作為能夠不間斷提供穩定電力的綠色能源,燃料電池的首次應用就在美國國家航空暨太空總署1960年代的太空任務當中,為探測器、人造衛星和太空艙提供電力。從此以后,燃料電池就開始被廣泛使用在工業、住屋、交通等方面,作為基本或后備供電裝置。
圖表 1 燃料電池應用舉例

氫燃料電池和鋰電池對比應用優勢明顯
由于技術成熟度高、產業鏈布局相對容易、成本較低等因素,鋰電池是目前新能源領域主流的技術路線。但國外一些企業一直看好氫燃料電池技術,如豐田從90年代至今一直致力于氫燃料電池的開發,目前已成功發售氫燃料電池乘用車、貨車、卡車、叉車等產品,截至2017年12月豐田Mirai全球共計銷售5300輛。出于鋰電池安全性和柴油叉車尾氣的問題,歐美物流行業已大規模使用燃料電池叉車,雖然初次購買燃料電池叉車成本會高于普通叉車,但據美國國家可再生能源實驗室統計,2013年鋰電池叉車每年運營成本為1.97萬美元/輛,燃料電池叉車僅為1.78萬美元/輛,比鋰電池叉車低10%。燃料電池目前在中國的發展主要受到技術門檻高、產業鏈布局投資高昂的影響,在市場推廣上較國外相比較為緩慢。
圖表 2 氫燃料電池和鋰電池優劣勢對比


燃料電池企業布局區域性特征明顯,聚集效應日益凸顯
從燃料電池動力系統、電堆及零部件地區分布來看,燃料電池產業分布集中度較高,主要集中在北京、長三角和珠三角地區。這些地區經濟發展水平高,具備發展燃料電池技術的實力。并且高校密集,為燃料電池的發展提供了技術支撐。我國一些主要氫燃料示范項目如北京奧運會燃料電池示范項目、上海世博園示范運營項目、深圳大運會示范項目也是相關地區燃料電池產業的發展的契機。隨著目前我國燃料電池產業布局逐漸拉開帷幕,預計未來行業布局將逐步向中東部地區擴散。
圖表 3 燃料電池動力系統、電堆及部件企業地區分布

燃料電池企業技術來源以校企合作的科技成果轉化為主
早期燃料電池企業的發展大多依托高校,如清華大學、同濟大學和大連理工大學,這些學校所屬的地理位置與行業聚集區域分布一致。這些企業大多采用自主研發的路線,經過多年的積淀,如新源動力、億華通已經可以代表中國燃料電池企業的最高水準,億華通的燃料電池發動機已經配套到了宇通、福田等燃料電池客車中。
在走自主研發技術路線的企業中,也有一些屬于歸國技術人員創辦的企業,如2010年成立的氫璞創能的核心技術人員均來自國外著名燃料電池企業,其公司生產的燃料電池電堆產品已被應用到了東風特汽、中植、五洲龍等汽車中。
此外,中外合資燃料電池企業也具有很強的市場競爭力,由愛德曼、百應能源提供的燃料電池都已被引入了主流車企。由于燃料電池技術壁壘高,一般企業通過自主研發的形式難以進入該領域,近年,如江蘇索爾、雙登集團、雄韜股份、南都等電池類企業,以及大洋機電、雪人股份等機電類企業通過技術引進、投資入股等方式布局燃料電池產業鏈。
圖表 4 我國主要燃料電池企業技術來源



