燃料电池应用情况如何？

燃料电池应用广泛。

1. 燃料汽车新品覆盖全领域，核心组件降本可期

预计 2030 年中国燃料电车销量超过百万辆。根据 SNE，2023 年全球燃料电 池销量 1.44 万辆，同比下降 30.2%。2023 年中国氢燃料电池汽车销量超 5508 台，同比增长 64%，燃料电池装机超 750MW，同比增长 49%。2024 年 1-4月中国燃料电池汽车销量 1082 辆，同比增长 10%，燃料电池装机 179MW， 同比增长 291%。根据《氢能产业发展中长期规划（2021-2035 年）》，到 2025 年我国燃料电池汽车保有量达到 5 万辆。根据势银预测，到 2030 年燃料电 池汽车销量将超过 40 万辆，保有量超过百万辆，主要应用于牵引车、公交 车、物流车等商用车领域。

2023 年工信部发布 296 款燃料电池汽车新品，覆盖汽车全领域。2023 年， 工信部共发布 296 款燃料电池汽车，其中燃料电池货车 254 款，客车 38 款， 乘用车 4 款。

燃料电池系统及核心零部件降幅已达 80%。根据中国汽车工程学会及灼识 咨询，燃料电池系统和电堆成本分别从 2017 年的 1.50/1.01 万元/kW 下降至 2022 年 0.31/0.18 万元/kW，降幅分别达到 79.5%/82.2%；核心部件膜电极和 双极板成本分别从 2017 年的 0.68/0.29 万元/kW 下降至 2022 年的 0.12/0.06 万元/kW，降幅达到 82.4%/79.3%。预计到 2025 年燃料电池系统和电堆成本 将继续下降近 50%，燃料电池汽车产业链将受益于核心零部件及系统的降 价。

根据氢燃料电池汽车、纯电动汽车和传统燃油汽车的购置成本、政府补贴、 燃料成本等相关数据，测算三类车型在低运行里程和高运行里程下的全生命 周期成本。关键假设包括： （1） 在低运行里程下汽车报废残值回收按 6%计算，在高运行里程下汽车 报废残值回收按 5%计算，车辆使用年限为 6 年。 （2） 氢气价格按 35 元/kg 计算，商用车电价按 1.15 元/kWh，油价按 7.25 元/kg 计算。 （3） 燃料电池汽车补贴采用国补、市补和区补三重补贴形式计算，且补贴 比例为 1:1:1。

在低运行里程下，重卡应用场景是氢燃料电池的优势场景。在低运行里程下， 不考虑补助的情况下，燃料电池汽车全生命周期总成本远大于纯电动汽车和 传统燃油汽车。考虑国补、市补和区补三重补助的情况下，与其他技术路线 相比，氢燃料电池乘用车、客车的全生命周期成本仍要比其他路线高。与其 他车型相比，重卡 49t 重卡经济性与其他类型重卡较为接近，成本差额不足 4 万元。

高运行里程下氢气价格低于 30 元/kg 时燃料重卡具有经济性优势。在高运 行里程下，不考虑补贴的情况下，燃料电池汽车难以与其他类型汽车竞争。 在考虑补贴下，燃料电池乘用车、客车和 18t 洗扫车的全生命周期成本与其 他两种技术路线相比，全生命周期成本较高，差额较大。而在三重补贴下， 燃料电池轻卡和重卡与最为经济性的技术路线相比相差不大。且当氢气价格 下降至 30 元/kg 时，燃料电池重卡经济性优于燃油重卡，当氢气价格下降至 25 元/kg 时，燃料电池重卡经济性优于纯电重卡，属于经济性最佳选择。

2. 建筑用氢：热电联供优选 SOFC

燃料电池是微型热电联产合适的路线。电能可以实现远距离传输，但是热量 输送范围有限，因此在家庭、商业区、工业园区、数据中心、港口等地区布 局热电联供项目既能减少电能损失，也可以提供热量供应。目前热电联产技 术路线有内燃机、微型燃气轮机、燃料电池等。其中，燃料电池具有能量转 换效率高、燃料选取范围广、功率密度高、安静无污染等特征。

