2021年中國燃料電池電堆行業(yè)現(xiàn)狀分析

2021年中國燃料電池電堆行業(yè)現(xiàn)狀分析一、燃料電池電堆綜述氫燃料電池汽車的核心為燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)，其結構主要包括燃料電池發(fā)動機、車載儲氫系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等。其中，燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)主要由燃料電池電堆、氫氣供給系統(tǒng)、氧氣供給系統(tǒng)、發(fā)動機控制器等構成。據(jù)美國能源署數(shù)據(jù)，燃料電池發(fā)動機系統(tǒng)成本結構為：氫循環(huán)系統(tǒng)（4%）、燃料電池電堆（62%）、熱管理系統(tǒng)（6%）、空壓機（14%）、增濕器（7%）、其他（7%）。燃料電池電堆是氫能源車的心臟，燃料電池電堆主要由催化劑、質子交換膜、氣體擴散層、雙極板，以及其他結構件如密封件、端板和集流板等組成。二、燃料電池電堆產業(yè)鏈燃料電池電堆由端板、絕緣板、集流板以及多個單電池組成，其中催化劑和雙極板的成本占比較高。單電池主要由雙極板和膜電極組成，其中膜電極（MEA）由5層材料構成，分別是最外層的兩層氣體擴散層、兩層催化層以及一層質子交換膜。單電池需要由堆棧的方式構成電池電堆，電堆的兩側需要端板、絕緣板以及集流板等結構裝配，起固定、絕緣以及收集電流的作用。從成本結構來看，據(jù)沙利文數(shù)據(jù)，2021年電堆成本約占燃料電池系統(tǒng)成本65%。膜電極主要包括催化劑、質子交換膜以及氣體擴散層，占電堆成本的75%左右，其中催化劑占電堆的36%，雙極板占電堆的23%，質子交換膜占電堆的16%。三、燃料電池電堆行業(yè)現(xiàn)狀分析1、燃料電池燃料電池汽車是燃料電池成熟的商業(yè)化下游應用市場。從全球燃料電池市場規(guī)模來看，行業(yè)逐年上漲，市場增速預計加快。據(jù)統(tǒng)計，2020年全球燃料電池市場規(guī)模為36.9億美元，同比上漲10.15%。從下游汽車市場來看，2021年全球氫能源汽車銷量達16313輛，同比2020年增長68%，截止2021年保有量已達49562輛，預計2021年燃料電池市場規(guī)模增速快于2020年。從中國市場來看，2016-2019年行業(yè)快速增長，2020年受疫情影響略有滑坡。據(jù)統(tǒng)計，2020年中國燃料電池市場規(guī)模為15億元，同比下降44.44%。從下游市場來看，2021年燃料電池汽車銷量達1586輛，同比2020年增長35%左右；據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，2022年前三個月氫能源汽車產銷量分別為856輛和738輛，同比分別增長7.2倍和3.9倍，行業(yè)或將迎來爆發(fā)期。2、燃料電池出貨情況從燃料電池出貨功率及裝機情況來看，全球和中國燃料電池裝機持續(xù)增長。據(jù)統(tǒng)計，2020年全球燃料電池裝機容量為1319MW，中國裝機容量為87MW。3、燃料電池電堆市場規(guī)模及出貨情況據(jù)中國氫能聯(lián)盟數(shù)據(jù)，2021年我國燃料電池電堆年新增市場規(guī)模約為6.2億元。預計2021-2025年燃料電池電堆新增市場需求的CAGR為87%。2025/2030年，燃料電池電堆新增市場分別為75/238億元。從出貨量情況來看，據(jù)GGII數(shù)據(jù)，2021年中國燃料電池電堆出貨量為757MW，同比增長128%，行業(yè)增速趨快。四、燃料電池電堆行業(yè)競爭格局從歷年出貨情況來看，國鴻氫能電堆國內累計市占過率超過50%，排名第一。根據(jù)GGII的統(tǒng)計，2015~2021年，國鴻氫能電堆累計配套氫燃料電池車約5000套，市占率50%，排名第一；神力科技、新源動力電堆分別累計配套氫燃料電池車1000、1000輛，位列二、三。2021年出貨量TOP10電堆企業(yè)分別為國鴻氫能、氫晨科技、神力科技、愛德曼、清能股份、氫璞創(chuàng)能、濰柴動力、國電投氫能、東方氫能、航天氫能（上海）。根據(jù)TrendBank數(shù)據(jù)，2021燃料電池電堆市場占比率前三分別為：清能股份（25%）、巴拉德（16%）、神力科技（16%）。五、燃料電池電堆行業(yè)未來發(fā)展趨勢1、2019~2021年年市場集中度維持高位，基于對政策和未來市場前景的良好預期，進入燃料電池系統(tǒng)行業(yè)的企業(yè)持續(xù)增加，市場集中度有下降趨勢。根據(jù)TrendBank數(shù)據(jù)，2019年至2021年期間燃料電池電堆的TOP3集中度從84%降低到58%，市場集中度持續(xù)下降，行業(yè)集中度下降趨勢預計將保持持續(xù)。2、國鴻氫能、氫璞創(chuàng)能、雄韜股份（旗下雄韜氫瑞）紛紛公布電堆大批量價格。得益于核心材料和關鍵部件的國產化進程加速，2020年我國燃料電池系統(tǒng)和電堆的價格已經(jīng)實現(xiàn)30%-50%幅度的下調。未來幾年，隨著國產核心零部件的規(guī)?；约案偁幖觿?，未來幾年電堆售價有望按照每年25%-30%的速度下降。3、截至2021年，國內燃料電池系統(tǒng)技術水平已遠超燃料電池技術發(fā)展路線中規(guī)劃的水平。根據(jù)氫藍時代動力科技有限公司常務副總裁曹桂軍在2021勢銀氫能與燃料電池產業(yè)年會上發(fā)表的《燃料電池系統(tǒng)開發(fā)與多場景應用》的主題演講，電堆的國產化率和技術指標快速提升。其中，單堆功率從45~60kW提升至150~200kW；電堆功率密度從2.5kW/L提升至4~4.5kW/L；關鍵零部件國產化率從50%提升至90~98%；系統(tǒng)集成度從300W/kg提升至450W/kg；環(huán)境適應性普遍提高，一般可達到-30℃冷啟動；基礎材料不斷突破，產業(yè)化加速，系統(tǒng)成本下降趨勢明顯