中國燃料電池行業發展現狀分析

據中國新能源網報道：

一、燃料電池行業發展概況分析

1、燃料電池行業發展曆程

早在20世紀50年代，我國就開展燃料電池方麵的研究，在燃料電池關鍵材料、關鍵技術的創新方麵取得了許多的突破。政府十分注重燃料電池的研究開發，陸續開發出30kW級氫氧燃料電極、燃料電池電動汽車等。燃料電池技術特別是質子交換膜燃料電池技術也得到了迅速發展
，相繼開發出60kW、75kW等多種規格的質子交換膜燃料電池組；開發出電動轎車用淨輸出40kW
、城市客車用淨輸出100kW燃料電池發動機，使中國的燃料電池技術跨入世界先進國家行列。

“七五”期間，中國科學院長春應用化學研究所1990年承擔了中科院PEMFC研究任務，1993年開始進行直接甲醇質子交換膜燃料電池（DMDC）的研究。電力工業部哈爾濱電站成套設備研究所於1991年研製出由7個單電池組成的MCFC原理性電池。

“八五”期間
，中科院大連化學物理所、上海矽酸鹽研究所

、化工冶金研究所及清華大學等國內十幾個單位進行了與SOFC有關的研究。

“九五”期間
，國家科技部與中科院將燃料電池技術列入當期科技攻關計劃，投資規模逾1yiyuan，kaishijinruranliaodianchiyanjiudediergegaochaoshiqi。zaizhegeshiqi
，zhizijiaohuanmoranliaodianchibeilieweizhongdian，yidalianhuaxuewuliyanjiusuoweiqiantoudanwei，zaizhongguoquanmiankaizhanlezhizijiaohuanmoranliaodianchide電池材料與電池係統的研究，並組裝了多台百瓦、1kw-2kw、5kw和25kw電池組與電池係統。5kw電池組包括內增濕部分其重量比功率為100W/kg

，體積比功率為300W/L。

“十五”期間，我國“863”計劃曾撥款8.8億元用於支持混合電動車和燃料電池汽車的研發


；主要承擔單位包括大連化學物理研究所、同濟大學、清華大學和上海神力科技公司、上海燃料電池汽車動力係統有限公司
、北京世紀富源燃料電池有限公司、北京飛馳綠能技術有限公司以及大連新源動力有限公司等。與此同時


，“973”計劃撥款約3000萬元用於儲氫技術、質子交換膜和催化劑的研發；主要承擔單位包括清華大學核能與新能源技術研究院，浙江大學、上海交通大學、香港大學等。也正是在這個時期
，中國已與全球環境基金/聯合國發展計劃署成立了燃料電池合作項目

，共同提供約1.98萬美元的資金支持中國燃料電池項目開發。

“十一五”期間，我國“863”計劃
、“973”計劃和科技支撐計劃等重大科技項目對製氫、儲氫和加氫技術
、燃料電池及其部件和原材料技術的研發繼續給予經費支持。其中，燃料電池技術的主要研究內容包括：質子交換膜燃料電池低鉑載量膜電極技術；質子交換膜燃料電池水平衡氣體擴散層技術；陰極支撐型中溫固體氧化物燃料電池技術；熔融碳酸鹽燃料電池關鍵技術；其他新型燃料電池技術。

“十二五”期間
，我國規劃要加快推進水電、核電建設
，積極有序做好風電、太陽能、生物質能等可再生能源的轉化利用，要確保到2015年非化石能源消費占一次能源消費的比重達到11%以上
，為實現2020年非化石能源消費比重占一次能源消費比重達15%和單位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%至45%的目標奠定堅實的基礎。

我國對質子交換膜燃料電池的各個組件的開發研究都取得了較大的進展：

其中，對於催化劑方麵：清華大學科研人員研製出新型鉑/碳電極催化劑。將碳載體在使用前置於一氧化碳中活化處理
，即將碳載體置於流動的一氧化碳氣中加熱到350~900℃，活化處理l~12h，再用沉澱法把Pt負載到碳載體上，得到Pt/C催化劑；長春應用化學研究所研製出納米級高活性電催化劑用作陽極催化劑。

