1 双碳战略催生燃料电池行业的持续性机会

1.1 氢燃料电池是氢能应用的重要途径

氢燃料电池位于氢能产业链的中游，是氢能利用的主流技术之一。燃料电池是一种非燃 烧过程的能量转换装置，通过电化学反应将燃料和氧气的化学能转化为电能，氢是燃料电池 的x佳燃料。氢燃料电池的能量转化效率高，在 40%-60%范围内，热电联供应用情景下可达 80%；反应产物仅为水，从根本上消除了温室气体的排放。燃料电池技术的不断成熟带动了 以燃料电池为核心的氢燃料电池汽车、叉车、船舶、轨道交通，热电联供、分布式发电、移 动电源、辅助电源的应用。

质子交换膜燃料电池具有低温运行、快速启动、能量密度高的特性，是目前燃料电池技 术发展的主流趋势。根据电解质和燃料的不同，氢燃料电池分为质子交换膜燃料电池 （PEMFC)、碱性燃料电池（AFC)、直接甲醇燃料电池（DMFC）、磷酸燃料电池（PAFC)、 熔融碳酸盐燃料电池（MCFC)和固体氧化物燃料电池（SOFC)。根据 E4tech 统计，2020 年 全球燃料电池装机量及装机功率分别为 82400 台套、1318.7MW，质子交换膜燃料电池装机 量及装机功率分别为 56300 台套、1029.7MW，分别占比 65.5%、78.08%，位列第一，2014 年-2020 年 PEMFC 装机功率 CAGR 为 55.55%。

1.2 产业化推进，车用端先行

交通运输领域是目前燃料电池的主要应用场景，燃料电池车系统装机功率绝对领先。根 据 E4tech 统计，2014-2020 年，在装机数量上，以微型热电联产为主的固定式发电占主导地 位，2020 年日本的 Ene-Farm 超过 47000 台套、德国的 KfW433 计划超过 5000 台套、泛欧 的 PACE 项目增加约 1000 台套；2020 年便携式燃料电池出货量约 4000 台套，包括娱乐性 电池延长器、远程监控和远程电源装置。交通运输领域燃料电池装机功率从 2014 年 37.3MW提升至 2020 年 933.5MW,占比由 20%提升至 75.3%，从 2016 年开始，交通运输领域装机功 率超过便携式发电领域逐步占据领先地位。2020 年，全球燃料电池车装机功率约 859MW， 约占所有应用领域出货容量的三分之二。

全球燃料电池车销量增长超 50%，韩、日、中、美、德是主要推广XXX。2021 年，全 球主要XXX共销售氢燃料电池车 16313 台，同比增长 68%。受强势补贴政策驱动，韩国市场 延续 2020 年的增长势头，全年共售出 8498 台，约占全球总销量的一半。美国全年氢燃料电 池车销量为 3341 台套，较去年激增 2.5 倍，主要原因是 2020 年疫情导致销量基数过低；日 本全年共售出 2464 台，同比增长 67%，主要受益于 2020 年底新一代丰田 Mirai 的上市；德 国共售出 424 台，同比增长 38%；中国全年氢燃料电池车受益国内补贴政策落地，销量为 1586 台，同比增长 35%。截至 2021 年 12 月 31 日，全球主要XXX氢燃料电池车保有量为 49562 台，同比增长 49%。其中，韩国氢燃料电池车保有量占比 39%，美国为 25%，中国占 比 18%，仅次于韩国和美国，位居全球第三。

我国燃料电池车销量加速开局，2022 年有望开启行业爆发期。2022 年 1-7 月我国燃料 电池汽车产销分别完成 2094 辆和 1633 辆，销量同比+130.0%，环比+24.15%，相当于 2021 年全年总销量 46.53%。从 2015 年至 2021 年，我国燃料电池车销量由 10 台增长至 1586 台，系统装机量达到 210.6MW。截至 2021 年，我国燃料电池车保有量 8938 台，系统装累计机 量超过 520MW。根据《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》的发展目标，2025 年我 国燃料电池车辆保有量约 5 万辆，受益于双碳战略的促进及城市群推广计划的落地，2022- 2025 年燃料电池保有量 CAGR 将至少为 53.8%。

1.3 燃料电池差异化优势凸显，助力商用车电动化进程

1.3.1 远距离、大载重、端环境下燃料电池无痛点替代柴油车

我国乘、商用车电气化处于不同的发展阶段，商用车减排潜力巨大。商用车是当前汽车 产业碳减排的重点和难点，5%的商用车碳排放占比超过 50%，推动商用车电动化，尤其是 中重型车是当前汽车产业碳减排的关键。“十三五”以来，我国新能源车总体渗透率由 2016 年的 1.8%提升至 2022 年上半年的 21.6%，新能源乘用车渗透率由 1.1%提升至 28.5%。新能 源商用车渗透率维持在 2%-5%区间，2019 年随着新能源车补贴退坡，渗透率跌至 2.36%。 2022 上半年，我国新能源商、乘用车销量分别为 6.66 万辆、264 万辆，分别占商、乘用车总 销量的 3.92%、28.51%，商用车领域新能源渗透率与乘用车相比相差较大，仍处于起步阶段。

