燃料电池行业系列深度报告之二：燃料电池之芯，市场空间广阔

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1、敬请参阅最后一页重要声明目录1、自主研发和海外引进双轮驱动41.1燃料电池产业链的关键——电堆41.2国内企业自主研发和海外引进并举52、海内外电堆发展现状72.1海外电堆发展模式存一定差异72.2石墨板较为成熟，金属板有待发展82.3膜电极具备一定国产能力92.4全氟磺酸膜是主流交换膜102.5催化剂朝着低铂和新型催化剂方向发展122.6扩散层技术相对成熟133、电堆降本途径多样153.1电堆占燃料电池成本比重最高153.2燃料电池成本下降是必然趋势153.3电堆产业链初步形成174.国内上市公司电堆情况梳理194.1国内上市公司电堆产业发展情况195.投资建议206.风险提示

2、20第25页共25页敬请参阅最后一页重要声明图表目录图表1.燃料电池电堆单元构造（PEMFC）4图表2.燃料电池电堆组成4图表3.“燃料电池基础材料与过程机理研究”项目部分性能指标5图表4.国内电堆产业链主要企业5图表5.燃料电池电堆模块HYMOD®-706图表6.HYMOD®-70六大显著技术优势6图表7.C290－30燃料电池模块6图表8.主要新产品7图表9.9SSL电堆7图表10.纯氢燃料备用电源7图表11.电堆研发单位及其性能8图表12.金属双极板9图表13.石墨双极板9图表14.双极板研发单位及其性能9图表15.膜电极（MEA）10图表16.膜电极研发单位10图表17.

3、各种质子交换膜优缺点对比11图表18.质子交换膜研发单位及其性能11图表19.催化剂研发单位及其性能12图表20.燃料电池电堆pt催化剂优缺点对比13图表21.燃料电池电堆扩散层不同材料对比14图表22.燃料电池电堆扩散层性能对比14图表23.气体扩散层研发单位及其性能14图表24.燃料电池成本分析15图表25.燃料电池电堆成本构成15图表26.燃料电池系统成本将逐步下降(单位：美元/kw)16图表27.燃料电池电堆成本下降路径16图表28.催化剂未来发展方向17图表29.国内电堆产业链雏形初具17图表30.关于氢能和燃料电池的国家重点研发计划18图表31.电堆相关上市公司主要发

4、展19图表32.燃料电池主要上市公司估值对比20第25页共25页敬请参阅最后一页重要声明1、自主研发和海外引进双轮驱动1.1燃料电池产业链的关键——电堆在燃料电池产业链中，电堆是处于中游核心环节。催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成膜电极和双极板构成电堆的上游，电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其它组件构成燃料电池动力系统，下游应用对应交通领域和备用电源领域，主要是客车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。电堆是燃料电池最关键部件，由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。电堆工

5、作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。组成电堆的单体电池主要由双极板和膜电极组成。膜电极包含了质子交换膜、催化剂和气体扩散层。图表1.燃料电池电堆单元构造（PEMFC）图表2.燃料电池电堆组成资料来源：燃料电池发动机工程技术研究中心、资料来源：燃料电池发动机工程技术研究中心、863计划推动燃料电池电堆体系建立。我国早在2001年就通过国家科技部863电动汽车重大专项设立课题，以在燃料电池、燃料电池发动机以及整车系统方面形成一套拥有自主知识产权的核心技术。经过863计划，我国初步

6、掌握了燃料电池关键材料、部件及电堆的部分关键技术，基本建立了具有自主知识产权的车用燃料电池技术平台。国家“新能源汽车”重点专项实现电堆技术难题突破。2016年，国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项“燃料电池基础材料与过程机理研究”项目在大连启动。2018年，中国科学院大连化学物理研究所在经过寿命测试和整车应用验证后，研发的HYMOD-300型车用燃料电池模块成为中国首例自主研发，耐久性超越5000小时的燃料电池产品。此次研发的HYMOD-300型燃料电池电堆模块突破了多项技术难关，产品实现了电堆在-10℃环境下的低温启动，以及在-40℃下的储存。第25页共25页敬请参阅最后一页

7、重要声明图表3.“燃料电池基础材料与过程机理研究”项目部分性能指标指南本项目DOE2020年目标铂用量≤0.125g/KW≤0.125g/KW0.125g/KW功率密度≥1.4W/cm²≥1.4W/cm²≥1W/cm²耐久性≥10000h≥10000h≥5000h低温启动-30℃存储和启动-30℃启动，-40℃存储-40℃启动资料来源：2017年（武汉）燃料电池技术与产业发展高峰论坛、1.1国内企业自主研发和海外引进并举目前国内燃料电池电堆正在逐渐起步，电堆及产业链企业数量逐渐增