燃料电池专题报告：FCV爆发在即，能源转型持续推进

报告摘要：

燃料电池介绍及原理

定义:将燃料和氧化剂中的化学能通过电化学反应直接转化为电能的能量转化装置，具有能量转化率高、排放低、功率密度高等特点;一般由阳极、阴极、电解质和辅助装置组成。
分类:依据电解质种类，可划分为碱性燃料电池(AFC)、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)、质子交货膜燃料电池(FEMFC)。
原理:氢气在阳极分解为氢质子与电子(2 = 2+ + 2−)，经电解液在阴极与氧气化学反应形成水分子(2+ + 2− + O2 = 2 )，并对外产生电能。

FCV为燃料电池重点应用方向

应用领域:燃料电池下游应用较广，涵盖固定领域、交通运输、便携式电子、航空航海等。
交通运输领域发展较快:根据Fuel Cell Industry Review数据，2012年交通运输类燃料电池出货容量41.3MW，占比约25%;2018年已升至562.6MW，占比达70%。
燃料电池汽车为重点发展方向:90年代各大车企开始布局燃料电池汽车，2015年前后丰田、本田、现代等车企加速研发，陆续推出量产产品燃料电池汽车优势:能量密度高(约120倍于锂电池)、环境污染小、长续航、能量补充快捷。

FCV:美中日保有量居前三国内尚处发展初期

国内起步较晚，仍处发展初期:燃料电池全球范围来看已有一百多年发展历史，国内研究开始于60年代，处于产业发展初期，整体技术距离国际先进水平仍有较大差距。根据《中国氢能源及燃料电池产业白皮书》数据，2018年FCV保有量方面美国、中国、日本位居前三，分别达5889/3896/2839辆。
国内FCV发展路径:前期通过商用车(公共交通成本较低、线路固定且车辆集中)发展实现规模化，降低燃料电池与氢气成本，带动加氢站配套推进，后续拓展至乘用车领域等。
国内FCV 2019销量高增:根据中汽协数据，2019年国内FCV产量达到2833辆，同比增长86%;其中 2019年12月国内FCV产量规模预计占全年一半左右。

中国力推国产化&规模化 2030年超100万

政府自上而下、循序渐进支持，推动产业化、国产化、规模化。
2018年保有量全球第三:根据IEA数据，截至2018年末国内FCV保有量为1791辆，居于全球第三加氢站数量全球第五:截至国内当前已建加氢站22座(不含3座拆除站)，全球第五。
产业链有待完善，国产化进程较快:本土企业已布局电堆、膜电极、系统集成与制氢储氢等环节，其中电堆与系统国产化程度已分别超过50%/70%，在政策支撑下快速追赶国外先进水平。

成本随规模扩张持续下降

根据DOE 《Fuel Cell System Cost》数据，燃料电池系统及电堆成本随生产规模扩张而持续下降，当年生产规模达50万套时，燃料电池系统及电堆成本分别降至45/19美元/kW。
根据《中国氢能源及燃料申池产业白皮书》数据，国产FCV乘用车制造成本约150万元，国外售价已降至5.5-6.0万美元(考虑补贴后3.5万美元左右);未来随着氢能及燃料电池国产化与规模化，用氢成本与制造成本有望迅速下降，全生命周期成本优势预计持续扩大。

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