該催化劑粒度均勻，粒徑約（4±0.5）nm，電化學性能優於國際同類產品；複旦大學利用沉澱方法在表麵活性劑存在時，製得納米負載壁鉑/碳(tan)催(cui)化(hua)劑(ji)，該(gai)催(cui)化(hua)劑(ji)使(shi)用(yong)效(xiao)果(guo)非(fei)常(chang)好(hao)此(ci)外(wai)，我(wo)國(guo)科(ke)研(yan)人(ren)員(yuan)在(zai)研(yan)究(jiu)催(cui)化(hua)劑(ji)時(shi)普(pu)遍(bian)把(ba)粉(fen)末(mo)狀(zhuang)活(huo)性(xing)炭(tan)加(jia)入(ru)氯(lv)鉑(bo)酸(suan)溶(rong)液(ye)
，再(zai)加(jia)入(ru)過(guo)量(liang)甲(jia)醛(quan)還(hai)原(yuan)
，反(fan)應(ying)中(zhong)采(cai)用(yong)軟(ruan)脂(zhi)酸(suan)
、硬脂酸或矽油作為表麵活性劑，摻雜組分是Pd、Ir、Ru等金屬元素或非金屬物質之一。

在電極組合件方麵：北京世紀富原燃料電池有限公司開發出橫板塗敷法，在一片質子交換膜上製作多個膜電極的燃料電池，由一片質子交換膜、多個催化層和多個擴散層組成多個膜電極，由多個膜電極和多個導流板組成多個發電單元；北京太陽能新技術公司研製出陶瓷型無機複合材料厚膜電極
，材料中組分質量百分含量分別為：石墨25％~30％
、Ag25％~30％
、PbO30％~35％
、BO6％~8％、SiO22％~4％
，將金屬或非金屬與導電粉末等氧化物組成的無機粘結劑摻合
、絲網印刷、燒結、形成微觀網絡式導電通道。

在質子交換膜方麵：清華大學研製出聚偏氟乙烯接枝聚苯乙烯磺酸PEM。聚偏氟乙烯溶於甲基吡咯烷酮溶劑中，將該高分子溶液加熱至甲基吡咯烷酮的沸騰溫度
，在該溫度下回流0.5~5h，溫度降至90℃，然後向溶液中加入引發劑，在90℃保溫1~5h後降至室溫，再向溶液中加入三氯甲烷，直至不溶性固體全部沉澱，將固體取出
，加引發劑，再經處理便製得此種質子交換膜。

在雙極板方麵：天津電源研究所研製出實用新型雙極板，它包括金屬板氣體反應區域
、氣體進口
、氣體出口。金屬板上、下麵氣體反應區域周圍分別設有凹槽
，氣體進口
、氣體出口與氣體反應區域之間分別設置有暗孔道。該設計改善了電池組的密封性，延長了其壽命，提高了性能；大連化學物理研究所研製出的雙極板由3層薄金屬板構成，中間為導電流不透氣液的分隔板
，兩邊分別置有帶條狀溝槽的導流板，條狀溝槽占整個工作麵積的50％~80%。這種新穎的設計提高了反應氣的利用率
，從而提高了電池性能。

在電解質方麵：吉林大學研製出固體複合電解質，它由基體材料Ce1-xRexO2-d和Ni、Al、Co

、Na


、Ca、K的金屬化合物或NiAl化合物添加劑合成
，經過混合
、研磨、燒結、冷卻、粉碎、研磨等工藝製成。它是用模具直接壓製成薄片，燒結後強度可達到10MPa。用它作PEMFC電解質

