燃料電池汽車作為新能源汽車的重要部分，2018年以來中國(guó)整車生產(chǎn)和推廣應(yīng)用規(guī)?？焖贁U(kuò)大，其中2019年國(guó)內(nèi)共生產(chǎn)燃料電池商用車超過3000輛，生產(chǎn)和應(yīng)用規(guī)模躍居全球第一。2020年燃料電池汽車產(chǎn)銷分別為1199輛和1177輛。

1 中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈總體情況

燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈主要包含上游(燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)及關(guān)鍵部件)和下游(整車生產(chǎn))兩大部分。與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈相比，燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈主要新增了燃料電池系統(tǒng)和車載供氫系統(tǒng)，其中燃料電池系統(tǒng)是核心結(jié)構(gòu)。主要部件構(gòu)成如圖1所示。

燃料電池汽車主要部件構(gòu)成圖

燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)，已經(jīng)集聚了數(shù)量較多的國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)。國(guó)內(nèi)燃料電池汽車關(guān)鍵部件及整車主要生產(chǎn)企業(yè)如下表所示。

國(guó)內(nèi)燃料電池汽車關(guān)鍵部件及整車主要生產(chǎn)企業(yè)

2 中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈特點(diǎn)

2.1 下游整車產(chǎn)業(yè)，大品類齊全，實(shí)際量產(chǎn)以商用車為主

商用車是目前中國(guó)燃料電池汽車的主要應(yīng)用領(lǐng)域，產(chǎn)品種類主要包括大中型客車、輕型客車、輕型貨車(物流車)。主要參與企業(yè)包括宇通、中通、北汽福田、佛山飛馳、上海申沃、南京金龍、上汽大通、東風(fēng)(00489)、奧新新能源等。

另外，中國(guó)重汽(03808)已推出一款氫燃料電池港口牽引重卡。乘用車方面國(guó)內(nèi)較早涉足的僅有上汽(榮威950)，近期發(fā)布燃料電池汽車乘用車樣車的企業(yè)包括武漢格羅夫和愛馳汽車(甲醇燃料電池汽車)，長(zhǎng)城(02333)、廣汽(02238)、奇瑞、吉利(00175)(甲醇燃料電池)等車企規(guī)劃3～5年內(nèi)推出其燃料電池車型。

但截至目前，燃料電池乘用車總體上均處于研發(fā)驗(yàn)證階段。在產(chǎn)品路徑上，當(dāng)前中國(guó)以商用車產(chǎn)品為主，而日本和韓國(guó)以乘用車為主，究其產(chǎn)品路徑差異的原因，主要在以下方面。

一是產(chǎn)業(yè)層面，在乘用車領(lǐng)域中國(guó)純電動(dòng)和插電式汽車發(fā)展迅速，性價(jià)比不斷提升，已經(jīng)贏得了一定的市場(chǎng)空間，在商用車領(lǐng)域，純電動(dòng)和插電式技術(shù)路徑在續(xù)駛里程、便利性等方面弊端突出，給燃料電池汽車發(fā)展提供了一定的空間。

二是市場(chǎng)層面，燃料電池汽車整車成本高于燃油車和純電動(dòng)汽車，參照中國(guó)推廣純電動(dòng)和插電式汽車的經(jīng)驗(yàn)，國(guó)內(nèi)城市公交主要由地方財(cái)政支持購買和運(yùn)營(yíng)，較適宜設(shè)立專項(xiàng)資金等方式彌補(bǔ)購車和運(yùn)營(yíng)成本的大幅上升。另外，當(dāng)前氫燃料汽車推廣的主要制約是氫能基礎(chǔ)設(shè)施不足，在發(fā)展初期，定點(diǎn)定線運(yùn)行的商用車解決氫能加注問題較乘用車更易于實(shí)現(xiàn)。

三是技術(shù)與法規(guī)層面，與日韓車輛的電堆多采用金屬雙極板不同，中國(guó)電堆企業(yè)主要是采用石墨雙極板，石墨雙極板體積功率較金屬雙極板低20%～30%，導(dǎo)致電堆體積較大，不便于在乘用車上布置，而石墨雙極板壽命是金屬雙極板循環(huán)壽命1.5倍以上，更適合在壽命需求更高的商用車領(lǐng)域。

另外，中國(guó)尚未建立四型瓶的使用規(guī)范，目前采用三型瓶無論是35MPa還是70MPa，體積和質(zhì)量都較四型瓶大很多，不便于在乘用車上進(jìn)行布置，而商用車對(duì)體積和質(zhì)量增加的敏感度低于乘用車。

國(guó)內(nèi)外產(chǎn)品路徑的差異是技術(shù)、市場(chǎng)、法規(guī)等多重因素綜合選擇的結(jié)果，對(duì)中國(guó)來說，燃料電池汽車從商用車切入，雖然有電堆技術(shù)要求較低，不利于電堆及零部件技術(shù)的迅速提升的弊端，但總體來看利大于弊。

