分子在陰極催化劑作用下，與氫離子和通過外電路到達的電子反應生成水和熱。氫燃料電池具有密度高，啟動快，比功率大，輸出功率可隨時調整等優點。

質子交換膜燃料電池技術是目前發展最好的燃料電池技術，具有零污染、能量轉化效率高、無資源和能源瓶頸等核心優勢。膜電極是質子交換膜燃料電池的關鍵核心部件，其決定着燃料電池的輸出性能、使用壽命以及反應效率等。膜電極（MEA）是由質子交換膜、催化劑和氣體擴散層三大基礎部件構成的電極，原材料涉及到質子交換膜、鉑催化劑、碳紙等，膜電極與其兩側的雙極板組成了莫電機組件。

作為氫氣轉換為電能的反應場所，膜電極性能決定了燃料電池的輸出性能、使用壽命以及反應效率等。氫燃料電池的原理是利用氫作為燃料與空氣中的氧發生化學反應，直接把化學能轉化為電能和熱能，能量轉換效率高，釋放的有害氣體極少，提供的是高效潔淨的能源，具有良好的發展前景。膜電極是燃料電池系統的組成成分之一，氫氣通過氫能源車的燃料電池系統轉換為電能，膜電極是氫氣轉換為電能的反應場所，膜電極技術門檻高，具有極高的成長性、產品附加值和競爭壁壘，膜電極是燃料電池系統的核心的零部件。

國內企業方面，大連新源動力依託中科院大連化物所自有知識產權的質子交換膜燃料電池技術在車用燃料電池系統集成安裝、調試、運行等方面擁有優勢地位。上海神力科技聚焦氫質子交換膜燃料電池技術、全釩液流儲能電池技術研發和產業化，是目前中國燃料電池技術研發和產業化的領先者，其低壓燃料電池技術已具有世界先進水平。中科同力化工材料的質子膜事業部主要致力於質子交換膜燃料電池關鍵材料與部件的研發。貴研鉑業生產質子交換膜燃料電池用催化劑鉑 Pt，但燃料電池用鉑碳催化劑的研發，尚處於實驗室驗證階段，尚無商品化的產品，相關樣品正處於市場和客户的驗證階段。

氫燃料電池行業的上游是氫氣的製備、運輸及儲備行業，下游分別是燃料電池的應用領域，主要包括交通運輸、電子設備、固定領域以及特殊領域。上游氫能行業對燃料電池行業的影響主要是通過對產業鏈下游市場應用尤其是燃料電池汽車產生影響，進而影響燃料電池的供求來實現。下游燃料電池汽車產業需要配套的加氫站的供應，包括前端氫氣的生產、儲存和運輸產業，由此影響燃料電池的供求。

4. 重點公司分析

中材科技

公司下屬子公司蘇州有限從2008 年開始研發高壓儲氫氣瓶，承接國家863項目-燃料電池車用高壓儲氫瓶及組合閥產業化開發項目，並於 2011 年成功驗收。蘇州有限在無人機用高壓儲氫瓶領域佔據絕大部分市場份額。公司目前儲氫瓶產品以商用車應用為主，乘用車用儲氫瓶已做相關技術儲備和產能建設。目前公司批量生產35MPa的高壓儲氫瓶，主要應用於商用車及無人機領域，其中 35MPa2L-20L 系列產品主要配套工業級無人機領域。

獲得 CES 2020 最佳創新獎的「全球首款實用型氫動力垂直起降固定翼無人機——DJ25」所搭載的為蘇州有限生產的高壓儲氫瓶；在商用車領域，公司市場份額也是領先，2020 年公司已配套 400 余輛車。蘇州有限已形成各類型車載高壓燃料電池氫氣瓶、無人機用高壓儲氫瓶、站用固定及移動式氫能儲運裝備、輕量化車載高壓燃料電池供氫系統等氫能儲運全系列產品佈局，其研發的 70MPa 四型儲氫氣瓶是國內首款使用國產碳纖維的高壓儲氫瓶，產品相比三型瓶容重比更高，儲氫密度更大，容積可定製，適用性更強，同時在原材料供應及成本控制方面優勢明顯。公司已掌握該產品關鍵核心技術，並同步在蘇州工業園區啟動70MPa 四型瓶柔性自動化生產線建設。

粵水電

粵水電與內蒙古自治區烏海市人民政府、江蘇興邦能源科技有限公司簽訂了《戰略合作框架協議》，此次投資氫電產業鏈內容主要包括三大項目。一是設立1 個國際院士未來零碳氫能科創中心。公告稱，此次合作將組建國際頂尖標準高端材料及氫能裝備實驗室，突破氫能領域「卡脖子」技術的研發攻關，提高關鍵零部件製造技術水平，實現專利設備、材料、產品自主可控。其次是打造 2 個碳中和氫電產業園，包括：風光綠氫制儲運加產業園和氫燃料電池發動機及其核心部件產業園。最后是圍繞產業上下游佈局三大產業鏈集羣，包括：上游風光發電、綠氫制儲運加；中游燃料電池發動機及其核心部件研發生產製造；下游綠氫及其燃料電池在交通運輸、建築、公用設施、軍事、船舶及航空航天領域的應用。

公司表示，烏海市人民政府、興邦科技和公司各方聯合引進央企、地方國企、金融機構與社會資本，共同設立氫能綠色金融服務平臺，規劃投資20 億元完善氫能產業金融服務體系。氫電發展規劃將分三年完成整體產業鏈落地，預計總投資168 億至188億元。項目預計形成 1 萬台（套）氫燃料電池模組、氫燃料電池重卡和公交環衞車輛等應用，並形成滿足 1 萬台氫燃料電池車輛所需制氫、加氫供給服務能力。公司在此次戰略合作中，主要負責風電、光伏新能源及綠氫制儲運加的投資、建設、運營。（報告來源：未來智庫）

東方電氣

中國東方電氣集團有限公司是全球最大的發電設備製造和電站工程總承包企業集團之一。公司擁有完整的發電裝備製造體系，可批量研製100 萬千瓦等級水輪發電機組、135 萬千瓦等級超超臨界火電機組、175 萬千瓦等級核電機組、重型燃氣輪機設備、直驅和雙饋全系列風力發電機組、高效太陽能電站設備。火電產品100 萬千瓦等級空冷機組、大型循環流化牀鍋爐等多方面處於行業領先地位；水電產品總體水平位居國內前列，貫流式、混流式等水電技術達到國際領先水平，10 兆瓦等級海上風電機組處於國內領先水平。

氫能產業方面，公司首個撬裝式加氫系統在德陽建成，自主研發的四川首套加氫站用高壓儲氫容器順利完工。自主研製 60-110 千瓦燃料電池發動機系統通過國家強檢，標誌着公司產品已實現了對作為國家示範期重點的中重型、中遠途應用的覆蓋。公司構建了具有完全自主知識產權的燃料電池產品體系，形成了氫獲取、氫儲存、氫加註、氫使用全環節整體解決方案。

（本文僅供參考，不代表我們的任何投資建議。如需使用相關信息，請參閱報告原文。）