氫燃料電池作為零排放、高效率的能源轉(zhuǎn)換技術(shù),已在交通、工業(yè)等領(lǐng)域取得顯著進(jìn)展。盡管面臨成本、儲(chǔ)氫、基礎(chǔ)設(shè)施等挑戰(zhàn),但通過(guò)催化劑創(chuàng)新、儲(chǔ)氫技術(shù)突破、政策支持及商業(yè)模式創(chuàng)新,其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正加速。未來(lái),隨著綠氫制備成本下降及多領(lǐng)域應(yīng)用拓展,氫燃料電池有望成為全球能源轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)之一。
一、氫燃料電池的定義
氫燃料電池是將氫氣和氧氣反應(yīng)的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。一個(gè)完整的氫燃料電池系統(tǒng)是電堆(能量轉(zhuǎn)換核心)與氫氣供應(yīng)、空氣供應(yīng)、水熱管理、電力電子控制、安全監(jiān)控等子系統(tǒng)的精密集成。這些子系統(tǒng)在控制器的統(tǒng)一指揮下協(xié)同工作,共同實(shí)現(xiàn)高效、可靠、安全地將氫氣化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的目標(biāo)。
二、氫燃料電池行業(yè)發(fā)展政策
近年來(lái),我國(guó)高度重視氫燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,相關(guān)部門(mén)發(fā)布了《關(guān)于推動(dòng)交通運(yùn)輸與能源融合發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《加快工業(yè)領(lǐng)域清潔低碳?xì)鋺?yīng)用實(shí)施方案》《關(guān)于加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展全面綠色轉(zhuǎn)型的意見(jiàn)》《關(guān)于加快推動(dòng)制造業(yè)綠色化發(fā)展的指導(dǎo)意見(jiàn)》《新產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化領(lǐng)航工程實(shí)施方案(2023─2035年)》等一系列政策文件,通過(guò)頂層設(shè)計(jì)與專(zhuān)項(xiàng)政策協(xié)同發(fā)力,為氫燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展注入強(qiáng)勁動(dòng)能。

三、氫燃料電池行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.全球氫燃料電池市場(chǎng)規(guī)模
由于氫能具有熱值高、零碳排放等優(yōu)點(diǎn),氫燃料電池可作為理想的發(fā)電裝置。近年來(lái),全球氫燃料電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模快速增長(zhǎng),2024年全球氫燃料電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模已達(dá)到112.8億美元,自2020年起以26.83%的復(fù)合年增長(zhǎng)率增長(zhǎng)。2025年全球氫燃料電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到209.8億美元。
2.中國(guó)氫燃料電池市場(chǎng)規(guī)模
隨著政策落地和技術(shù)突破,氫燃料電池有望在交通、工業(yè)、能源等領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)規(guī)模化應(yīng)用,助力碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)。2020-2024年中國(guó)氫燃料電池行業(yè)市場(chǎng)規(guī)模從15億元增長(zhǎng)至59.9億元,期內(nèi)年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)41.36%。2025年中國(guó)氫燃料電池市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到110.8億元。
3.氫燃料電池系統(tǒng)成本結(jié)構(gòu)