燃料电池补足纯电动商用车使用痛点，是解决长途、中重载车辆电动化进程卡滞的更优 解。虽然油电价差使电动化具备一定的经济性基础，但对于中重型纯电车辆推广仍存在三点 关键问题：1）运营效率低：由于磷酸铁锂电池的能量密度较低，降低纯电重卡的有效运力； 2）充电慢，大挤占运营时间；3）电池衰减带来的里程焦虑问题，在低温环境中进一步放 大。以上三点使中重型纯电车辆运营经济性受损。燃料电池（含储氢系统）的能量密度相比 磷酸铁锂提升 50-70%，通过提升车辆的额定载重增加运营的经济性；以 35MPa 的 49T 重卡 车为例，单次加氢时间 10-20min，相比锂电池提升近 6 倍，与传统燃油车加油时间相当；燃 料电池可满足-40℃无衰减续航，低温适应性更强。除此之外，燃料电池工作温度舒适区范围 更宽，安全性能更优，燃料电池在商用车领域的应用无短板。

1.3.2 中重卡渗透雏形已现，燃料电池装机大功率化

燃料电池初步撬动新能源中重卡市场占比。根据 2021 年新能源车商用车细分领域销售 数据，由于纯电动发展起步早及电价经济性优势，客车及卡车中纯电动占比均超过 95%。受 益于补贴政策倾斜，燃料电池在中重卡细分领域已有初步占比，从微卡、轻卡、中卡到重卡， 燃料电池占比提升明显，随着卡车额定载重增加，燃料电池占比逐渐提升，新能源重卡中燃 料电池车辆占比 7.44%。

国际社会达成燃料电池中重型车辆发展共识，全球重卡领域燃料电池渗透有望大幅提升。 2022 年 3 月，日本新能源产业技术综合开发机构发布的《燃料电池重型交通（HDV）技术 路线图》中指出，到 2030 年，日本燃料电池重型交通在 8 吨以下新增商用车中渗透率预计 达到 20-30%，先行引进 5000 台 8 吨以上的商用车，在国内外主要XXX的卡车、船舶、货车、 工程机械和农机等应用场景中全面推广，进入燃料电池重型交通全面普及阶段；到 2040 年， 燃料电池重卡全球部署量达到 1500 万辆，市场规模将达到 300 万亿日元。 为适应中重卡动力系统的匹配需求，燃料电池系统装机呈现大功率的发展趋势。国外重 卡搭载的燃料电池系统功率较高，受国内产品功率的限制，我国重卡可匹配的燃料电池系统 功率普遍偏小，导致匹配的动力电池容量偏大。国内主流系统供应商x新发布的燃料电池系 统功率已超过 250kW，有望于 2022 年下半年实现整车应用。从系统配套功率来看，随着大 功率燃料电池堆的不断推出，2021 年燃料电池汽车的系统功率大幅提升，其中 70kW 以上系 统占比接近 70%，大功率系统成为市场主流。系统功率 50kW 以下车型占比由 2020 年的 54%， 大幅下降到 2021 年的 6%；50-70kW 系统车型由 2020 年的 41%下降为目前的 24%。

动力系统全工况覆盖是必然趋势，燃料电池系统功率仍存在提升空间。燃料电池中重卡 长期发展趋势必将是动力系统功率实现整车运行全功率范围覆盖，动力电池仅提供启动及峰 值工况下的功率补充。DOE 统计了 12 种不同卡车运行过程的功率需求，168kW、260kW、 360kW 系统产品能够匹配 35T 以内别卡车的运行需求。中型卡车（6-14T）的功率需求围 绕 168kW；对于重型卡车（＞14T），总质量从 15T、25T 到 35T，每增加 10T，需求功率提 升 100kW，35T 别的重型卡车的功率需求达到 360kW。

1.4 氢能消费增量聚焦道路交通，燃料电池国内市场空间加速释放

到 2060 年，我国燃料电池汽车市场增量 1100 万辆，中重型商用车占比过半。目前我国 商用车的温室气体排放占道路交通的 77%，以中重型商用车为主，同时，我国汽车交通电气 化率不足 3%，碳中和目标下我国道路交通需实现全面电动化。燃料电池是中重型商用车领 域脱碳的重要技术路线，根据节能与新能源汽车技术路线图 2.0 及《氢能产业中长期发展规 划（2021-2035 年）》，预计到 2025 年，我国燃料电池汽车保有量约 5-10 万辆，2035 年约 100 万辆，根据中国氢能联盟预计，2060 年碳中和目标下预计将增加至 1100 万辆。其中，中重 型燃料电池商用车 750 万辆，在全部中重型商用车中占比接近 65%；乘用车领域，2060 年 燃料电池乘用车约 165 万辆，占比约 15%。