首先是中國(guó)在乘用車方面純電動(dòng)和插電式汽車發(fā)展較快，已經(jīng)確立了一定的技術(shù)自主可控性和產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)，從商用車切入一方面可以避免對(duì)原有投入的浪費(fèi)，另一方面燃料電池商用車正好彌補(bǔ)純電動(dòng)商用車在續(xù)駛里程、便利性方面的先天不足。

其次是從安全性方面考慮，在發(fā)展初期，公交等公共交通服務(wù)領(lǐng)域配套的加氫站便于安全監(jiān)控，從而保障運(yùn)營(yíng)安全。

2.2 上游部件產(chǎn)業(yè)：主要部件總體實(shí)現(xiàn)從無到有，部分尚存空白

燃料電池電堆、燃料電池系統(tǒng)、車載高壓供氫系統(tǒng)等核心主要部件總體實(shí)現(xiàn)從無到有。其中產(chǎn)業(yè)鏈比較密集的領(lǐng)域有燃料電池電堆集成、燃料電池系統(tǒng)集成、大功率燃料電池汽車用DC/DC、儲(chǔ)氫瓶、高壓儲(chǔ)氫瓶用鋁合金;企業(yè)數(shù)量較少產(chǎn)業(yè)鏈相對(duì)薄弱的領(lǐng)域有膜電極、雙極板、催化劑、質(zhì)子膜;

產(chǎn)業(yè)鏈尚屬空白的領(lǐng)域有炭紙、氣體擴(kuò)散層、氫氣循環(huán)泵、增濕器、碳纖維儲(chǔ)氫材料、塑料儲(chǔ)氫材料、瓶口組合閥、高壓管路、減壓器。鑒于無增濕燃料電池電堆已成為發(fā)展趨勢(shì)，且中國(guó)新源動(dòng)力等企業(yè)也已研發(fā)出無增濕燃料電池電堆，增濕器目前產(chǎn)業(yè)空白的影響可忽略。

2.3 實(shí)際量產(chǎn)中，依賴進(jìn)口的核心部件和關(guān)鍵基礎(chǔ)材料仍較多

受國(guó)內(nèi)工業(yè)基礎(chǔ)能力依然薄弱的影響，若追溯到關(guān)鍵基礎(chǔ)材料、核心基礎(chǔ)零部件、元器件的層面，批量化產(chǎn)品的應(yīng)用仍需依賴進(jìn)口。依賴進(jìn)口的原因主要有兩種，一種是國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)鏈尚存空白;另一種是國(guó)內(nèi)有供應(yīng)商，但產(chǎn)品性能或供應(yīng)商配套能力不能滿足要求。

如下圖所示，圖中黑色陰影部分的產(chǎn)品是目前國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)空白，完全依賴進(jìn)口的產(chǎn)品，灰色陰影部分代表國(guó)內(nèi)雖然有相應(yīng)產(chǎn)品，但由于性能不足或車標(biāo)配套能力不足，目前階段也主要依賴于進(jìn)口的領(lǐng)域，在燃料電池汽車核心部件方面，中國(guó)目前主要掌握的是電堆和電堆系統(tǒng)的集成、車載儲(chǔ)氫瓶的集成。

中國(guó)燃料電池汽車關(guān)鍵部件自主供應(yīng)程度示意圖

2.4 生產(chǎn)和研發(fā)測(cè)試設(shè)備是較大短板

燃料電池試制及生產(chǎn)設(shè)備，如專用涂布機(jī)等，目前國(guó)內(nèi)有自行研發(fā)，但主要是企業(yè)自用，尚未形成通用產(chǎn)品。測(cè)試設(shè)備目前主要依賴進(jìn)口，比如膜電極、高壓儲(chǔ)氫瓶、供氫閥件的測(cè)試設(shè)備主要來自加拿大GREENLIGHT公司(GLRE.US)、日本ESPEC和德國(guó)CTS公司等。

另外，加氫站用設(shè)備包括空氣壓縮機(jī)、各類管路和閥件以及加氫槍等目前也主要依賴于國(guó)外進(jìn)口。其中站用壓縮機(jī)生產(chǎn)企業(yè)主要有美HYDRO-PAC公司、美國(guó)PDC 公司、德國(guó)Linde公司，站用高壓儲(chǔ)氫罐代表生產(chǎn)企業(yè)為美國(guó)AP、美國(guó)CPI公司，氫氣加注機(jī)主要由德國(guó)Linde和美國(guó)AP公司供應(yīng)。

2.5 近年產(chǎn)業(yè)集聚加速，初步形成幾大集聚區(qū)，有助于產(chǎn)業(yè)鏈的加速完善

下圖給出了1995—2019年中國(guó)燃料電池汽車相關(guān)企業(yè)數(shù)量。截至2019年2月，中國(guó)燃料電池汽車相關(guān)企業(yè)數(shù)量近250家，其中近三年來相關(guān)企業(yè)數(shù)量增速加快，并初步形成了長(zhǎng)三角、華南及環(huán)京幾大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。