，可使用甲醇、乙醇、甲烷和乙烷等多種燃料；上海交通大學研製出新型電解質—帶磺酸鹽側基、羧酸鹽側基的聚芳醚酮，該聚合物可作為PEM的陽離子組分。

2

、製約燃料電池行業發展的因素

（一）成本障礙

高(gao)成(cheng)本(ben)是(shi)製(zhi)約(yue)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)產(chan)業(ye)化(hua)的(de)關(guan)鍵(jian)因(yin)素(su)。燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)成(cheng)本(ben)中(zhong)占(zhan)比(bi)最(zui)高(gao)的(de)是(shi)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)，其(qi)次(ci)是(shi)氫(qing)燃(ran)料(liao)罐(guan)和(he)電(dian)池(chi)配(pei)件(jian)。如(ru)果(guo)未(wei)來(lai)要(yao)實(shi)現(xian)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)商(shang)業(ye)化(hua)
，並(bing)與(yu)內(nei)燃(ran)機(ji)汽(qi)車(che)進(jin)行(xing)競(jing)爭(zheng)，那(na)麼(me)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)的(de)成(cheng)本(ben)必(bi)須(xu)下(xia)降(jiang)，其(qi)中(zhong)主(zhu)要(yao)涉(she)及(ji)三(san)個(ge)關(guan)鍵(jian)部(bu)件(jian)的(de)成(cheng)本(ben)，包(bao)括(kuo)：鉑催化劑
、電解質膜和雙極板。

鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)。現(xian)在(zai)的(de)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)組(zu)都(dou)使(shi)用(yong)金(jin)屬(shu)鉑(bo)作(zuo)為(wei)催(cui)化(hua)劑(ji)，在(zai)未(wei)來(lai)十(shi)年(nian)內(nei)很(hen)可(ke)能(neng)依(yi)舊(jiu)如(ru)此(ci)。電(dian)極(ji)載(zai)鉑(bo)量(liang)過(guo)高(gao)一(yi)直(zhi)是(shi)阻(zu)礙(ai)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)。鉑(bo)金(jin)具(ju)有(you)稀(xi)缺(que)性(xing)
，而(er)鉑(bo)金(jin)行(xing)業(ye)利(li)潤(run)較(jiao)低(di)、產(chan)量(liang)不(bu)穩(wen)定(ding)。在(zai)這(zhe)些(xie)不(bu)利(li)因(yin)素(su)的(de)影(ying)響(xiang)下(xia)，鉑(bo)金(jin)的(de)價(jia)格(ge)未(wei)來(lai)不(bu)會(hui)降(jiang)低(di)。為(wei)了(le)降(jiang)低(di)成(cheng)本(ben)，需(xu)進(jin)一(yi)步(bu)降(jiang)低(di)鉑(bo)催(cui)化(hua)劑(ji)的(de)使(shi)用(yong)量(liang)，並(bing)尋(xun)求(qiu)廉(lian)價(jia)的(de)替(ti)代(dai)催(cui)化(hua)劑(ji)。

電解質膜。現在汽車應用中最常見的質子交換膜是全氟磺酸膜（PFSAs），zhezhongjiaohuanmojuyoujiaoqiangdeyanghuahehaiyuanwendingxing。quanfuhuangsuanjuhewutongchangbeichengzuonafeibomo。muqianranliaodianchisuoyongdenafeibomozhuyaoyikaojinkou
，qijiagezai600美元/平方米左右。因此，為盡早實現燃料電池產業化應用，降低質子交換膜的價格迫在眉睫。

shuangjiban。muqianzhizijiaohuanmoranliaodianchizuichangshiyongdeshuangjibanshibutouxingshimocailiao。zhuyaoshiyouyuzairanliaodianchihuanjingxia
，shimodenaifushixingnengzuihao，danshiqizhizuochengbenjiaogao：製造石墨雙極板需經過2500℃以上的石墨化
，並需經過多次浸漬


、tanhuachuliyidadaobutouxing。erqieyoukuaizhuangshimojiagongchengshuangjiban
，xucaiyongjingmidejixiejiagong，jiagongchengbenyeguogao

，jiagongshijianchang，buyipiliangshengchan。yinci，xujinyibugaishantidaijinshushuangjibandexingneng，shixianzhibeijingdugao、成本低
、壽命長等需求。

qingranliaoguanhedianchipeijian。qingranliaoguandechengbenjiaogao
，congchengbenhexiaoxingqinglianghuadejiaodulaikan
，xukaifazuheshiyongqingliangdichengbenqingchuzangcailiaohegaoyaqingranliaoguan。erdianchipeijianfangmian，yekeyuchundiandongqichehehunhedongliqichegongtongshiyongqitalingbujian，congerxuejiangaoangchengben。

（二）燃料來源

燃料電池的類型有很多，其中氫能燃料電池研發的首要問題，就是解決氫氣來源，也就是如何廉價製氫。傳統工業製氫的方法以化石材料製氫、電解水製氫為主。而隨著對大規模製氫需求的提高
，生物製氫
、熱化學製氫和太陽光催化光解製氫等方法也獲得廣泛應用。