车用燃料电池产业链细分领域市场规模空间巨大，2021-2025 年是产业规模快速发展的 关键时期。根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》规划，2025 年我国燃料电池车保有量 将达到 10 万辆 FCV，按照 2021-2025 年年均复合增速，预计 2025 年燃料电池系统销量约为 45322 辆，2021-2025CAGR 约为 131.21%；随着燃料电池在中重卡等商用车领域的推广，大 功率燃料电池需求增加，根据 2016-2021 年燃料电池平均装机功率的提升趋势，预计 2025 年 燃料电池系统平均功率将达到 161kW，在单车装机功率及燃料电池车销量提升的推动下，预 计 2025 年燃料电池系统年销售功率约 7312MW，2021-2025CAGR 约为 162.57%；根据保有 量及单车装机功率，2025 年车用燃料电池系统累计装机规模将达到 14401MW，根据《节能 与新能源汽车技术路线图 2.0》对保有量的规划以及 DOE 对规模化燃料电池系统降本通道的 预测，预计 2025 年燃料电池系统价格将降至 2384 元/kW，对应 2025 年车用燃料电池系统 规模将达到 343 亿元，2021-2025CAGR 接近 90%。

我国碳中和目标下交通运输终端用氢需求增量空间及占比双第一。根据中国氢能联盟预 计，在 2060 年碳中和情景下，我国氢气的年需求量将增至 1.3 亿吨左右，在终端能源消费中 占比约为 20%。其中，交通运输领域氢气需求量将达到 4051 万吨/年，占氢气总需求量 28%，增长空间及占比均位列第一。预计 2025 年我国燃料电池汽车保有量约 10 万辆，2035 年约 120 万辆，2060 年增加至 1100 万辆（中重型燃料电池商用车 750 万辆，在全部中重型商用 车中占比接近 65%，燃料电池车用车约 15%），2060 年道路交通氢气消费量 3570 万吨，占 交通运输用氢的 88%。

2 全球氢燃料电池发展形成共识，有序推进产业链发展

2.1 燃料电池发展路线得到国际认同，全球市场空间巨大

各国积布局氢能发展战略，抢占绿色低碳发展制高点。为应对全球气候变化，在 2019 年联合国气候峰会上，66 个XXX宣布了到 2050 年实现净零碳排放目标，氢能逐渐成为全球 能源向绿色低碳转型的关键驱动力之一。国际氢能委员会预计到 2050 年氢能源将占全球能 源消耗总量的 18%，全年的二氧化碳排放量较现在减少 60 亿吨，催生年产值 2.5 万亿美元 的产业。以燃料电池为主要应用的氢能产业链已初步实现商业化，美国、日本、韩国、德国 等陆续发布氢能及燃料电池发展战略及规划，预计在未来 5 年氢能将迎来产业爆发。

全球氢能应用布局聚焦燃料电池车用领域，工业、建筑等存在一定缺口。从欧盟、德国、 美国、日本、韩国等全球主要XXX对氢能领域的规划重点来看，交通+发电领域是燃料电池 应用的关键领域，交通领域的发展已经达成共识，已成为现阶段全球氢能推广的主要业务。 从氢能应用布局的多元性来看，日本、欧盟、德国、荷兰、法国、澳大利亚、英国等在工业、 电力、交通、建筑下游应用方面实现多方布局。 日本拥有完整的燃料电池产业链资源，已形成全产业链具竞争力的厂商。燃料电池是 实现氢能在交通、发电、建筑等领域应用的核心和关键，日本、美国、加拿大、英国等XXX 在材料、零部件别、系统别已形成具有一定竞争力的厂商资源。其中，日本的氢燃料 电池产业链已基本打通，是先进在材料、零部件、系统、设备多层已形成竞争力厂商资源 的XXX，也是日本氢能走上市场化和产业化道路的基础。依托氢燃料电池技术及产业链优势， 日本《氢能源基本战略》明确了氢能社会的两大支柱：一是车用，包括乘用车、巴士和叉车； 二是家用热电联产。

韩国：政策加码，后来居上。韩国产业通商资源部于 2019 年 1 月发布了《氢经济路线 图》，该路线图主要明确了扩大氢动能汽车产量和使用量，增加氢燃料汽车充电设施、存储 和运输等相关发展目标。2021 年，氢燃料电池汽车全球销量 1.74 万辆，同比增 83%，现代 的氢燃料电池汽车以 53.5%的市占率（9300 辆）拿下冠XXX，销量较 2020 年（6500 辆）增加 41.9%，但市占率从 69%降至 53.3%。丰田的氢燃料电池汽车以 34.2%的市占率（5900 辆） 排名第二，中国福田的氢燃料电池汽车（2.1%）和本田氢燃料电池汽车（1.7%）分列其后。 2020 年、2021 年韩国燃料电池车保有量走在市场前端，连续位居世界第一，占比呈扩大趋 势。

