燃料电池汽车具备长续航里程、快速加注、高功率密度、 低温自启动等技术特点，燃料电池汽车更适用于长途、重载、商用等领域，而电动汽车 更适用于城市、短途、乘用车等领域。氢燃料电池汽车作为新能源汽车的重要技术路线 之一，将与电动汽车长期并存互补。

根据我国各省对于燃料电池汽车的规划，2023和2025年燃料电池汽车保有量分别达到3.01和7.95 万辆，2020年底燃料电池汽车保有量为7352辆，预计到2025年燃料电池汽车复合增长率为88%。

一、氢燃料电池技术路径及关键点：质子交换膜燃料电池是主流技术，关键材料催化剂以及质子交换膜当前依赖进口，未来国产替代是降本关键
1、质子交换膜燃料电池是主流技术
燃料电池的主要技术路径是质子交换膜燃料电池，质子交换膜燃料电池的主要优点在于功率密度大、 重量轻、体积小、寿命长、工艺成熟、可低温下快速启动。
当前质子交换膜燃料电池装机占比75%，是当前技术成熟度最高以及装机量占比最高的技术路线。因此，质子交换膜是燃料电池的核心材料，质子交换膜性能好坏直接决定氢燃料电池的性能和使用寿命。

2、催化剂以及质子交换膜当前依赖进口，未来国产替代是降本关键
2017年，我国燃料电池系统国产化率为30%，2020年达到60%，预计到2022年我国有望完全实现燃料电池产业链国产替代。当前我国燃料电池国产化进程相对较低主要是催化剂以及质子交换膜环节，未来两年实现催化剂以及质子交换膜的国产化是降本关键。

二、氢燃料电池成本构成

氢燃料电池是氢能产业链的最核心的部分，占全车价值40%，电堆是产业链上占比较大的重要部件，产业格局上，海外仍为主导，我国企业国产替代空间大。
燃料电池动力系统占全车价值大致为40%，其产业链包括电堆（62%）、空气压缩机（16%）、冷却系统（7%）、控制系统（4%）等多个部件。
电堆当中催化剂、双极板、质子交换膜等核心部件又占有相当比重。下面将着重介绍燃料电池产业链中成本占比较大的重要部件的行业情况。

1、电堆系统，占燃料电池成本的62%，是最核心，价值量最高的环节。
电堆是发生电化学反应的场所，也是燃料电池动力系统核心部分，占燃料电池成本62%。从市场份额来看，国产企业已经取得领先优势，出货量占比58%，但在电堆功率、电池系统耐久性、产品稳定性等技术方面仍与海外有一定差距，上市公司主要有亿华通、潍柴动力、大洋电机等。电堆的主要组成为膜电极（催化剂，质子交换膜等）和双极板，具体价值量排序分别为：
1）催化剂，占电堆成本的36%：
氢燃料电池中催化剂是氢燃料电池活化极化的主要因素，而且选材须考虑耐高温和抗腐蚀问题，常用的是担载型催化剂 Pt/C（Pt铂纳米颗粒分散到碳粉载体上）。
价值量占比来看，作为电堆中的重要部件，催化剂占电堆成本的36%，占整个燃料电池成本的22%。燃料电池对催化剂的性能要求很高，目前我国的催化剂市场基本被国外企业占据，约占市场 75%-82%份额， 国内主要企业仍处于小批量生产或研发阶段。
2）双极板，占电堆成本的23%：
双极板是电堆的核心结构零部件，其性能直接影响到电池的使用寿命和输出功率，成本占比也较大，占电堆成本的23%，占燃料电池的14%。
当下，双极板的原材料主要采用金属或石墨。前者在乘用车上使用较多，后者一般在商用车上使用。在国内市场，石墨双极板已实现国产化，但是金属双极板还处于研发阶段，未来国产替代空间大。
3）质子交换膜，占电堆成本的16%：
质子交换膜是整个电堆的核心组件之一，成本占电堆的16%，占燃料电池的10%。当前市场核心技术主要掌握在美国科慕手中，科慕占据了全球绝大多数份额。目前国内能批量化供应的只有山东东岳(东岳硅材持股)，已经进入了奔驰供应链体系。
4）气体扩散层，占电堆成本的7%：
气体扩散层的主要作用是支撑催化层、稳定电极结构，材料由碳布、导电炭黑等构成。其成本占电堆的12%，占燃料电池的7%。行业格局方面，气体扩散层核心材料碳纸被海外垄断，国内尚未实现商业化。

2、空压机，占燃料电池成本的16%：
空气压缩机是燃料电池系统中最重要的部件之一， 直接影响到燃料电池的功率、效率和尺寸，其价值量约占整个燃料电池系统的16%。
目前国内空压机技术较国际水平仍有差距，实车试验功率仅为30kw (国际为100kw)。未来随着国内技术的进步，国内企业如雪人股份、昊志机电等有望逐步突破。

三、核心公司

膜电极：由于当前膜电极的关键材料催化剂以及质子交换膜主要依赖进口，未来国产替代是降本关键。因此积极布局膜电极的核心公司未来有望推动我国燃料电池成本下行，从而实现产业化。
目前我国国产膜电极领先企业为鸿基创能、武汉理工新能源、擎动科技，但是当前这几家公司并未上市。
鸿基创能：主营膜电极研发和产业化，2019 年实现年产 10 万平方米 膜电极的规模，2020 年实现大规模产业化。
擎动科技：膜电极产能达3万平，公司拥有国内首条“卷对卷”直接涂布法膜电极生产线。
武汉理工氢电科技：自2005年以来一直致力于膜电极领域研究，2019年公司膜电极成产线正式投产，当前具有2万平米产能。

上市公司中，美锦能源以及雄韬股份通过持股膜电极公司未来有望核心受益。

电堆系统

亿华通：2019年《推荐车型目录》燃料电池配套车型市占率20%（排名第一），装机量市占率19%（排名第二）。
潍柴动力：公司于2016年开始涉足氢燃料电池，2018年公司整合加拿大巴拉德，2020年产能两万台燃料电池工厂正式投产，是目前全球最大的氢燃料电池发动机制造基地。目前潍柴动力已掌握了电堆、空压机、双极板、电机、电控等氢燃料电池系统的关键核心技术。
雪人股份：公司在重庆投资设立燃料电池发动机及其核心零部件制造项目，未来将达到年产10万套燃料电池发动机及电堆等核心部件的产能。
美锦能源：公司参股的广东国鸿氢能科技有限公司生产燃料电池电堆及燃料电池动力系统总成。
大洋电机：主要产品包括氢燃料电池发动机核心零部件、氢燃料电池发动机和氢燃料电池动力总成系统等，具备3000套氢燃料电池系统的生产能力。