氫燃料電池汽車是一種清潔能源汽車，其工作原理是通過氫氣與氧氣的化學反應產生電能，驅動汽車行駛，其排放物僅為水蒸氣，理論上對環境無污染，有助于改善全球氣候變暖和環境污染問題。氫燃料電池汽車的能源效率高，續航里程長，充電時間短，能提供穩定的動力輸出，滿足長途駕駛的需求，其發展具有重要的社會意義和廣闊的市場前景。從供應鏈角度看，氫燃料電池系統主要包括氫燃料電池堆、氫氣供應系統、電力電子設備等關鍵部件，這些部件的性能直接影響氫燃料電池汽車的動力性能、續航里程和安全性，技術壁壘非常高。

圖片來源：豐田

2023年以來，包括國家能源局、商務部、國家標準管理委員會、工信部、發改委等國家層面相關部門陸續發布了多項與氫能相關的政策文件，用來引導、鼓勵和支持各地的氫能產業發展。到 2025年，五大城市群、山東省、成渝地區推廣數量疊加 2021 年底燃料電池汽車保有量，有望超額完成“十四五”任務。

圖表1 《氫能產業發展中長期規劃(2021-2035年)》燃料電池汽車保有量

近些年，國內氫燃料商用車市場發展迅速，同時氫燃料乘用車市場也在起步中，各大國內外主機廠正積極探索氫燃料電池汽車領域，陸續發布氫能新車型，通過不斷研發和改進技術，提高燃料電池系統的效率和可靠性，降低成本，推動氫燃料電池汽車的商業化應用。

圖表2 典型車企對氫燃料電池汽車領域的探索

氫燃料電池系統供應商具有多樣性和專業性的特點。其中，一些供應商擁有主機廠背景或為主機廠孵化企業，這使得它們在技術研發、生產和供應鏈方面具備較強的實力和資源優勢；另外還有一些供應商屬于優秀的第三方供應商，通常具備較高的技術實力和創新能力，能夠為主機廠提供高質量的零部件和技術支持。典型氫燃料電池系統企業有：

捷氫科技，上汽集團孵化的獨角獸企業，承載了上汽集團20多年的研發經驗，技術上具有先發優勢，主導了多個儲氫系統集成開發和整車應用項目，建立了完整車規級開發體系和技術規范，具備完整的燃料電池動力系統開發和供貨的整車應用解決方案；

億華通，一家集氫能與氫燃料電池研發與產業化的國家級高新技術企業，是中國燃料電池系統研發與產業化的先行者，是我國氫燃料電池領域極少數具有自主核心知識產權，并實現氫燃料電池發動機及電堆批量化生產的企業之一；

未勢能源，由長城控股集團出資注冊成立，圍繞已掌握的氫燃料電池核心技術，打造具有國際競爭力的產品，包括高性能膜電極、高功率密度電堆、高效率燃料電池發動機、高壓車載儲氫瓶、高集成度瓶閥等，提供高性價比的氫燃料電池技術解決方案；

濰柴動力，公司高度重視科技創新，擁有內燃機與動力系統全國重點實驗室、國家燃料電池技術創新中心、國家工業設計中心、國家認定企業技術中心等國家級研發平臺，設有“博士后工作站”等研究基地，建有國家智能制造示范基地；

弗爾賽，掌握車用燃料電池與燃料電池電堆與系統的設計開發、檢測評價與生產制造的核心技術，先后承擔了多項國家863和國家科技支撐計劃燃料電池專項課題的研發任務，參與了上海世博會、廣州亞運會和深圳大運會等重大活動的燃料電池新能源汽車示范運營；

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注：文中涉及的企業僅為行業內部分企業，排名概不分先后

目前，氫燃料電池汽車的發展面臨一些挑戰，如氫氣的儲存和運輸問題、氫氣的生產和使用安全問題、氫燃料電池汽車的成本問題等，隨著科技的進步和政策的推動，這些問題有望得到解決。未來，氫燃料電池汽車將在全球范圍內得到廣泛應用，市場規模將大幅度擴大。總的來說，氫燃料電池汽車的發展不僅有助于實現能源的可持續利用，保護環境，提高能源利用效率，還有助于推動汽車產業的技術創新和產業升級，具有重要的經濟和社會價值。