從cong成cheng本ben角jiao度du來lai看kan，在zai燃ran料liao電dian池chi推tui廣guang初chu期qi，應ying以yi分fen散san式shi製zhi氫qing為wei主zhu
，可ke進jin一yi步bu控kong製zhi成cheng本ben，且qie使shi用yong便bian利li。但dan隨sui著zhe未wei來lai燃ran料liao電dian池chi規gui模mo化hua發fa展zhan之zhi後hou，集ji中zhong製zhi氫qing的de成cheng本ben和he環huan保bao優you勢shi將jiang會hui進jin一yi步bu突tu出chu。

（三）配套設施

燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)的(de)推(tui)廣(guang)，其(qi)中(zhong)最(zui)主(zhu)要(yao)的(de)製(zhi)約(yue)因(yin)素(su)是(shi)配(pei)套(tao)設(she)施(shi)的(de)缺(que)失(shi)，即(ji)加(jia)氫(qing)站(zhan)的(de)覆(fu)蓋(gai)率(lv)過(guo)小(xiao)
，而(er)其(qi)高(gao)昂(ang)的(de)建(jian)設(she)成(cheng)本(ben)也(ye)使(shi)得(de)加(jia)氫(qing)站(zhan)的(de)建(jian)設(she)隻(zhi)能(neng)作(zuo)為(wei)試(shi)驗(yan)性(xing)經(jing)營(ying)。據(ju)統(tong)計(ji)，2012年全球範圍內新增27個加氫站
，加氫站總數達到208個，其中歐洲80個、亞洲49個、北美76個
、南美3個，但這些還遠遠不足以滿足燃料電池產業化推廣的要求。

（四）儲藏與安全

通常氫氣以三種形態存儲和運輸：高壓氣態、液態和氫化物狀態。短期內，高壓罐儲氫仍是主要氫氣儲存運輸手段。但從長期來看，更需要具備高儲氫容量、高安全性、吸/放氫速率快
、長壽命和低成本的儲氫材料。因此
，輕質儲氫材料、有機液態儲氫材料等低壓或常壓儲氫材料將成為未來發展的重點。

3
、燃料電池行業發展主要特點

（1）技術是行業發展的關鍵性因素

燃ran料liao電dian池chi技ji術shu目mu前qian重zhong點dian用yong於yu公gong共gong交jiao通tong領ling域yu。燃ran料liao電dian池chi車che輛liang與yu其qi他ta車che輛liang相xiang比bi，具ju有you自zi身shen的de優you點dian。例li如ru


，柴chai油you機ji的de噪zao聲sheng和he顆ke粒li物wu排pai放fang問wen題ti較jiao為wei突tu出chu，壓ya縮suo天tian然ran氣qi車che也ye有you噪zao聲sheng和he成cheng本ben的de問wen題ti，電dian動dong車che充chong電dian時shi間jian和he行xing駛shi裏li程cheng數shu受shou限xian。相xiang比bi之zhi下xia，燃ran料liao電dian池chi車che輛liang的de電dian池chi不bu需xu要yao頻pin繁fan更geng換huan，而er且qie對dui環huan境jing更geng為wei友you好hao。

據了解，氫燃料電池目前已經用於商用汽車。豐田汽車公司的氫燃料電池汽車“未來”一經推出就引發了廣泛關注，大眾汽車公司不久前也研發出了試驗用氫燃料電池汽車。日本、德國、美國等一些國家正在試驗第二代燃料電池。

盡管如此，燃料電池目前仍未進行大規模應用，主要在於兩大瓶頸：成本和技術。MacEwen坦言，燃料電池成本雖已降至2006年的1/10，但仍有下降的空間，目前的電池技術本身也有需要改進之處。

（2）行業標準尚不完善

政策、法規、標準還不完備。燃料電池汽車的安全性根據什麼法規來認證、氫的存儲與運輸應符合什麼標準等等都受到標準、法規滯後的限製。另外
，燃料電池技術仍然是在發展之中
，這也給標準、法規的製定帶來一定的難度。

技術標準化已成為一個行業是否成熟發展的方向標。目前我國尚未建立係統的新能源汽車的技術標準
，僅僅出台了關於新能源汽車的測試
、性能、安全穩定等相關方麵的規定，其他方麵如核心零部件的標準
，電池的壽命，動力耦合技術的具體標準都亟待建立和進一步完善。