日本氢能战略规划下燃料电池市场空间巨大，重点在于落地实施。根据日本经济产业省 公布的《氢气基本战略》。日本的燃料电池应用重点在交通运输及建筑领域。到 2021 年，日 本燃料电池车实际保有量仅 7634 辆，与 2020 年规划的 40000 辆存在较大差距，预计 2030 年实现燃料电池保有量 80 万辆。根据矢野经济研究院预测，到 2050 年，氢能源产业规模将 达到 37940 亿日元，约合 1897 亿元，其中，氢能利用产业规模为 27770 亿日元，约合 1388.5 亿元，占比高达 73.2%。

燃料电池车助力欧洲交通领域实现低碳发展与能源转型。2019 年 2 月，FCH-JU 出台了 面向 2030、2050 年的氢能发展路线图《欧洲氢能路线图:欧洲能源转型的可持续发展路径》， 根据规划，积情况下到 2050 年将实现 FCEV 年销量 800 万辆，保有量达 5270 万辆，其 中，大型汽车占比近 60%；保守情况下到 2050 年 FCEV 年销量 50 万辆，与积情况下相比 相差 16 倍。根据细分车型燃料电池渗透率规划目标，到 2050 年，出租车、轻型商用车、大 型汽车、卡车的燃料电池渗透率分别为 57%、30%、28%、25%，燃料电池在出租车中渗透 率x高；小型汽车中渗透率x低，约 14%。

韩国XXX发布的《氢经济路线图》以氢燃料电池和氢动能汽车为核心。根据规划，预计 到 2025 年，建立 10 万辆/年氢燃料电池汽车的生产体系；2022 年销量增加至 8.1 万辆，到 2040 年累计产量达 620 万辆，其中 590 万辆乘用车，23 万辆出租车，6 万大巴，12 万辆卡 车。总量中 220 万辆用于内需，400 万辆用于出口，届时将建成加氢站 1200 座，加氢站氢气 价格 3000 韩元/kgH2，约合 15 元/kgH2。在燃料电池发电方面，预计到 2040 年，实现 15GW 的装机目标。按照该路线图，预计到 2040 年可创造出 43 万亿韩元（约 385 亿美元）的经济 价值，氢能经济有望成为创新增长的重要动力。现代汽车在《燃料电池电动汽车（FCEV） 2030 规划》中计划 2030 年将实现年产 50 万辆燃料电池电动汽车和 70 万套燃料电池系统的 产能目标。 全球燃料电池车复合年均增速 81.32%，燃料电池将迎来黄斤发展期。根据 IEA 统计， 从全球规划来看，2030 年，燃料电池保有量将达到 1050-1550 万辆，其中 1000-1500 万辆乘 用车，50 万辆卡车，2021-2030 燃料电池车保有量 CAGR 达到 81.32%-89.34%；2050 年，燃料电池保有量将达到 4.2-4.25 亿辆，其中 4 亿辆乘用车，1500-2000 万辆卡车，500 万辆公交 车，总量 CAGR 达到 17.94%-20.33%。

应用提速催生氢源供给加大，全球交通运输终端用氢需求增量空间及占比双第一。据国 际氢能委员会预测，到 2050 年，全球氢气需求将达到 78EJ/年，合 54 亿吨/年,占终端能源需 求的 18%，减少 60 亿吨二氧化碳排放。其中，交通运输领域氢气需求量将达到 22EJ/年，合 15.4 亿吨/年，占氢气总需求量 28%，增长空间及占比均位列第一，以满足 4 亿辆燃料电池 乘用车、1500-2000 万辆燃料电池卡车，500 万辆燃料电池公交车的用氢需求，实现交通运输 领域 31 亿吨二氧化碳排放。

2.2 XXX政策引领，燃料电池发展持续释放动能

氢能纳入XXX能源战略，定位提上新高度。氢能作为市场上的新兴事物，发展初期需要 凝聚共识、统一步调，XXX氢能战略的制定，对于氢能的破局和持续发展至关重要。2022 年 以来，围绕扩大氢能在推动能源消费方式绿色低碳变革方面的重要作用，XXX相关部门密集 出台了支持燃料电池及其上下游产业链发展的政策及规划，将氢能产业纳入战略性新兴产业 和重点发展方向。 燃料电池车是氢能应用的突破口，多元化拓展是长远发展趋势。燃料电池技术在车用端 应用较为成熟，汽车产业的规模效应能够有效实现燃料电池的快速降本，因此，车辆成为燃 料电池产业开局的重要突破口，在下游应用中走在x前端，中长期以氢燃料重卡为重点和主 体，逐步建立燃料电池电动汽车与锂电池纯电动汽车的互补发展模式。燃料电池技术的迭代 与进步、示范运行期间燃料电池车辆的大规模导入，将推动燃料电池技术的进一步成熟，成 本逐步接近市场化水平。充分利用已有技术基础，推动燃料电池与船舶、航空、发电等领域 的进一步融合，不仅能够实现多领域脱碳，同时燃料电池在下游行业的加速渗透必将反哺技 术和成本，加速氢能产业规模化发展，充分发挥氢能在能源绿色低碳转型和行业绿色发展中 的重要支撑作用。