氫燃料電池系統產業鏈全景

氫燃料電池產業鏈上游包括制氫、儲運氫、加氫站以及車端零部件等環節。目前，氫燃料電池上游產業正面臨著成本高、技術復雜等問題，隨著氫能應用的推廣和技術的進步，上游產業將隨整個行業一起迎來快速發展；中游氫燃料電池系統供應商需要具備多學科交叉的技術能力，同時還需要與汽車制造商緊密合作，進行定制化設計和開發，以滿足不同車型的需求；下游國內外車企正陸續對氫燃料電池汽車積極探索，市場前景廣闊。

圖表3 氫燃料電池系統產業鏈示意圖

以上為氫燃料電池系統產業鏈部分優秀企業 排名不分先后

內容源自：《2023版氫燃料電池系統供應鏈報告》

氫燃料電池系統廠商地域分布

我國氫燃料電池系統供應商廣泛分布于汽車制造企業周邊和氫能示范區等地，政府的支持和推動為供應商帶來更多的發展空間；隨著氫燃料電池汽車市場的擴大，供應商的分布也將逐漸擴展到城市中心和高速公路等區域。

圖表4 氫燃料電池系統各地區部分代表性企業

內容源自：《2023版氫燃料電池系統供應鏈報告》

氫燃料電池系統市場競爭格局

2023年前三季度氫燃料電池系統累計裝機企業前五分別為捷氫科技、億華通、重塑集團、國鴻氫能、國氫科技，CR5占比近60%，頭部企業地位較為穩固，產業集中度較高，同時行業內也存在著眾多市場勢力。

圖表5 2023年前三季度中國氫燃料電池系統競爭格局

從氫燃料電池電堆企業來看，實現上牌裝機的電堆企業有國鴻氫能、神力科技、氫晨科技、捷氫科技、未勢能源、國氫科技、豐田、韻量科技、愛德曼、博世等26家企業，其中，國鴻氫能以19%的市占率位列第一，TOP5裝機電堆企業占據56%市場份額，更多的電堆企業在上牌裝機市場占據一定份額，市場競爭激烈。

圖表6 國內氫燃料電池電堆市場競爭格局

膜電極市場上，國內已上牌車輛裝堆膜電極企業近20家，作為專業第三方膜電極供應商企業僅五家國產品牌企業，分別是唐鋒能源、擎動科技、鴻基創能、武漢理工和億氫科技，該五家企業基本占據了國內裝車市場75%左右市場份額，除CR5，剩余市場主要包括如捷氫科技、國氫科技、愛德曼、新源動力、清能股份、明天氫能等自身擁有批量生產膜電極產能的電堆/系統企業，以及如豐田、巴拉德、莊信萬豐、Greenerity等優秀外資企業貢獻。

圖表7 國內氫燃料電池膜電極市場競爭格局

數據來源：中商產業研究院、勢銀

氫燃料電池系統成本分析

從成本端來看，燃料電池系統在氫能車購置成本中占比超過60%，而電堆成本在燃料電池系統中占比同樣超過60%，是氫燃料電池汽車占比最高的成本項，另外核心BOP零部件如空壓機、增濕器、氫循環部件合計成本占比也較高。電堆成本中，催化劑成本占比超過三分之一，后續隨著電堆出貨量增加，規模效應進一步增強，其余成本占比較高部件如質子交換膜、氣體擴散層等將進一步降低成本，催化劑將成為最大的單一成本占比部分，而低鉑、超低鉑催化劑，或者采用非鉑貴金屬催化劑（如鈀基催化劑）乃至非貴金屬催化劑（如金屬氮碳型催化劑（M-N-C））是后續發展方向。

圖表8 氫燃料電池汽車整車成本結構

圖表9 氫燃料電池系統成本結構

圖表10 氫燃料電池電堆成本結構

面對成本壓力，針對燃料電池系統來說，規模化、圍繞關鍵零部件系統的國產替代化和技術創新等成為降本發展主要思路。未來，供應商主要依托關鍵部件規模化量產實現降本，如電堆、膜電極、雙極板、BOP附件等，另外加速催化劑、質子交換膜、碳紙等相關系統的驗證，逐步國產替代。

