 推荐点此看视频版：点此看视频版 在很多人的印象里，日本掌握了氢燃料电池技术的绝大部分专利，中国因为起步太晚，所以铁定没戏。如果你要这么想，那你就大错特错了。目前中国燃料电池系统的国产化程度，已经从2017年的30%，提升到目前的90%，甚至国产龙头亿华通的新一代自主氢燃料电池发动机，零部件国产化率高达100%！以目前的国产化速度，我可以大胆预测一下，未来氢燃料电池，最先实现产业化的一定是中国，并且3年之内，氢燃料电池系统有望完全实现国产化供应，最重要的一个原因就是，我们有“集中力量办大事”的制度优势，基建狂魔可不是白叫的！  聊技术之前，我们有必要了解一下巴拉德是谁？很多人都误以为丰田氢能车的技术全球第一，其实丰田的优势也仅限于乘用车等小型动力市场，而在公交、卡车、火车和海运等重型、中型动力市场，巴拉德占据领先位置，是全球最早将氢燃料电池技术商业化的公司，尤其是在质子交换膜燃料电池PEMFC 的技术上，全球第一。  目前国内燃料电池的技术转让也大都来自巴拉德，而非日本。潍柴动力成立合资公司，花9000万美元的技术转让费，拿到了巴拉德最新一代LCS电堆在中国独家生产和组装的权利，现在是巴拉德的第一大股东。   这9000万美元的转让费到底值不值？虽说是最新一代的电堆技术，但目前拿到的仅仅只是一个尚未成型的产品技术，也就是说潍柴提前承担了该项产品技术，在未来商业化道路上的所有风险，你再看一下它的技术转让，同一个产品多家授权，看着这几家企业打价格战，自己在一边坐收渔利，而且技术类型还都是以组装为主，感觉潍柴有被割韭菜的风险，花11亿成为第一股东，肯定是想在未来拿到巴拉德燃料电池的核心技术，可现在看的话，巴拉德始终把核心的膜电极技术握在手里，并不开放。所以这就引出来我今天的主题了，关键核心技术是要不来、买不来、讨不来的！必须以自力更生为主！争取外援为辅！  接下来就进入正题，给大家汇报一下国内氢燃料电池产业链，核心部件的最新进展和突破，燃料电池系统，是氢能车上最核心的部件，就如同燃油车里的发动机，在整车成本中的占比超过 60%。燃料电池系统又包括燃料电池堆和辅助系统（辅助系统简称 BOP，包含氢气循环系统、空压机、水热管理系统等），其中电堆、氢气循环系统、空气压缩机、膜电极、双极板、催化剂、碳纸、质子交换膜，是整个系统中最核心的部件。一辆氢燃料电池大客车的造价是普通柴油大客车的三四倍，为什么这么贵？就是因为这些核心部件，尚未实现大规模国产化替代。  先说一下电堆，电堆是燃料电池发动机的动力来源，更是整个燃料电池产业链中成本和技术的核心部分。我们看一下2021年，电堆的市场份额排名，清能股份，以25%的份额稳居第一名，巴拉德和神力科技，以16%的份额，并列第二名。清能股份主要走的是大功率电堆的技术路线，自主研发关键零部件和原材料，单堆150kW及以上电堆，配套重卡出货量超200台，而且国外市场出货量占比超30%。   电堆由多个单体电池堆叠而成，而单体电池又是由双极板和膜电极组成。先说一下双极板，双极板用来隔绝氢气和氧气,石墨双极板是比较成熟的老技术，金属双极板是最新的技术发展方向，安泰科技的金属双极板，已经在给巴拉德供货了。上海治臻，去年建成了全球最大的一条金属双极板产线，年产能340万片。拥有完全自主知识产权的关键核心技术，达到国际一流水平。  接着说膜电极，膜电极是实现化学能-电能转换的场所。头部企业鸿基创能，是国内首家将膜电极国产化并规模化生产的公司，巴拉德的氢能巴士、物流车、叉车都有在用，目前鸿基创能的年产能达到30万平米、1000万片，可满足每年约3万辆氢能车膜电极的需求。 膜电极再细分一下，又是由催化剂、质子交换膜、碳纸组成。先说催化剂，催化剂层是氢气和氧气发生电化学反应产生电流的场所，这个材料市场目前被日本田中贵金属、英国庄信万丰、比利时优美科垄断，所以目前比较依赖进口，唯一的催化剂上市公司贵研铂业，还处于实验室研究阶段。 膜电极的另外一个关键材料--质子交换膜，这玩意性能的好坏，直接决定了氢燃料电池的性能和使用寿命。丰田 MIRAI、现代 NEXO 、本田 CLARITY，还有国内大部分企业，用的都是美国戈尔的，国内头部企业是东岳集团，市场份额排在美国戈尔和科慕之后，拥有国内唯一的全氟酸质子膜树脂合成生产线，并且实现了量产，目前产品已经打入了奔驰公司的供应链。 膜电极的最后一个关键材料--气体扩散层的碳纸，国内碳纸类材料的实验室技术，可对标国外部分先进产品的水平，相信没几年就能进入产业化阶段。 然后再看一下辅助系统里的空压机，也就是空气循环系统，通过对进堆空气进行增压，为电堆提供适量适压的氧气。国内头部企业雪人股份，通过并购参股瑞典SRM公司，拥有了全球领先的燃料电池空压机和氢循环泵技术，目前已向国内 21 家整车和发动机企业供货。可以说，空压机我们已经实现了全功率段国产化，目前国产化率接近100%。 再看一下氢气循环系统，氢气循环系统的作用，是将电堆未反应的氢气，再次循环到电堆的氢气入口，从而提升氢气的利用率及涉氢安全。2020年之前，国内的氢气循环泵市场，是被德国普旭垄断的，到了2020年之后，国内龙头上海政飞打破垄断，研发的产品在功率、流量、温度范围等方面，优于德国普旭的产品，所以搞的普旭混不下去了，现在基本退出了国内市场。 最后再看一下储氢罐，高压气态储氢方案因为技术成熟，所以我们用得比较多，但是液态储氢的运输能力，是高压气态氢气的十倍以上，非常适合重卡这种有长续航、重负载要求的汽车。所谓液氢也就是氢气在零下253度时保持的液体形态，国外液氢技术相对比较成熟，国内的话因为高成本和安全问题得不到解决，所以目前还没有大规模民用，只有航天领域常用，前段时间航天六院打破国外垄断，成功研制出了氢气液化系统，设备卡脖子问题算是解决了。 整机来看的话，亿华通是国内龙头，国内67款燃料电池车都安装了亿华通的燃料电池系统，新一代自主氢燃料电池发动机，零部件国产化率高达100%！ 电堆和膜电极可以自己造，在低温启动和效率方面略有优势。国产电堆已实现批量供应，双极板和膜电极接近国际先进水平，部分指标落后。空压机和氢气循环泵接近或达到国际先进水平，国产质子交换膜进入小批量商用阶段，在氢能重卡、公交等领域开启示范运营。现在主要是催化剂和碳纸材料尚未实现国产化，还处于研发或送样测试验证阶段，还有储氢罐液氢技术，尚未实现大规模民用。 总之，不论是燃料电池系统还是电堆，目前国产化率基本达到90%，一些辅助系统的性价比，甚至明显超过国外，以目前的技术进步和基础设施建设速度，预估到2025年，氢能车就可以实现较高的技术成熟度。2030 年氢能车的价格，就可以达到柴油车的水准。我大胆预测一下，未来氢燃料电池，最先实现产业化的一定是中国！尤其是氢能重卡！ |
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