氢能膜电极行业报告：质子膜、催化剂、扩散层（31页）

行业报告下载 2022年11月09日 07:05 管理员

膜电极处于燃料电池产业链上游环节，是燃料电池技术和成本中心。催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成膜电极和双极板构成电堆的上游，电堆与空压机、氢气循环泵、储氢瓶系统等其它组件构成燃料电池动力系统，下游应用对应交通领域和备用电源领域，主要是商用车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。从成本端来看，燃料电池系统在氢能车购置成本中占比超过 60%，而电堆成本在系统中占比同样超过 60%，是氢燃料电池汽车成本占比最高的环节。在燃料电池反应过程中，氢气通过扩散层至阳极催化层，在催化层作用下生成氢离子和电子，电子传递到阳极气体扩散层向外电路传递，氢离子由阳极催化层通过质子交换膜传导至阴极催化层，外电路的电子经由阴极气体扩散层向阴极催化层传递，在阴极催化剂的作用下电子、质子、氧气在阴极催化层生成 H2O，H2O 通过阴极气体扩散层排除。当前交通领域电动化技术解决方案主要为纯电动及燃料电池，两者对比各有明显优劣势。其中，氢燃料电池优势在更高的功率和能量密度，在载重和续航方面有优势，而在加氢站等配套设施方面相较纯电存在劣势；

而对于纯电车，虽然续航能力有弱势，但是满足城市内的公交、物流车、环卫等短途行驶的续期，由于当前的成本优势，短期内城市内交通工具的纯电化会更加迅速。因此，从技术特性上，氢燃料电池汽车适用包括固定路线、中长途干线、高载重应用场景的商用车。“以奖代补”新政鼓励车型朝大功率与重载方向发展。在 2020 年 9 月发布的“以奖代补”新政中，大功率、高载重的重卡同样成为补贴最多的车型，我们以 2021 年积分标准测算，其中功率≥110kw，载重 31 吨以上的重卡最多可享受国补 50.4 万元，假设地补按照 1:1 比例实施，则该型号重卡最多可享受补贴 100 万元，而当前配备 110kw 功率的燃料电池重卡售价仍普遍在 130~150 万元左右，对比同规格的柴油重卡销售价格，实施完补贴后的氢燃料重卡将在初次购买成本上获得优势。政策正式落地将加速国内氢燃料电池车产销，根据《氢能产业中长期发展规划（2021-2035）》，到 2025 年国内氢燃料电池车保有量达到 5 万辆，对应 2025 年销量 2 万辆左右。规模化、国产化推动下，燃料电池成本有望快速下降，据我们保守测算，到 2030 年国内氢燃料电池车全生命周期成本将实现与柴油重卡平价，经济性优势驱动下，氢燃料电池车将持续放量，2030 年产销规模至少达到 10 万辆水平。