燃料电池汽车蓄势待发（22页）

汽车是其燃料电池重要的应用方向，产量上升是带来成本下降的重要途径之一。目前燃料电池技术以质子交换膜燃料电池为主流，同时亚洲和美国占据全球主要份额，其中汽车已经成为燃料电池汽车的重要应用方向。目前来看影响燃料电池汽车需求的重要因素就是其较高的购置成本，进一步拆分来看燃料电池发动机系统占总成本的比重超过 50%，且电堆是发动机系统重要的成本中心。具体来看我们认为燃料电池核心部件环节目前遵循摩尔定律，销量的上升将带来成本的快速下降；根据美国能源局的数据统计显示，当燃料电池发动机年产量从 1000 套提高到 50 万套是，燃料电池电堆及发动机成本分别从179 美元/千瓦、118 美元/千瓦下降到 45 美元/千瓦、19 美元/千瓦，成本下降比重达到 83.9%、74.86%。

中国市场政策先行，补贴政策落地和北京冬奥会示范效应有望拉动燃料电池汽车需求。自 2015 年燃料电池汽车销售破冰以来，目前累计销售已经突破 6000 辆；根据修订版本的《节能与新能源汽车技术路线图》数据显示，根据规划到 2020 年累计规模调整为 1 万辆，2025年的累计规模调整为 5-10 万辆；同时在基础设施建设方面加大加氢设施建设也在 2019 年首次写入两会报告。我们认为后续的需求刺激或将来自于两个方面：1）借助 2022 年北京冬奥会契机，燃料电池客车届时将会用于场馆内配套使用；2）燃料电池汽车政策落地有望在进一步拉动产品需求。

燃料电池是通过化学反应将化学能转换为电能的装置。早在 1839 年英国科学家威廉·格罗夫就发行了第一个燃料电池，不同于其他的电池类型，燃料电池是通过氢气装置内部的化学反应从而将化学能转换为电能。如下图所示，燃料电池内部发生反应的原理如下：氢气先进入燃料电池的阳极（步骤①），然后氢气与涂覆在阳极上面的催化层进行反应，释放电子形成带有正电荷的氢离子（步骤②），接下来氢离子穿过电解液或者电解质到达阴极（步骤③），而电子则流入电路形成电流（步骤④）；最后在阴极催化剂使氢离子与空气中的氧气结合形成水，而这也是燃料电池反应中的唯一副产品。近年来随着亚洲和美国市场的快速发展，燃料电池出货量和装机量持续上升，2019 年预计整体装机容量将超过1100MW。

燃料电池的应用非常广泛，小到产生几瓦电力的微型设备、大到兆瓦级别的大型发电厂，都有燃料电池的身影。燃料电池的下游应用主要可分为便携式（portable）、固定式（stationary）、移动式（transport）三大类。便携式燃料主要用于小型电子产品（如相机、照明设备等）和辅助动力装置（如船只、露营车等）中；固定式燃料电池主要用于发电装置；移动式燃料电池主要为车辆提供动力。从具体应用市场来看，固定式燃料电池整体出货数量位列第一，但装机容量方面得益于汽车市场的快速发展，移动式燃料电池电池装机量位列第一。

燃料电池根据电解质特性和工作温度等条件可以进行多项分类。燃料电池通常根据电解质性质和使用的燃料可以分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、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）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）等，例如质子交换膜燃料电池（PEMFC）主要依托质子交换膜传递质子介质、碱性燃料电池（AFC）使用碱性水基电解质如氢氧化钾溶液作为传递质子介质的等。此外根据工作温度的高低还可以将燃料电池分为高温燃料电池和低温燃料电池，前者主要包括固体氧化物燃料电池（SOFC）和熔融碳酸盐燃料电池（MCFC），后者包括质子交换膜燃料电池（PEMFC）、直接甲醇燃料电池（DMFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）等。