新补贴政策下地方XXX对燃料电池产业推进的自主权加强。2020 年 9 月，财政部、工业 和信息化部、科技部、发展改革委、XXX能源局五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示 范应用的通知》。此次通知的示范期暂定为四年，针对产业发展现状，将燃料电池汽车的购 置补贴政策调整为燃料电池汽车示范应用支持政策，奖励资金由XXX下发至地方，地方XXX 对产业刺激政策的自主权加强，用于燃料电池汽车关键核心技术产业化，人才引进及团队建 设，以及新车型、新技术的示范应用等，不得用于支持燃料电池汽车整车生产投资项目和加 氢基础设施建设。示范期内燃料电池汽车推广应用补贴上限为 15000 分，氢能供应补贴上限 为 2000 分，原则上 1 积分奖励约 10 万，即此次推广涉及的总补贴金额上限在 17 亿元。

以城市群为载体集中资源，推动燃料电池行业有序发展。新政策采取“以奖代补”方式， 对符合条件的城市群开展燃料电池汽车关键核心技术产业化攻关和示范应用给予奖励，未进 入城市群的地方推广燃料电池车不在获得XXX补贴。城市群作为氢能发展的探路者，在基础 设施建设不够完善的发展阶段，充分利用加氢站集群建设的资源优势，集中资金实现局部商 业化运营，推动行业规范化发展，避免低水平重复建设。目前，已形成了京津翼、上海、广 东、河北、河南“3+2”燃料电池城市群。2022 年 5 月 5 日x新公布的城市群“示范应用联合体” 牵头单位名单中，上海城市群主要由燃料电池系统企业牵头，会同整车制造企业、车辆营运 企业、加氢站运营企业、车辆使用单位等组成，侧重考量中游系统关键技术对于产业的整体 影响，倾向于关键材料及核心技术的掌控，以核心技术带动全产业链的发展；北京城市群则 以燃料电池整车制造企业牵头，倾向以终端应用带动中上游技术的发展。

2.3 地方政策跟进，有望超额达成“十四五”期间推广目标

城市群、氢进万家、成渝氢能走廊订单保底，2025 年燃料电池车保有量有望超预期。国 家《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》提出，到 2025 年燃料电池车辆保有量约 5 万辆”。根据各省市“十四五”期间燃料电池车推广及加氢站建设规划，预计 2025 年，我国 燃料电池车保有量至少为 122587 辆。从 2021 年 8 月份开始，XXX启动了京津冀、上海、广 东和河南、河北“3+2”城市群燃料电池汽车示范推广，以及山东省“氢进万家”科技示范， 2021 年 11 月四川省和重庆市启动成渝氢能走廊。根据目前披露的数据，五大城市群、山东省、成渝地区将推广燃料电池车 44305 辆，五大城市群和山东省未来 4 年加氢站建设数量为 532 座。截至 2022 年 7 月，我国共推广燃料电池车 10574 辆，已建成加氢站 272 座；到 2025 年，五大城市群、山东省、成渝地区推广数量叠加 2021 年底保有量，燃料电池车及加氢站 数量至少为 53246 辆、726 座。

3 国产化加速推进，行业竞争格局有望逐步清晰

3.1 燃料电池及其上下游产业链

燃料电池汽车产业链长、参与方众多，燃料电池系统位于产业链的中游。氢燃料电池汽 车市场的发展需要产业链上下游参与者协同，共同突破。行业上游燃料电池发动机主要包括 电堆及其核心部件、辅助系统等，上游参与者主要为核心材料及关键部件生产商，电堆作为 燃料电池系统的核心组成部分，对燃料电池发动机的关键性能和成本具有较大的影响。行业 下游燃料电池x主要的应用场景是燃料电池汽车，下游参与者主要为整车厂。

电堆是燃料电池系统的核心部件，进入壁垒高。燃料电池系统主要包括电堆、氢气供给 系统、空气供给系统、水热管理系统、控制系统等。燃料电池电堆是燃料电池系统的核心部 件，是由双板与膜电交替叠合后以单电池串联方式层叠组合，各单体之间嵌入密封件， 经前、后端板压紧后用螺杆拴牢，构成的复合组件，其研发和生产具备较高的技术壁垒。双 板和膜电（MEA）是单电池的核心组件，MEA 主要由催化剂、质子交换膜、气体扩散层三部分组成。氢气和空气供给系统是为电堆提供合适压力、温度、湿度、流量的氢气与空 气；水热管理系统用于保持燃料电池内部水平衡和热平衡；控制系统通过高精度调节反应气 体的压力及流量等使得电堆中的反应始终维持在输出功率、温度、湿度合适的水平，保证发 动机稳定可靠工作。此外，燃料电池发动机系统配备由车载高压储氢瓶和配套阀件组成的车 载氢系统用于储存燃料，以及用于实现燃料电池与整车高压之间电压转换的 DC/DC。