以單一氫燃料電池系統(tǒng)的單個(gè)電堆組件為例,燃料電池電堆成本約占燃料電池系統(tǒng)成本的63.0%,是燃料電池系統(tǒng)的關(guān)鍵零部件。在燃料電池電堆中,雙極板成本約占燃料電池電堆成本的27.5%,膜電極成本約占燃料電池電堆成本的61.8%。在膜電極結(jié)構(gòu)中,催化劑是最大的成本項(xiàng)目,約占膜電極整體成本的39.8%。
4.氫燃料電池應(yīng)用領(lǐng)域
氫燃料電池是一種完全清潔無(wú)污染的能源解決方案,在碳中和進(jìn)程中有著豐富的下游應(yīng)用場(chǎng)景。中國(guó)氫燃料電池在商用車(chē)應(yīng)用方面已處于領(lǐng)先地位,占比約為94.74%。其次是固定式發(fā)電,固定式發(fā)電包括所有在固定位置作為主電源(電站)、備用電源或者熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)行的燃料電池,比如分布式發(fā)電及余熱供電等,2023年占比約為2.83%。工程機(jī)械和乘用車(chē)也是燃料電池系統(tǒng)的下游主要應(yīng)用場(chǎng)景,分別占比1.23%和1.04%。
5.氫燃料電池系統(tǒng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局
2024年,中國(guó)約有60家企業(yè)系統(tǒng)出貨。億華通燃料電池系統(tǒng)銷(xiāo)量為1328套,占領(lǐng)先地位,市占率為18.7%;重塑能源銷(xiāo)量1260套,位列第二,市占率17.8%;國(guó)鴻氫能銷(xiāo)量623套,位列第三,市占率8.8%;第四是國(guó)氫科技銷(xiāo)量541套,市占率為7.6%。Top5系統(tǒng)企業(yè)占比58.5%。
6.氫燃料電池重點(diǎn)企業(yè)名單
從企業(yè)發(fā)展?jié)摿?lái)看,億華通、濰柴動(dòng)力等龍頭企業(yè)憑借自主電堆技術(shù)和全產(chǎn)業(yè)鏈布局占據(jù)市場(chǎng)主導(dǎo)地位,國(guó)鴻氫能、上海重塑、中原內(nèi)配等企業(yè)在核心部件國(guó)產(chǎn)化和垂直整合方面表現(xiàn)突出。未來(lái),隨著政策支持和技術(shù)突破,氫燃料電池在商用車(chē)、固定發(fā)電等領(lǐng)域的應(yīng)用將加速擴(kuò)展。

四、氫燃料電池行業(yè)重點(diǎn)企業(yè)
1.億華通
北京億華通科技股份有限公司是一家專(zhuān)注于氫燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)及核心零部件的研發(fā)、生產(chǎn)與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的高新技術(shù)企業(yè),具備自主核心知識(shí)產(chǎn)權(quán),實(shí)現(xiàn)了燃料電池系統(tǒng)的批量生產(chǎn),其業(yè)務(wù)聚焦于氫能交通領(lǐng)域,致力于推動(dòng)燃料電池技術(shù)在商用車(chē)、乘用車(chē)、船舶等場(chǎng)景的商業(yè)化落地。2025年一季度,億華通實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)總收入1052.63萬(wàn)元,同比下降19.92%,歸母凈利潤(rùn)虧損9300.8萬(wàn)元。2024年,公司燃料電池系統(tǒng)收入2.73億元,占比74.36%。
2.重塑能源
上海重塑能源集團(tuán)股份有限公司是專(zhuān)注于氫能科技領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、氫能產(chǎn)業(yè)生態(tài)構(gòu)建以及規(guī);虡I(yè)應(yīng)用推廣的氫能科技企業(yè)。在燃料電池領(lǐng)域,公司實(shí)現(xiàn)了燃料電池系統(tǒng)到電堆、膜電極、雙極板、氫循環(huán)系統(tǒng)、升壓轉(zhuǎn)換器等關(guān)鍵部件的自主開(kāi)發(fā)和規(guī);a(chǎn)能力,是行業(yè)首家全面實(shí)現(xiàn)燃料電池系統(tǒng)、電堆、膜電極、雙極板自研及量產(chǎn)的氫能科技企業(yè)。2024年,重塑能源營(yíng)業(yè)總收入為6.49億元,同比下降27.53%,股東應(yīng)占溢利虧損7.37億元。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)中,氫燃料電池系統(tǒng)收入3.3億元,占比50.9%。
3.國(guó)鴻氫能