圖表11 氫燃料電池系統國產替代前景展望

氫燃料電池系統核心零部件國產化進展

我國氫燃料電池系統國產化進展迅速，已經實現了多項關鍵技術的突破和產業化應用，同業也應看到核心零部件在耐久性、生產一致性、成本以及性能方面與國外存在的差距，本土化革命之路尚未成功。

圖表12 我國氫燃料電池系統核心組件發展水平及進展

內容源自：《2023版氫燃料電池系統供應鏈報告》

具體來看，膜電極國產化率較高，代表企業有東岳未來、鴻基創能、唐鋒能源、擎動科技、重塑等。東岳未來膜電極電流密度1.5A/m2，壽命為5,000-10,000h，質子膜厚度達15μm。膜電極上游材料中，催化劑國產化率達28%，代表企業有中科科創、上海濟平等；氣體擴散層國產化率達2.36%，代表企業有上海碳際、通用氫能、仁豐特材、金博氫能等。

另外，國內石墨雙極板已然成熟，同時金屬雙極板開始出貨。典型供應商如上海弘楓石墨雙極板產能達400萬片，而上海治臻已給國內核心主機廠及電堆企的大規模量產供貨。

近年來，燃料電池電堆性能在各個方面均有較大的提升，與“十三五”初期產品相比，電池堆功率提升37%低溫冷啟動溫度提升60%，最高效率提升9%，金屬板電堆壽命提升67%。技術創新的同時，越來越多的企業入局燃料電池產業，不斷提升電堆與系統的國產化程度。

輔助系統方面，目前BOP產品的大功率、低能耗發展開始加速，技術也已相對成熟，產業化便可實現快速降本。多家燃料電池企業相繼發布了250kW系統、300kW電堆產品，這使得空壓機、循環泵、增濕器、DCDC和電子水泵等核心BOP部件在適配性以及降能耗方面需求明顯。勢加透博、金士頓、海德韋爾、華澗新能源、東德實業、毅合捷、蜂巢蔚領等空壓機企業正在大力推進膨脹機的研發，其中部分已取得階段性進展。

氫燃料電池系統關鍵零部件及典型供應商

1、電堆

由多個單體電池以串聯方式層疊組合構成，將雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢。代表供應商：

國鴻氫能：公司積極引進多名國內外氫能燃料電池行業專家，核心研發團隊具備多年的燃料電池系統開發背景及豐富的整車開發經驗，擁有完整的自主知識產權，標準的開發流程以及完善的質量管理體系，并在電堆、動力系統開發方面具備領先的工程設計和試制能力。

神力科技：公司在燃料電池系統、電堆和柔性石墨雙極板方面積累了豐富的產品開發經驗，具備完整的正向開發體系，擁有一支300多人的專業隊伍，其中研發人員占比超40%，并與清華大學、上海交大等十幾所國內知名高校合作，建立高層次的產學研合作平臺。

氫晨科技：公司是落實上海交通大學與臨港集團科技成果轉化的典型代表，掌握了從催化劑、膜電極、雙極板到電堆和電解槽的全產業鏈核心技術，申請各類知識產權300余項，自主建設的全自動化生產線達到國內領先水平。

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2、膜電極

一種特殊的電極，由一層薄膜覆蓋在電極表面上，這種電極具有很多優點，例如高靈敏度、高選擇性、高穩定性等。代表供應商：

唐鋒能源：擁有燃料電池膜電極設計、材料、工藝、設備、測試評估等全套核心技術，擁有一百余名員工的高新技術企業，研發團隊包括1名教授級高工、8名博士、20余名碩士等三十多位優秀技術人才，以及來自國內一線主機廠、具有豐富生產管理經驗的運營團隊。

鴻基創能：采用全世界最先進的催化劑涂層質子膜（CCM）連續化自動生產技術，產能、效率、一致性以及產品質量相比傳統的熱壓轉印及噴涂有極大提高；自主研發出第一條全自動化MEA封裝生產線和車用燃料電池膜電極，打破了國外企業對該行業的技術壟斷。

億氫科技：億氫科技有一支由國內外知名專家、業界精英組成的技術團隊，以博士、碩士為主要研發力量，擁有多項技術發明專利，科研實力居于國內領先地位。同時，億氫科技和清華大學、上海交大、華東理工等國內知名高校有著非常緊密的產學研關系。