3.2 燃料电池系统及核心部件发展及国产化进程

100kW 别燃料电池系统实现装机应用，200kW 别产品公告指标与国际水平接轨， 耐久性待验证。2021 年 100kW 别产品逐步开始整车装机，2022 年以来，为匹配重卡对大 功率动力系统的需求，亿华通、潍柴动力、捷氢科技、国鸿氢能、上燃动力先后发布了 200kW 及以上功率的燃料电池系统产品。从公告参数来看，电堆及系统的额定功率、功率密度、冷启动性能等方面指标与国际水平基本齐平，但由于缺少实车运行数据，国产系统及电堆 20000-30000h 的耐久性目标仍有待验证。根据《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》规划， 2030-2035 年国产电堆将实现 30000h 的耐久性目标，合约 180 万公里，相当于 2021 年我国 柴油发动机寿命；从国际先进水平来看，日本 NEDO 对 2030 年重卡车辆的电堆耐久性目标 定为 50000h，合约 300 万公里，与 DOE 预期的长期目标一致。

我国燃料电池已实现零部件别 100%国产化，核心材料国产化是未来电堆及系统降本 的核心。燃料电池系统的国产化进程自 2019 年以来步入快车道，现阶段，我国在 MEA 制备、双板、电堆组装、辅助系统等领域已实现 100%自主化，是近两年燃料电池系统降本 的关键推动力。我国主要的膜电供应商新源动力、上海唐峰、武汉理工新能源、鸿基创能 等头部企业虽然已经实现 MEA 自主制备，但催化剂、PEM 和气体扩散层等核心材料主要依 赖进口，仅国电投氢能公司实现了 MEA 核心材料别的完全自主化，处于国内先进水平。 根据 DOE 的测算，在大规模生产（50 万台/年）的情况下，MEA 占燃料电池电堆成本的 60% 左右，预计 2022 年-2023 年开始我国将逐步启动从催化剂、PEM 到气体扩散层的国产化渗 透，打破 MEA 核心材料高度进口依赖导致的电堆高成本现状。

3.3 企业加速入局，竞争格局未明朗

产业链在淘汰和新增中不断完善，车企参与度大幅提升。2020 年，氢电产业链企业总数 约 281 家，2021 年增加企业数量近 80 家，总计约 355 家。上游光伏、风电等可再生能源头 部企业强势进入氢能上游产业链；中游核心材料，如催化剂、PEM、GDL 等企业数量较少， 燃料电池系统及电堆数量较多；下游车企从传统车辆生产中快速转型，参与度大幅提升，2021 年氢燃料电池车企比 2020 年新增 15 家上公告企业。

市场集中度较高，燃料电池系统竞争格局未稳定。燃料电池系统市场集中度较高，2020 年燃料电池系统 CR3 和 CR5 分别为 45%和 68%，2021 年，燃料电池系统 CR3 和 CR6 分别 为 63%、74%，集中度回升至 2019 年水平。2021 年燃料电池系统销量前五名企业为亿华通、 海卓动力、鸿氢动力和上燃动力、潍柴动力。相较于 2019、2020 年，仅亿华通一直处于领 先地位，且头部效应逐渐增强，其余企业市占率均发生较大变化。当前产业竞争格局尚未明 朗，预计随着氢燃料电池市场规模的扩大、参与者的增加和产业化进程的加速，优质龙头企 业将快速成长并形成竞争壁垒，具备成本竞争力、订单资源、成果转化及技术创新能力、售 后响应体系的企业将逐步建立护城河。

燃料电池整车市场集中度高，呈现“两大多小”格局。燃料电池整车市场集中度较高，2019 年燃料电池系统 CR3 和 CR5 分别为 61%和 86%，2020 年燃料电池系统 CR3 和 CR5 分别为 38%和 67%，集中度呈下降趋势，2021 年，燃料电池系统 CR3 和 CR6 分别为 44%、64%， 基本与 2020 年集中度水平相近，CR3 略有抬升。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，相较于 2019、2020 年，北汽福田市 占率持续扩大，至 2021 年位列第一；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。

4 下游需求释放，TCO 平价大势所趋

4.1 规模化推动燃料电池进入快速降本区间

规模化推动下燃料电池系统降本空间大，电堆降本更为显著。根据 DOE 预测，随着规 模化推进，当生产规模由 1000 台套/年增加到 50 万台套/年时，燃料电池电堆及系统成本分 别存在 83.12%、75.46%的降本空间，达到 26 美元/kW、53 美元/kW。当生产规模由 1000 台 套/年扩张至 1 万台套/年，燃料电池进入快速降本区间，电堆及系统降本程度分别达 60.39%、 52.31%；当生产规模由 1 万台套/年扩张至 8 万台套/年时，规模化的边际效应递减导致电堆 及系统降本程度分别为 49.18%、39.81%；当生产规模由 8 万台套/年扩张至 50 万台套/年时， 规模化对成本的影响较小，电堆及系统降本程度分别为 16.13%、14.52%。随着生产规模化 的推进，燃料电池电堆在系统总成本中占比逐渐降低，当生产规模由 1000 台套/年增加到 50 万台套/年时，电堆成本占比由 71%降至 49%。