國(guó)鴻氫能科技(嘉興)股份有限公司成立于2015年,是一家以燃料電池電堆及動(dòng)力系統(tǒng)、分布式發(fā)電、制氫裝備為核心產(chǎn)品的氫能裝備公司。近年來(lái),國(guó)鴻氫能持續(xù)發(fā)揮研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新及行業(yè)市場(chǎng)的先發(fā)優(yōu)勢(shì),重點(diǎn)促進(jìn)國(guó)內(nèi)外氫燃料電池商用車(chē)的更大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用,與多家上下游企業(yè)達(dá)成戰(zhàn)略合作,共同研發(fā)中型及重型卡車(chē)、物流車(chē)、公交、有軌電車(chē)及叉車(chē)等氫燃料電池汽車(chē),促進(jìn)氫能行業(yè)的發(fā)展。
2024年,國(guó)鴻氫能實(shí)現(xiàn)營(yíng)業(yè)收入4.42億元,同比下降36.85%,股東應(yīng)占溢利虧損4.07億元,虧損同比擴(kuò)大0.67%。公司主營(yíng)業(yè)務(wù)中,氫燃料電池系統(tǒng)收入3.50億元,占比79.2%,氫燃料電池電堆收入0.58億元,占比13.1%,氫燃料電池系統(tǒng)部件收入0.31億元,占比7.1%。
4.國(guó)氫科技
深圳國(guó)氫新能源科技有限公司是深圳本土第一家進(jìn)行氫燃料電池汽車(chē)批量商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的企業(yè)。公司于2016年成立,是中國(guó)氫燃料電池技術(shù)研究、動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化的領(lǐng)導(dǎo)者,是擁有自主創(chuàng)新核心技術(shù)的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)。深圳國(guó)氫的主營(yíng)業(yè)務(wù):國(guó)際領(lǐng)先的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)解決方案(領(lǐng)先的燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)及核心零部件研發(fā)生產(chǎn)制造、燃料電池應(yīng)用開(kāi)發(fā)等);燃料電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)閉環(huán)解決方案(加氫站能源基礎(chǔ)設(shè)施的核心裝備研發(fā)生產(chǎn)及設(shè)計(jì)建設(shè)運(yùn)營(yíng)、新能源汽車(chē)運(yùn)營(yíng)管理等)。
5.未勢(shì)能源
未勢(shì)能源科技有限公司致力于成為全球領(lǐng)先的氫能產(chǎn)業(yè)綜合服務(wù)商,聚焦燃料電池與儲(chǔ)氫兩大系統(tǒng),為客戶提供全產(chǎn)業(yè)鏈、全場(chǎng)景、全領(lǐng)域一體化綜合解決方案。目前未勢(shì)能源以科技創(chuàng)新為引領(lǐng)、以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,圍繞已掌握的氫燃料電池和儲(chǔ)氫核心技術(shù),從技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)到市場(chǎng)化應(yīng)用,以產(chǎn)業(yè)生態(tài)思維在國(guó)內(nèi)打造出了一套適用于終端市場(chǎng)應(yīng)用需求的綜合解決方案與服務(wù)體系,核心產(chǎn)品涵蓋燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)、電堆膜電極、35MPa/70MPa車(chē)載儲(chǔ)氫系統(tǒng)、儲(chǔ)氫瓶、瓶閥及減壓閥等。
五、氫燃料電池行業(yè)發(fā)展前景
1.頂層設(shè)計(jì)與地方實(shí)踐協(xié)同推進(jìn),構(gòu)建全鏈條支持體系