美日等国 SOFC 热电联供发展较为成熟，我国处于积极拓展阶段。微型热 电联供用于家庭或小型商业建筑同时提供热量和电力，系统发电时产生的余 热可为用户提供热水及采暖系统，以避免长距离运输电力的约 6-8%能量损 失，达到节能效果。目前美日已实现了燃料电池微型热电联产商业化，美国 BE 公司生产的固体氧化物燃料电池发电系统（SOFC）主要用于数据中心和 办公楼宇等商业用户，日本通产省自 2005 年起启动 ENE-FARM 计划，由松 下、东芝、爱信精机等生产商负责开发 700-750W 家用燃料电池热电联供系 统。中国燃料电池微型热电联产处于起步阶段，潮州三环牵头承担“可再生 能源与氢能技术”重点专项项目“固体氧化物燃料电池电堆工程化开发”于 2019 年启动，此外，潍柴动力、佛燃集团也相继布局该技术路线。目前，河 北省、天津市、广州市、上海市等多地计划推出燃料电池热电联供试点项目。

SOFC 不局限于氢气燃料，发电排气温度高更适于热电联供。SOFC 是一种 先进的燃料电池技术，具有发电效率高、不使用贵金属等特有优势，此外， 所需的氢气可以通过外部或内部重整技术从天然气等碳氢化合物中提取，因 此燃料可以是氢气或者甲烷等含碳气体。由于 SOFC 发电的排气温度很高， 具有较高利用价值，不仅可提供天然气体重整所需热量，而且可以用来生产 蒸汽，更可以和燃气轮机组成联合循环，因此在大型集中供电、中型分电、 小型家用热电联供等民用领域作为固定电站，以及作为船舶动力电源、交通 车辆动力电源等移动电源，具有广阔的应用前景。

3. 氢动力飞机受益政策驱动

国内氢燃料电池飞机主要应用于植保、货运，将受益政策驱动。2023 年 10 月，工业和信息化部等四部门发布《关于印发绿色航空制造业发展纲要 （2023-2035 年）》，到 2025 年，国产民用飞机节能、减排、降噪性能进一步 提高，使用可持续航空燃料的国产民用飞机实现示范应用，氢能源飞机关键 技术完成可行性验证。到 2035 年，建成具有完整性、先进性、安全性的绿 色航空制造体系，新能源航空器成为发展主流。国内氢燃料电池飞机早在 2012 年已有产品发布，主要是应用于植保、货运的无人机，目前氢航科技的 大载重货运无人机已实现最大载重 174kg，续航 1h 的飞行。

4. 氢舟首航拉开燃料电池船舶序幕

氢燃料船舶包括 PEMFC 和 SOFC 两种类型。目前氢燃料船舶进入商业化 运营阶段，发展趋势为逐步由内河、沿海船舶到远洋船舶，功率逐步由百千 瓦到数兆瓦，燃料电池的类型包括 PEMFC 和 SOFC。 PEMFC 船舶适用于内河/近海中小型船舶，SOFC 适用于内河/近海/远洋等 中大型船舶。在船用发电系统领域，受限于现有装置储氢密度，PEMFC 技 术适用于以纯氢为燃料、零排放、中短航程、频繁启停运行的内河/近海中小 型船舶，作为主动力。SOFC 技术则因兼顾氢、氨、LNG、LPG 等多种燃料、 发电效率更高，适用于清洁排放、远航程、需要热电联供的内河/近海/远洋 等中大型船舶，作为辅助动力或主动力，燃料综合利用率达 80%~95%。国 内首艘氢燃料电池动力船舶“三峡氢舟 1 号”已完成下水和系泊试验，额定 输出功率 500kW，最高航速可达到 28 公里/小时，续航里程最高可达 200 公 里，氢舟首航有望带动我国氢能船舶产业发展。

氢燃料电池船舶在近远洋中因空间、重量优势均具有竞争力。根据中国船舶 资料，无论是内河运输船、沿海运输船还是远洋运输船，氢燃料电池均具有 储能空间小、重量轻、设备成本低的优势。