2022年燃料电池行业发展现状分析 深度布局燃料电池核心领域

质子交换膜燃料电池技术是目前的主流路线。目前燃料电池技术主要有 碱性燃料电池、磷酸燃料电池、固体氧化物燃料电池、熔融碳酸盐燃料 电池和质子交换膜燃料电池。而质子交换膜燃料电池由于其工作温度低、 启动快、比功率高等优点，非常适合交通和固定式电源领域，是当前国 内外主流的应用和研究技术；固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、 能量转换效率高，全固态、模块化组装、零污染等优点，常用在大型集 中供电、中型分电和小型家用热电联供领域作为固定电站。

国内相关研究主要集中在质子交换膜燃料电池和固定体氧化物燃料电 池领域。以质子交换膜燃料电池为例，其核心部分电堆是电化学反应发 生的场所，所有单电池交替叠合固定密封后，构成燃料电池电堆。而单 体电池是由双极板、膜电极组件（催化剂层、质子交换膜、碳纸/碳布） 和密封件组成，燃料电池电堆的性能直接决定整个燃料电池系统的性能 上限，主要指标包括比功率、耐久性以及启动温度。目前膜电极、双极 板、质子交换膜已经具有国产化能力，但生产规模较小；电堆产业发展 较好，但辅助系统关键零部件产业发展较为落后；系统及整车产业发展 较好，配套厂家较多且生产规模较大，但大多采用国外进口零部件。

图：质子膜燃料电池单体电池结构

在燃料电池领域，公司主要通过参股的方式布局。公司参股国鸿氢能、 鸿基创能等行业内技术市场领先的企业，缩短了前期研发投入的时间， 降低了投资的风险。

投资国鸿氢能，布局燃料电池电堆业务。2019 年 7 月，美锦能源与广 东国鸿氢能科技有限公司签订增资协议（国鸿氢能估值为 18 亿元），向 其增资 1.8 亿元，增资后持有其股份 9.09%（当前持股比例为 5.3245%）。

国鸿氢能坐落于广东省云浮市，成立于 2015 年 6 月，致力于打造氢燃 料电池产品和完善的系统解决方案，是全球最大的燃料电池电堆生产商 之一，目前产品类型从 30kW 到 120kW 皆有，零部件国产化率达到 90%。 2017 年建设成了全球规模领先的氢燃料电池电堆生产基地，可年产燃料 电池电堆 2 万套，燃料电池动力总成 5,000 台。国鸿氢能是公司控股整 车子公司飞驰汽车的主要供应商，与飞驰汽车整车制造业务产生了较强 的协同效应。由国鸿提供整套解决方案、核心设备以及加氢站等基础服 务的佛山、云浮示范线，2016 年起投运 28 辆 11 米客车，均已稳定运 行超过 6 万公里；目前已有 2000 多辆装载国鸿产品的商用车交付使用， 总运营距离超过 700 万公里。国鸿氢能计划在在嘉兴建立氢动力项目， 其一期每年可生产 5000 套氢燃料电池动力系统。

双极板是电池结构的重要组件，在燃料电池运行中具有导电、导气和导 热的左右，需要具备良好的导电性、耐腐蚀性强、高机械强度、质量轻 的特点。当前双极板的材料主要分为石墨、金属和复合材料三类，石墨 是最早用于质子交换膜燃料电池的双极板材料，其优点是耐腐蚀性强、高耐久性，但抗压性差、厚度大，主要应用于专用车和客车。国鸿生产 的柔性石墨双极板以低价的柔性石墨为基材，相关技术成熟，已经实现 批量生产，可根据客户需求进行定制化开发和生产。

电堆以鸿芯 GI 燃料电池电堆为代表，是国鸿自主开发，拥有完全知识 产权的高性能柔性石墨双极板电堆产品，动态变载性能和低温启动性能 优异，单电池均一性良好，工作寿命超过 2 万小时，可定制功率范围 6-84KW 的单电堆。

燃料电池系统方面，鸿途 G 系列燃料电池动力模块产品以鸿途 G110 为 代表，主要针对商用车领域开发，集成了国鸿氢能自主研发的鸿芯 GI 高性能电堆，与空气子系统、氢气子系统和冷却子系统等集于一体，主 要应用于中大型客车、中重型载货车、自卸车、牵引车等车辆。

国鸿氢能电池价格竞争优势明显，成本下降趋势有望继续维持。国鸿氢 能主流产品 G1 电堆产品定价最低已降至 1999 元/kw，目前电堆市场平 均价格在 6000—8000 元/kw 之间（2019 年数据），公司价格竞争优势 较为明显。膜电极（质子交换膜+催化剂+气体扩撒层）占电堆生产成本的 70%。据中国电动汽车百人会数据，膜电极生产规模从 100 万片/年 扩大至 1000 万片/年时候，生产成本可下降约 43%，占电堆生产成本比 例可降至 57%。

图：1000 套电堆生产成本结构

投资鸿基创能，填补国内膜电极领域空白。鸿基创能成立于 2017 年 12 月，坐落于广州，是国内首家实现质子交换膜燃料电池膜电极大规模产 业化的企业，其致力于低成本、高性能膜电极规模化国产生产线项目。 研发团队由加拿大国家工程院院士、前巴拉德 CTO 叶思宇院士领衔。 2020 年 9 月公司公告平价收购鸿锦投资（公司参股子公司）持有的鸿基 创能 22.95%的股权（4590 万元），交易完成后，公司直接持有鸿基创 能 22.95%的股份，在其他股东增资后，目前公司总计持有鸿基创能 19.896%的股份。

膜电极和双极板在电堆成本占比为 70%-80%，是最主要的零部件。鸿 基创能膜电极年设计产能为 30 万平米，可满足约 5 万辆车用量，2021 年产能约 5 万平方米/年，可满足约 1 万辆氢能汽车生产。公司产品成本 比目前主流的膜电极低 20-30%左右，不但可填补国内技术空白，还可 解决国内的氢燃料电池产业不具备主流膜电极自主核心技术和制造成本 高的短板。2019 年 3 月，鸿基创能发布了膜电极产品 HyKey1.0，生产 成本比市场主流的膜电极至少低 30%，实现了膜电极这一氢能产业“卡 脖子”产品的国产化。

美锦全资子公司拟在山西晋中市投建电堆及电池动力系统。此外，公司 全资公司山西美锦氢能科技有限公司，在山西晋中市建立氢燃料商用车 零部件生产项目，一期一阶每年可生产 50 万 kw 电堆以及 5000 套氢燃 料电池动力系统。