國(guó)家能源局組織開(kāi)展能源領(lǐng)域氫能試點(diǎn)工作,覆蓋“制儲(chǔ)輸用”全鏈條11個(gè)方向,包括規(guī);茪、柔性離網(wǎng)制氫、氫儲(chǔ)能等前沿領(lǐng)域,并明確由牽頭城市統(tǒng)籌實(shí)施,形成區(qū)域性示范效應(yīng)。國(guó)家發(fā)改委等部門(mén)發(fā)布的《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃(2021-2035年)》提出,到2025年燃料電池車(chē)輛保有量達(dá)5萬(wàn)輛,部署建設(shè)一批加氫站,可再生能源制氫量達(dá)10萬(wàn)-20萬(wàn)噸/年。地方政府則結(jié)合自身資源稟賦細(xì)化政策,如福建省計(jì)劃到2030年形成10萬(wàn)噸/年綠氫生產(chǎn)能力,四川省提出2027年推廣氫燃料電池汽車(chē)超4000輛,并配套建設(shè)超40座加氫站。此外,多地通過(guò)補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等手段降低企業(yè)成本,例如浙江六橫對(duì)氫燃料電池系統(tǒng)按功率給予6000元/千瓦補(bǔ)助,遼寧、山西對(duì)氫能貨車(chē)實(shí)施高速公路通行費(fèi)減免。政策從技術(shù)研發(fā)、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)到商業(yè)化應(yīng)用形成閉環(huán),為行業(yè)提供了清晰的發(fā)展路徑。
2.關(guān)鍵材料與系統(tǒng)集成突破,推動(dòng)商業(yè)化落地
中國(guó)氫燃料電池技術(shù)在2025年實(shí)現(xiàn)多維度突破。催化劑領(lǐng)域,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出銅摻雜鉬鎳基合金催化劑,通過(guò)“選擇性催化”機(jī)制有效抑制啟停過(guò)程中的陰極腐蝕,10次啟停循環(huán)后電池性能保持率達(dá)61%,顯著優(yōu)于傳統(tǒng)鉑碳催化劑;中科大另一團(tuán)隊(duì)研發(fā)的原子級(jí)分散氫氧化鐵催化劑,可在-75℃至107℃范圍內(nèi)100%去除氫燃料中的微量一氧化碳,解決鉑電極“中毒”難題。核心部件方面,國(guó)內(nèi)企業(yè)自主研發(fā)的電堆實(shí)現(xiàn)-30℃低溫自啟動(dòng),設(shè)計(jì)壽命超1萬(wàn)小時(shí);鈦基碳涂層雙極板壽命突破3萬(wàn)小時(shí),成本降低30%以上。系統(tǒng)集成層面,紅旗汽車(chē)通過(guò)氫耗與續(xù)駛里程關(guān)鍵試驗(yàn),燃料電池系統(tǒng)氫耗較競(jìng)品降低15%,能量管理策略實(shí)現(xiàn)100%自主開(kāi)發(fā)。這些技術(shù)突破推動(dòng)氫燃料電池汽車(chē)向長(zhǎng)續(xù)航、高耐久、低成本方向演進(jìn),為規(guī)模化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
3.產(chǎn)業(yè)鏈生態(tài)成熟,市場(chǎng)潛力加速釋放
中國(guó)氫燃料電池行業(yè)正從“政策驅(qū)動(dòng)”轉(zhuǎn)向“市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)”,前景呈現(xiàn)三大趨勢(shì):一是應(yīng)用場(chǎng)景多元化,除交通領(lǐng)域外,氫能在工業(yè)替代、能源存儲(chǔ)等場(chǎng)景加速滲透,如河南孟州推動(dòng)氫碳耦合制綠色甲醇,浙江乍浦探索氫能船舶示范;二是產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同增強(qiáng),從制氫(電解槽裝機(jī)容量占全球近七成)、儲(chǔ)運(yùn)(70兆帕高壓儲(chǔ)氫閥國(guó)產(chǎn)化)到終端應(yīng)用形成閉環(huán),海力達(dá)等企業(yè)通過(guò)多元化布局實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)對(duì)沖;三是國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力提升,中國(guó)企業(yè)不僅主導(dǎo)國(guó)內(nèi)電解槽市場(chǎng)(產(chǎn)能占全球60%),還通過(guò)“設(shè)計(jì)-引入-維護(hù)”一站式服務(wù)拓展海外市場(chǎng)。國(guó)際能源署預(yù)測(cè),2025年中國(guó)綠氫制造設(shè)備裝機(jī)容量將占全球近七成,全球最大噸位260噸級(jí)氫燃料電池礦卡已實(shí)現(xiàn)商業(yè)化運(yùn)營(yíng),全年減排二氧化碳達(dá)3000噸,全生命周期成本節(jié)約超3000萬(wàn)元。盡管仍面臨加氫站布局不足、氫氣儲(chǔ)運(yùn)成本較高等挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)突破和規(guī)模效應(yīng)顯現(xiàn),行業(yè)有望在2028年后進(jìn)入爆發(fā)期,成為能源轉(zhuǎn)型的重要支撐。