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3、質子交換膜

一種半透膜，通常由離聚物制成并設計用于傳導質子，同時充當電子絕緣體和反應物屏障，例如氧氣和氫氣。代表供應商：

戈爾：戈爾的GORE-SELECT?質子交換膜已應用于超過60,000輛燃料電池汽車，涵蓋100多款車型，包括豐田的新一代Mirai、現代汽車的NEXO以及本田的Clarity燃料電池汽車，并已在全球范圍內減少超過200,000噸的二氧化碳排放。

科慕：擁有數千名優秀員工，在全球擁有 35 個制造和實驗室基地，為大約 120 個國家/地區的客戶提供優質服務。憑借高質子傳導性、低氣體滲透性、高機械強度和穩定的化學耐久性等優點，科慕公司的Nafion質子交換膜是目前市場應用最廣的質子交換膜之一。

東岳未來：歷經十六年科研攻關，并與奔馳福特進行緊密應用技術合作，公司形成了從原料、中間體、單體、聚合物、到成膜技術、功能化技術等全產業鏈條，在全球具有獨有的技術和成本競爭力。岳高性能燃料電池膜通過了奔馳6000小時測試，技術處于世界領先水平。

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4、催化劑

一種以金屬鉑為主要活性組分制成的催化劑，采用鉑金屬網、鉑黑、或把鉑載于氧化鋁等載體上，也可含有金屬錸等助催化劑組分。代表供應商：

田中貴金屬：田中貴金屬工業在全球燃料電池用電極催化劑市場擁有較高份額，公司與中國成都光明派特貴金屬有限公司簽訂技術支持協議，將在工廠內安裝生產設備,將于2025年內開始生產面向中國市場的燃料電池用電極催化劑。

貴研鉑業：構建三個層次的技術創新平臺，即以產業為主的各產業技術研發平臺、以貴研所和貴研鉑業共建的以五個學科建設為主導的基礎研究平臺和研究生培養平臺，以及國家級和省級企業研發平臺，包括國家貴金屬材料產業技術創新戰略聯盟，貴金屬國家檢測實驗室等。

蘇州擎動：已布局蘇州、常熟、上海和河南四大研發與生產中心，現已擁有萬平研發中心和生產基地，配備萬級無塵恒溫恒濕車間3座，催化劑產線兩條（產能2,000kg/年），全自動膜電極直接涂布生產線和膜電極封裝生產線各2條，MEA年產能可達200萬片。

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5、雙極板

又稱集流板，通常由兩塊單機板組成，采用密封膠粘或焊接的方法組合，密封性對于燃料電池的性能與安全至關重要。代表供應商：

上海治臻：一家專業從事燃料電池金屬雙極板研發、制造、銷售及相關技術服務的高新技術企業。獲得中國汽車工業技術發明獎一等獎、上海市科學技術獎特等獎等獎項，于2021年入選國家工信部專精特新“小巨人”企業。

上海弘楓：擁有自主知識產權和多項專利技術，產品有較高的市場占有率。獲評國家工信部“專精特新”小巨人企業、上海市高新技術企業、上海市專利試點企業、上海市專精特新企業、青浦區小巨人企業、青浦區專利試點企業、青浦區高新技術研發中心等。

博遠新能源：公司專注于燃料電池金屬雙極板的設計與制造，目前所推出的金屬雙極板，性能處于市場領先地位，技術指標遠超DOE要求水平，耐久性可達到10000-15000h。

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結語

事實上，我國在2002年便已開始介入氫能產業，氫能行業發展歷程可能遠早于大眾認知。隨著多年的探索與努力，我國氫燃料電池汽車行業技術路線加速成熟，并逐步建立起日益完善的國產化供應鏈。在氫燃料電池行業發展的下一階段，降低制氫成本、加快氫能技術落地、構建儲運氫的基礎設施網絡，以及進一步完善供應鏈體系成為行業良性發展的關鍵。隨著氫燃料電池行業的發展成熟，我國氫能工業將邁向大工業的下一個臺階，進一步加快中國減碳進展，加速碳中和目標的實現。