另外，中部、西部、東北一些電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)相對(duì)落后，或工業(yè)副產(chǎn)氫以及光電水電資源較為豐富，以及氣候極寒等地區(qū)，也是布局燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的重要區(qū)域。

1995—2019年中國(guó)燃料電池汽車相關(guān)企業(yè)數(shù)量

2.6 大型企業(yè)集團(tuán)進(jìn)場(chǎng)，加快產(chǎn)業(yè)鏈構(gòu)建和集聚

2017年以來，上汽集團(tuán)、濰柴集團(tuán)、長(zhǎng)城集團(tuán)、雪人股份等國(guó)內(nèi)大型企業(yè)紛紛調(diào)整業(yè)務(wù)戰(zhàn)略或增加業(yè)務(wù)版塊，快速布局氫能與氫燃料電池核心零部件產(chǎn)業(yè)，其中上市公司超過30家。

大型企業(yè)集團(tuán)進(jìn)入燃料電池核心零部件產(chǎn)業(yè)，憑借資金實(shí)力和渠道優(yōu)勢(shì)以及大規(guī)模的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)投入，加速了產(chǎn)業(yè)鏈的構(gòu)建和集聚，加快了燃料電池汽車國(guó)產(chǎn)重要部件性能提升和規(guī)?；a(chǎn)的時(shí)間表。國(guó)內(nèi)部分燃料電池汽車相關(guān)上市企業(yè)及產(chǎn)業(yè)布局方向如下表所示。

國(guó)內(nèi)部分燃料電池汽車相關(guān)上市企業(yè)及產(chǎn)業(yè)布局方向

2.7 地方政府積極推動(dòng)，有助于產(chǎn)業(yè)鏈進(jìn)一步健全

截至2020年5月，全國(guó)有近50個(gè)省、市、地區(qū)出臺(tái)相關(guān)規(guī)劃、政策，鼓勵(lì)當(dāng)?shù)貧淠芗皻淙剂想姵仄嚨陌l(fā)展。其中長(zhǎng)三角、珠三角省市政策數(shù)量占地方政策總數(shù)的60%左右，這些政策涉及加氫站建設(shè)補(bǔ)貼、車輛推廣應(yīng)用補(bǔ)貼、氫能產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、重點(diǎn)項(xiàng)目研發(fā)等諸多方面。多地區(qū)通過氫能小鎮(zhèn)、氫能產(chǎn)業(yè)園、氫能科技園等多種形式，鼓勵(lì)氫能及氫燃料電池汽車發(fā)展。

地方政府當(dāng)前積極發(fā)展氫能及氫燃料電池汽車， 一方面有立足地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，尋找新的發(fā)展抓手的積極因素，但也不乏有些地方政府在對(duì)技術(shù)路線缺乏了解情況下，受資本和部分相關(guān)企業(yè)的推動(dòng)而盲目決策。

2.8 中日典型燃料電池汽車主要部件供應(yīng)商對(duì)比

日本在燃料電池汽車方面領(lǐng)先全球，不止在于技術(shù)優(yōu)勢(shì)，還在于其強(qiáng)大的供應(yīng)鏈體系，以豐田(TM.US)Mirai燃料電池核心部件為例，如下表所示，其電堆、氫氣供給系統(tǒng)、空氣供給系統(tǒng)的主要供應(yīng)商基本為本土企業(yè)，其中電裝、豐田自動(dòng)織機(jī)、愛信精機(jī)、豐田紡織、捷太格特主要供應(yīng)商均為豐田公司控股企業(yè)。

而國(guó)內(nèi)典型客車產(chǎn)品核心部件的供應(yīng)商主要集中于歐美日等國(guó)，國(guó)內(nèi)企業(yè)目前主要從事電堆集成、電堆系統(tǒng)集成、氫氣供應(yīng)系統(tǒng)集成的工作。

豐田Mirai燃料電池汽車核心部件供應(yīng)商一覽

3 結(jié)論

受制于材料、加工制造等基礎(chǔ)工業(yè)，中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)鏈布局呈現(xiàn)“倒金字塔”形，集成類企業(yè)多，關(guān)鍵材料及核心部件生產(chǎn)企業(yè)相對(duì)少。

整車、電堆、電堆系統(tǒng)的集成方面較強(qiáng)，電堆核心材料如氣體擴(kuò)散層，車載供氫系統(tǒng)的核心材料如碳纖維儲(chǔ)氫材料、塑料儲(chǔ)氫材料，關(guān)鍵閥件如瓶口閥、減壓器、高壓管路等尚屬空白，研發(fā)測(cè)試設(shè)備是較大短板。

綜上所述，電堆核心部件及關(guān)鍵材料、儲(chǔ)氫瓶核心部件及關(guān)鍵材料，是提升中國(guó)燃料電池汽車國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要產(chǎn)業(yè)環(huán)節(jié)，需重點(diǎn)加以科技研發(fā)及產(chǎn)業(yè)布局。