受益于燃料电池规模化发展，2021-2025 年我国燃料电池系统及电堆将进入快速降本区 间。2021 年，我国燃料电池车总销量 1586 量，保有量 8938 量，燃料电池系统成本约为 5000 元/kW，电堆成本约占系统总成本的 62%。基于《节能与新能源汽车技术路线图 2.0》，2025、 2035 年燃料电池产能将分别达到 1 万台套/年，10 万台套/年，实现燃料电池车 10 万、100 万 辆的保有量目标。根 DOE 规划的燃料电池系统及电堆的降本路径，预计 2025 年国产电堆及 系统成本分别降至 1227.9 元/kW、2384.3 元/kW，复合年均降幅分别为 20.7%、16.9%；2035 年国产电堆及系统成本分别降至 603.9 元/kW、1388.9 元/kW，复合年均降幅分别为 6.9%、 5.3%。同时，电堆在系统总成本中的占比逐渐降低，BOP 成本占比逐渐提高。

随着规模化推进，催化剂及双板在电堆成本中的占比逐渐提升。电堆是燃料电池系统 的核心部件，随着产能的提高，总成本将急剧下降，催化剂成本占比的提升进一步推高了 MEA 在电堆成本中的占比。

4.2 TCO 平价打通燃料电池市场化的x后一公里

燃料电池车与柴油车 TCO 平价是氢燃料电池车在各细分领域市场渗透率提升的重要转 折点。当前阶段由于电堆核心材料仍依赖进口、上游氢能供应以及产业规模化不足，导致氢 燃料电池汽车的车辆购置成本和能源使用成本较高，经济性优势尚未显现。从消费者角度看， 在购买和使用氢燃料电池汽车时，其全生命周期成本（TCO）与竞品的平价点，是氢燃料电 池汽车在各细分领域市场渗透率提升的重要转折点。到 2035 年，长续航、大载重的重型车 辆将是燃料电池推广的重要应用场景。传统柴油车（ICV）、燃料电池车 TCO 的差异主要体 现在购置成本、使用成本、维护成本、残值等四个方面。

针对 31 吨的重型车量，按照 DOE 的规划应匹配 360kW 功率别的动力系统；按照单 次补能实现 500km 续航匹配储氢系统容量，以 5 年 100 万公里的商用车质保需求测算燃料 电池重型车辆与传统柴油车的 TCO 细分差异成本，具体如下：

（1） 燃料电池系统成本：由于 2021 年国内燃料电池系统的额定功率普遍维持 110kW 别，匹配动力电池容量约为 150kWh，2022 年燃料电池系统功率将达到 250kW， 匹配动力电池容量可降为 70kWh，按照国内燃料电池系统约 100kW/年的功率 提升速度，预计从 2023 年开始，国内燃料电池系统功率可达到 360kW 别， 但电-电混动的技术路线仍要求 FCV 匹配容量约 15kWh 的动力电池，针对整车 启动、快速变载情况实现瞬时功率响应。2021 年，燃料电池电堆及 BOP 成本分 别约为 3100 元/kW、1900 元/kW。

（2） 动力电池成本：2021 年，磷酸铁锂电池材料成本约 0.58 元/Wh，材料成本约占 总成本的 61%，电池成本约 950 元/kWh。2022 年，由于上游价格波动导致材料 成本上涨，假设 2023-2025 年逐步回落至 950 元/kWh，按照节能与新能源汽车 技术路线图 2.0 规划，2035 年动力电池价格小于 800 元/kWh。

（3） 储氢系统成本：我国商用车普遍采用 35MPa 的储氢系统，成本约为 0.5 元/kg， 按照我国节能与新能源技术路线图 2.0，预计到 2025、2035 年储氢系统的成本 将逐步下降至 0.35 万元/kg、0.20 万元/kg。根据整车经济性数据，目前 31 吨车 辆综合工况氢耗约为 15kg/100km，预计到 2025 年、2035 年降至 13kg/100km、 10kg/100km。

（4） 整车其他部分购置成本：31t 柴油重车售价约为 36 万元，燃料电池重卡基础车 架、电驱等成本假设为 20 万元。

（5） 氢气使用成本：在无补贴的情况下，现阶段氢气成本约 60 元/kg，在各地补贴 政策下，氢气的终端售价在 27-35 元/kg。根据规划到 2025 年、2035 年，氢气 无补贴价格将降为 35 元/kg、25 元/kg，叠加整车经济性的提升，使得车辆全生 命周期的燃料成本显著下降。根据我国节能与新能源技术路线图 2.0 对传统车 辆使用经济性的规划，到 2025 年、2030 年、2035 年，传统载货车油耗较 2019 年水平分别降低 8-10%、10%-15%、15%-20%。2019 年 31t 重卡满载油耗约为 40L/100km。

（6） 车辆维保成本：31t 6×4 载货车轮胎数为 6 个。假设 5 万公里更换一次轮胎,维修 费用假设每 10 万公里 5000 元。ICEV 车型的保养成本还包括定期更换机油、空 气滤芯器等保养件，假设每 5 万公里保养成本为 1 万元。燃料电池车辆还涉及 去离子器及冷却液的定期更换，每年更换成本为 2000 元；三电系统及动力电池 保养费用约 10 万元；由于现阶段系统耐久性不达标可能发生全寿命内燃料电池 电堆的一次更换，2035 年系统耐久性达到 30000h，可满足全生命周期的使用需 求。

