降低电堆成本是燃料电池汽车商业化的关键

燃料电池之“心”——氢燃料电池电堆

氢燃料电池电堆是燃料电池中氢燃料发生化学反应的场所，是燃料电池的核心。燃料电池电堆包括催化剂、质子交换膜、气体扩散层、双极板，以及其他结构件如集流板、密封件、端板等各种部件。据沙利文数据，年电堆成本约占燃料电池系统成本65%，所以降低电堆成本是燃料电池汽车商业化的关键。

从出货量情况来看，据华经情报网数据，年我国燃料电池电堆出货量为MW，同比增长%，行业增速趋快，新增市场规模约为6.2亿元，预计-年燃料电池电堆新增市场需求的CAGR为87%，预计到年和年，燃料电池电堆新增市场分别为75、亿元。

年-年我国燃料电池电堆出货量及增速情况

图片来源：德邦证券

我国氢燃料电池电堆年新增市场需求

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膜电极主要包括催化剂、质子交换膜以及气体扩散层。作为核心部件，膜电极的质量直接决定了氢燃料电池的功率密度、寿命以及耐久性等重要指标。

常见的膜电极根据其中电解质的不同，可分为碱性燃料电池（AFC）、熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）、磷酸燃料电池（PAFC）、固态氧化物燃料电池（SOFC）、质子交换膜燃料电池（PEMFC）几种。

其中，质子交换膜PEM目前是处于商业化最前沿的燃料电池，具有多种优点，包括功率密度高、启动时间短（1min左右）、操作温度低（℃）、对氧化剂要求较低（空气就可以作为其氧化剂来源）等，使得PEM成为研究热点并得到了快速发展。

几种主要燃料电池特点

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国内部分膜电极企业生产情况

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我国膜电极的起步虽然较晚，但发展非常迅速。自21年后，国内多家企业纷纷布局膜电极产业。

在生产技术方面，双面直接涂布技术和膜电极一体成型技术为当前主流。19年以后以擎动科技、武汉理工氢电及泰及动力等企业的国产膜电极生产线先后落成，国产膜电极正逐步向批量生产阶段迈进。

在技术参数方面，国内企业生产的膜电极的技术参数已经接近国际先进水平，部分指标已经优于国际领先水平。例如：国内在膜电极方向处于领先地位的企业武汉理工新能源、擎动科技以及鸿基创能的产品的功率密度均已超过1W/cm2，鸿基创能的产品的膜电极功率已经达到1.4W/cm2，测试使用寿命达到1至2万小时，基本满足商业化要求。

国内外膜电极产品主要参数情况

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国内膜电极在成本方面具有较强的优势，并且在未来有持续下降的可能。这是由于：

（1）国产燃料电池膜电极将开始规模化应用，这将显著增强供应商的议价能力，在大批量采购的情况下原材料成本存在大幅下降的空间；

（2）在生产规模增大带来规模效应的情况下，高昂的设备成本将得到进一步摊薄，这将进一步带动膜电极成本的下降。

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据统计年度我国氢燃料电池膜电极出货量已由年的0.76万平方米上升至3.68万平方米。由于氢能在我国的整体

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