（3）燃料電池汽車尚處於產業化起步階段

目前，國內運行的燃料電池汽車主要以示範車為主，一般用在特殊場合展示、旅遊觀光代步，還沒有實現真正的商業化。國際市場上雖然有部分燃料電池車在商業化運營，但仍以出租車為主。

燃料電池車的高昂成本使其短期內很難走向市場。2008年北京奧運會上展示的3輛燃料電池客車，每輛客車的成本300多萬元，而目前公交係統進口的歐Ⅳ標準傳統發動機低地板大客車售價僅在100多(duo)萬(wan)元(yuan)。從(cong)市(shi)場(chang)經(jing)濟(ji)學(xue)角(jiao)度(du)講(jiang)
，高(gao)成(cheng)本(ben)很(hen)難(nan)完(wan)成(cheng)市(shi)場(chang)化(hua)推(tui)廣(guang)，而(er)無(wu)法(fa)實(shi)現(xian)市(shi)場(chang)化(hua)就(jiu)不(bu)可(ke)能(neng)大(da)規(gui)模(mo)批(pi)量(liang)生(sheng)產(chan)，進(jin)而(er)成(cheng)本(ben)就(jiu)無(wu)法(fa)降(jiang)下(xia)來(lai)，最(zui)終(zhong)導(dao)致(zhi)成(cheng)本(ben)與(yu)銷(xiao)售(shou)的(de)惡(e)性(xing)循(xun)環(huan)。

據了解，通用公司曾提出，要成為第一家銷售100萬輛燃料電池汽車的公司
，並致力於2010年以後生產出大眾能承受得起的燃料電池汽車。但這也隻是一個設想

，距離真正的實現還需要很多條件。

xianjieduan，guoneichujinkouranliaodianchigonggongqichewai，zairanliaodianchiqichefangmianzhuyaoshiyoudaxuejixiangguankeyanjigoujinxingyanjiukaifa，haimeiyouyitaochengshudejishuzuoweishengchanchangjiapiliangshengchanshiyong。yiweibuyuantouluxingmingdeyeneirenshicheng，ranliaodianchijiaochedeyanfahetouchanbiranliaodianchikechegengnan，jixuyaochengshudejishu
，haiyaoyougengjiawanbeidejichusheshi。

對於行駛範圍廣泛、不固定的轎車而言，如果在其行駛途中不能及時找到加氫站，那麼轎車就不如牛車。然而基礎設施建設

，既涉及城市規劃、交通、dianlidengwenti，youyaojiejuetouzihejingyingzhedehuoliwenti，tongshihaiyaoyouxiaojiejuejiaqingdehexinjishuhetongyibiaozhundengwenti。duiyuyouyidingxingshiqujiandegongjiaocheeryan，zhegewentikenengrongyijiejue
，danshiduiyusijiacheeryanyaojiejuezhexiewentijiurenzhongerdaoyuanle。

ruguoshuojishuhechengbenshikeyanjigouheqiyetongguonulikeyizixingjiejuedewenti，namexiangyingdepeitaosheshijianshezebushijuyirenzhilikeyiwanchengde，xuyaoguojiazhengce

、產業鏈條、基礎設施建設等多方麵的準備
，並及時製定完善的行業標準和規範。

（4）政策支持是行業發展的主要動力

國務院：支持動力電池、燃料電池新能源車發展

促進新能源和小排量汽車發展，淘汰超標排放汽車，有利於緩解能源與環境壓力、推動汽車產業結構優化和消費升級
、培育新的經濟增長點。

一是完善新能源汽車扶持政策，支持動力電池、燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)汽(qi)車(che)等(deng)研(yan)發(fa)，開(kai)展(zhan)智(zhi)能(neng)網(wang)聯(lian)汽(qi)車(che)示(shi)範(fan)試(shi)點(dian)。機(ji)關(guan)企(qi)事(shi)業(ye)單(dan)位(wei)要(yao)落(luo)實(shi)車(che)輛(liang)更(geng)新(xin)中(zhong)新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)占(zhan)比(bi)要(yao)求(qiu)，加(jia)大(da)對(dui)新(xin)增(zeng)及(ji)更(geng)新(xin)公(gong)交(jiao)車(che)中(zhong)新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)比(bi)例(li)的(de)考(kao)核(he)力(li)度(du)，對(dui)不(bu)達(da)標(biao)地(di)區(qu)要(yao)扣(kou)減(jian)燃(ran)油(you)和(he)運(yun)營(ying)補(bu)貼(tie)。創(chuang)新(xin)分(fen)時(shi)租(zu)賃(lin)、車輛共享等運營模式。各地不得對新能源汽車實行限行、限購，已實行的應當取消。