（7） 过桥过路费：31t6x4 载货车作为 3 轴 3 类车型取 1.53 元/km 的高速费用，假设 车辆 60%的运输依靠高速完成。

（8） 车辆残值：传统柴油车残值以 5%计算；燃料电池车辆按照传统柴油车残值的 50%，同时，电堆内因含有贵金属铂，以 75%的铂金回收率以及单价 150 元/g 进行测算。目前燃料电池电堆铂载量平均水平约为 0.3g/kW，预计 2025 年、2025 年铂载量可降低为 0.2g/kW、0.1g/kW。

无惧补贴退坡，31t 燃料电池重卡有望实现与传统柴油车平价，x终价格具备足够成本 优势。考虑到技术进步、规模效应、补贴退坡、氢源成本的变化，在无购置补贴及氢气使用 补贴政策下，根据 TCO 测算，2021 年、2025 年和 2035 年，燃料电池车辆的购置成本预估 为 126.75、112.51、86.60 万元，2021-2025 年 CAGR -2.94%，2025-2035 年 CAGR -2.6%； TCO 预估分别为 1184.38、721.54、460.10 万元，2021-2025 年 CAGR -11.65%,2025-2035 年CAGR -4.4%。传统柴油车 TCO 受能源价格影响较大，0 号柴油价格取 6 元/L、8 元/L 时， 传统柴油车 TCO 约为 603.08 万元、747.74 万元，能源能成分别占柴油车 TCO 的 71.96%和 77.39%。积情况下预计 2025 年燃料电池车 TCO 开始进入柴油价格 6 元/L、8 元/L 下 TCO 的平价区间，基本情况下预计 2030 年左右实现平价，燃料电池车辆将逐步进入市场化竞争 阶段，渗透率有望大幅增加。到 2035 年，燃料电池车 TCO 与柴油车相比具备 18%-38%的成 本优势，燃料电池车将实现大规模替代和应用。

现阶段，在补贴政策扶持下，31t 燃料电池重卡与传统燃油车相比已实现平价，补贴差 异化将拉大地区成本竞争优势。按照现行的燃料电池XXX补贴政策，参照上海市发布的地方 XXX补贴标准，按照国补与地补 1：1 实行燃料电池车辆购置补贴；在氢气使用补贴方面， 现阶段大多数地区补贴后 35 元/kg 的氢气价格，重庆市等少数地区补贴后氢气价格可降为 27 元/kg。当氢气价格为 35 元/kg 时，现阶段的燃料电池重型车辆 TCO 约 700 万元，已经进入 与柴油车 TCO 的平价区间；当氢气价格为 27 元/kg 时，现阶段的燃料电池重型车辆 TCO 约 490 万元，燃料电池车 TCO 已越过平价线，且与柴油车相比具备 13%-35%的成本优势。 燃料电池车辆 TCO 对政策敏感性强，适当引导可提前 TCO 平价时间。在无补贴政策， 全运营周期内减免新能源车辆 50%及全部过路费，其他条件不变的情形下，2021 年燃料电 池车 TCO 降至约 1140 万元、1090 万元，2025 年燃料电池车 TCO 降至约 680 万元、630 万 元，2025 年燃料电池车 TCO 降至约 410 万元、370 万元，预计可将燃料电池车 TCO 平价时 间提前 1-5 年。当 2035 年的氢气终端售价降至 20 元/kg，其他条件不变时，燃料电池车 TCO 降至 410 万元，预计可将燃料电池车 TCO 平价时间提前 1-2 年。因此，到 2025 年，燃料电 池车购置成本降将随着规模化推进大幅降低，当现阶段补贴政策取消之后，燃料电池车辆已 具备一定的 TCO 平价能力，过路费及氢气终端售价的适当引导可实现 TCO 的有效调节。

受益燃料电池车辆运营，上游能源供应有望成为x大细分市场。在我国节能与新能源技 术路线图 2.0 规划的氢气终端售价目标下，氢气价格逐渐降低，2021 年、2025 年、2035 年， 燃料电池车运营的能源成本分别在 TCO 中占比 75.9%、62.9%、54.2%，在 TCO 中占比x高， 均超过 50%。因此，氢源价格和购置成本是燃料电池车 TCO 下降的关键因素。

燃料电池系统成本对 TCO 的影响逐渐加大，TCO 逐步向核心动力系统回归。2021 年、 2025 年、2035 年，燃料电池系统购置成本分别在 TCO 中占比 4.64%、8.24%、10.84%，在 燃料电池系统购置成本逐渐下降的趋势下，由于氢气售价的下降导致全生命周期内的用能成 本占比降低，使得购置成本在 TCO 中的占比逐渐抬升。因此，燃料电池车辆规模化推广下， 核心动力系统受成本驱动是长期趋势并将逐渐增强。