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氢燃料电池行业市场分析

氢燃料电池用途广泛，燃料电池汽车是氢能应用的重要场景

氢燃料电池汽车是氢能的重要应用场景，具备减碳、里程长等优势

氢燃料电池车是氢能应用的重要场景

全绿色低碳转型有望推动氢能需求提升：氢能是用能终端实现绿色

低碳转型的重要载体，全多国制定绿色转型计划，并制定中长期碳

排放目标，联合国表示到2030年全碳减排50%已成各国共识。根

据Statista数据，主要国际能源组织针对2050年氢能在全能源总

需求中的占比进行了预测，数据显示主要能源组织预测到2050年氢

能在总能源中的占比将达22%,其余几家机构的预测值在12%-18%

间不等。以国际可再生能源机构12%的占比预测为例，绿氢产量将

提升到2050年的6.14亿吨。

交通领域将成为氢能应用的重要场景，氢燃料电池汽车需求有望快速

增长：根据中国氢能联盟数据，2020-2060年通过使用绿氢有望实现

超过200亿吨的碳减排量，其中交通行业累计减排量最大，约为156

亿吨，减排占比70%以上，可再生氢将在交通、钢铁、化工等领域

成为主要的零碳原料。根据我们的测算，全绿氢需求有望从2021

年的3.76万吨增长到2030年的3320.44万吨，CAGR有望达到

112.49%o根据Statista和国际可再生能源机构预测，绿氢在交通业

总能源消耗中的占比预计由2020年低于0.1%的较低水平提升至

2050年12%。2017-2021年，随着氢燃料电池车销量提升，燃料电

池在交通领域装机量逐步提升。根据E4tech数据，2017-2021年交

通领域氢燃料电池装机逐渐由435.7MW提升至1,964.80MW,复合

增长率达46%。2017-2021年交通领域氢燃料电池装机占全燃料

电池总装机比例逐步由66%提升至85%。在碳达峰、碳中和的目标

指引下，氢燃料汽车需求有望快速增长。根据中国氢能联盟预测，

2050年我国燃料电池汽车保有量有望超过300万辆，加氢站数量有

望达到1万座，氢能消耗占比将达到10%。

图表4.2020-2060年各行业用氢累计减排量

氢燃料电池是燃料电池汽车的核心零部件，具有转化效率高、无碳排

放等特点：燃料电池汽车主要结构包括电驱系统、燃料电池、车载储

氢系统、电池系统等。根据国富氢能招股说明书（申报稿），氢燃料

电池成本约占燃料电池汽车总成本的50%,且燃料电池性能对整车

功率输出、运行寿命等参数具有重要影响，因此氢燃料电池是燃料电

池汽车的核心零部件。氢燃料电池是由电极、电解质、外部电路三部

分构成的电化学装置，可通过电化学反应将氢气的化学能转变为电能。

主流技术——PEM燃料电池的发电原理为：燃料氢（气）进入燃料

电池的正极，在阳极上进行还原反应，释放电子形成带正电荷的氢离

子，氢离子穿过电解质到达负极，在负极与氧化剂（氧气）上进行氧

化反应生成水。在此过程中，电子不能通过电解质，从而只能流入电

路，形成电流，产生电能。由于燃料电池工作并不通过燃烧等热机过

程，可直接将化学能转化成电能，理论上燃料电池热电转化效率可达

85%-90%o

与燃油车相比，氢燃料汽车运无污染，且能量转化效率较高

燃料可再生，运过程中无碳排、无污染：氢燃料电池汽车的燃料为

氢气，氢电转化的生成物只有水，因此氢燃料电池汽车的运可实现

零排放，即不会生成C、C02或硫化物等污染物。根据碳中和专业

委员会数据，1升汽油燃烧会释放2.30kgC2、0.627kg碳、1升柴

油燃烧会释放2.63kgC2、0.7