二是從2015年10月1日到2016年12月31日
，對購買1.6升及以下排量乘用車實施減半征收車輛購置稅的優惠政策。

sanshijiakuaitaotaiyingyunhuangbiaoche，kaizhanqinglizhengdunzhuanxiangxingdong。duijinduyanzhongzhihoushengfenyaoqianghuawenze。zaixianyouzijinzhichijichushang，yunxudifangzhengfujiangpanhuodecaizhengcunliangzijinyongyutuidongtaotaigongzuo。quebaowanchengdao2017年全國基本淘汰黃標車任務。

（5）主要汽車生產商不斷推出燃料電池汽車

2008年至今，車載燃料電池係統的成本下降50%以上，性能已能滿足整車要求
，燃料電池汽車作為概念車的曆史正式終結。2014年，現代途勝燃料電池汽車和豐田新款燃料電池汽車Mirai上市
；2015年開始，本田、通用、福特、奔馳等都將在3年內推出量產車型。

近期關於燃料電池的事件性驅動不斷，2015年第十六屆上海國際汽車展落幕，共展出汽車1334輛
，其中新能源車103款。本次車展以“創新，升級”為主題
，集中展示科技進步如何為汽車工業發展開辟廣闊前景。譬如，豐田氫燃料FV2概念車充電3分鍾可續航500千米，並且行駛時排放物隻有水，實現了二氧化碳汙染物零排放；上汽集團展示的第四代氫燃料950插電式混合動力轎車加氫3-5分鍾，能行駛400千米，時速可達160千米。

大眾旗下奧迪汽車公司宣布，開始與德國燃料電池公司Sunfire合作生產車用新型燃料“e-燃油”，它由水
、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)和(he)氫(qing)氣(qi)製(zhi)成(cheng)。和(he)汽(qi)油(you)這(zhe)類(lei)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)不(bu)同(tong)，奧(ao)迪(di)的(de)這(zhe)種(zhong)合(he)成(cheng)燃(ran)料(liao)不(bu)會(hui)增(zeng)加(jia)任(ren)何(he)碳(tan)排(pai)放(fang)，因(yin)為(wei)原(yuan)料(liao)來(lai)自(zi)大(da)氣(qi)中(zhong)現(xian)成(cheng)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)。雖(sui)然(ran)這(zhe)不(bu)是(shi)碳(tan)中(zhong)性(xing)燃(ran)料(liao)首(shou)次(ci)出(chu)現(xian)，但(dan)奧(ao)迪(di)生(sheng)產(chan)燃(ran)料(liao)的(de)Dresden工廠得到了德國政府的支持
，所以這一進展可以視為開發清潔能源的裏程碑。

二、燃料電池行業市場現狀分析

1、燃料電池行業市場規模

2015年我國燃料電池行業出貨量約10.5MW，同比2014年的9.2MW增長了14.13%，近幾年我國燃料電池行業出貨量情況如下圖所示：

2010-2015年中國燃料電池行業出貨量走勢

2
、燃料電池行業盈利水平

目前，國外企業PlugPower（PEMFC燃料電池係統集成商）的毛利率水平已經達到了27%左右，國內燃料電池生產企業平均毛利率在15%左右。

3、燃料電池行業成本構成

工業化和商業化的絕大多數問題都可以歸結到成本之上

，燃料電池亦不例外。近10年來，燃料電池的成本控製一直是研究機構和實業界最重要的目標之一。孜孜不倦的努力也取得了回報
，基於2013年的技術水平，在年產50000套的規模下

，車用80kW功率的PEMFC燃料電池成本降低到55美元/kW（請注意上述各種約束條件！）
，較之2002年的275美元/kW下降了80%
，距離2017年30美元/kW的目標僅數步之遙（對此需要指明兩點：其一
，30美元/kW的成本在2008年左右還是2015年計劃實現的目標；其二，2012年成本估算曾經低至47美元/kW，但基於更嚴格的熱排放指標和最新的Pt金屬價格，這一估算在2013年被調高了）。

不過必須指明的是，55美元/kW的成本估算源自美國Argonne國家實驗室的模型估算而非工業企業的實際情況，這一點在國內市場經常受到誤解。可作為工業參照的是
，Ballard目前最新的動力燃電係統售價1.5萬美元左右（應當是80-100kW電池係統）
，考慮其合理利潤需求
，實際成本應當不會顯著低於100美元/kW。

進一步地，我們對燃料電池成本模型的下降路線進行略微深入的分析：2010年之前，催化劑Pt密度的降低對於成本下降的貢獻非常明顯，但2010年之後似乎到達了極限（0.2g/kW），甚至有所回升
，燃料電池成本下行的速度也明顯減緩，此後的成本壓縮基本都來自係統成本中非催化劑方麵的壓縮
，而2013年Pt價格假設大幅上調之後
，燃料電池成本顯著反彈。足見通過降低Pt含量壓縮成本的路徑可能暫時遭遇了阻礙
，在沒有顯著技術突破之前，2017年實現30美元/kW的電池成本挑戰不小。

燃料電池係統成本估算中的細節參數

固定式燃料電池係統成本顯著高於車用燃料電池，DOE為小型CHP係統燃料電池設定的成本目標是到2020年實現1500美元/kW。而基於2013年的水平，隻需要通過擴大生產規模即可能將成本控製到2000美元/kW以下，根據估算
，如果能夠將製造控製在1000美元/kW以下，固定式燃料電池就足以在沒有任何補貼的情況下獲得推廣（熱電聯供係統和輔助電源的推廣成本區間分別在450-650美元和500-700美元/kW）。

固定式燃料電池成本

占總成本近半的Pt催化劑是影響燃料電池成本的核心因素。目前領先的工業化水平下每100kW燃料電池催化劑消耗Pt在30g左右（略高於DOE測算的理論水平）。以汽車為例
，按功率100kW計
，單車Pt的需求量為30g，合單車催化劑成本超過8000元人民幣。

不過不應當忽略的一點是燃油車的尾氣清潔催化劑同樣對Pt存在需求，目前的水平大約在5-10g/輛。

因此在目前技術水平下，使用燃料電池汽車取代燃油車的Pt消耗增量在20-25g/輛。2020年全球100萬輛燃料電池車保有量預期對應20-25噸Pt；中長期看，若燃電汽車實現10%的保有率和20%的年產量占比，對應的Pt保有需求超過2000噸，考慮固定電站等其他應用，總需求量不低於4000噸，超過全球Pt資源量的1/4；而燃電汽車生產的年Pt需求將達到4-50噸（插一句閑話
，這還比不上中國一年用來做首飾的Pt消耗多

，2013年這個數字是59噸，愛美之心是環保大敵）
，差不多也占全球年消費的1/4左右
；無論從經濟還是資源的角度都難以承受。

目前，減少燃料電池Pt含量的手段主要是改進催化劑結構（例如使用包覆Pt的顆粒取代純Pt顆粒）或者改進催化劑配方。其最終優化目標是在2020年左右將催化劑Pt需求量控製在5g/100kW，一旦實現這一單耗目標並解決報廢係統Pt回收問題，則燃電和燃油車對Pt的消耗基本在同一水平，產品替代不再產生Pt需求增量，Pt的成本和資源限製將不再是問題。

燃料電池催化劑Pt減量技術路線圖及成本控製預期

4、燃料電池行業成本走勢

催化劑決定了電池組係成本的主要部分
，而對於由電池組及壓縮機、加濕器及其他配件構成的整體燃料電池係統而言
，以壓縮機為主的其他組件同樣尚有成本壓縮空間。從49美元/kW到30美元/kW的成本下降預期路徑中，電池組和其他組件成本基本各占一半。最後
，在量產假設下的充分攤薄成本構成中，材料以外的成本約占1/4。燃料電池成本的下行依賴從基礎科學到工程優化的係統努力，任重道遠。