作為能夠不間斷提供穩(wěn)定電力的綠色能源，燃料電池的首次應用就在美國國家航空暨太空總署1960年代的太空任務當中，為探測器、人造衛(wèi)星和太空艙提供電力。從此以后，燃料電池就開始被廣泛使用在工業(yè)、住屋、交通等方面，作為基本或后備供電裝置。

圖表 1  燃料電池應用舉例

氫燃料電池和鋰電池對比應用優(yōu)勢明顯

由于技術成熟度高、產業(yè)鏈布局相對容易、成本較低等因素，鋰電池是目前新能源領域主流的技術路線。但國外一些企業(yè)一直看好氫燃料電池技術，如豐田從90年代至今一直致力于氫燃料電池的開發(fā)，目前已成功發(fā)售氫燃料電池乘用車、貨車、卡車、叉車等產品，截至2017年12月豐田Mirai全球共計銷售5300輛。出于鋰電池安全性和柴油叉車尾氣的問題，歐美物流行業(yè)已大規(guī)模使用燃料電池叉車，雖然初次購買燃料電池叉車成本會高于普通叉車，但據美國國家可再生能源實驗室統(tǒng)計，2013年鋰電池叉車每年運營成本為1.97萬美元/輛，燃料電池叉車僅為1.78萬美元/輛，比鋰電池叉車低10%。燃料電池目前在中國的發(fā)展主要受到技術門檻高、產業(yè)鏈布局投資高昂的影響，在市場推廣上較國外相比較為緩慢。

圖表 2  氫燃料電池和鋰電池優(yōu)劣勢對比

燃料電池企業(yè)布局區(qū)域性特征明顯，聚集效應日益凸顯

從燃料電池動力系統(tǒng)、電堆及零部件地區(qū)分布來看，燃料電池產業(yè)分布集中度較高，主要集中在北京、長三角和珠三角地區(qū)。這些地區(qū)經濟發(fā)展水平高，具備發(fā)展燃料電池技術的實力。并且高校密集，為燃料電池的發(fā)展提供了技術支撐。我國一些主要氫燃料示范項目如北京奧運會燃料電池示范項目、上海世博園示范運營項目、深圳大運會示范項目也是相關地區(qū)燃料電池產業(yè)的發(fā)展的契機。隨著目前我國燃料電池產業(yè)布局逐漸拉開帷幕，預計未來行業(yè)布局將逐步向中東部地區(qū)擴散。

圖表 3  燃料電池動力系統(tǒng)、電堆及部件企業(yè)地區(qū)分布

燃料電池企業(yè)技術來源以校企合作的科技成果轉化為主

早期燃料電池企業(yè)的發(fā)展大多依托高校，如清華大學、同濟大學和大連理工大學，這些學校所屬的地理位置與行業(yè)聚集區(qū)域分布一致。這些企業(yè)大多采用自主研發(fā)的路線，經過多年的積淀，如新源動力、億華通已經可以代表中國燃料電池企業(yè)的最高水準，億華通的燃料電池發(fā)動機已經配套到了宇通、福田等燃料電池客車中。

在走自主研發(fā)技術路線的企業(yè)中，也有一些屬于歸國技術人員創(chuàng)辦的企業(yè)，如2010年成立的氫璞創(chuàng)能的核心技術人員均來自國外著名燃料電池企業(yè)，其公司生產的燃料電池電堆產品已被應用到了東風特汽、中植、五洲龍等汽車中。

此外，中外合資燃料電池企業(yè)也具有很強的市場競爭力，由愛德曼、百應能源提供的燃料電池都已被引入了主流車企。由于燃料電池技術壁壘高，一般企業(yè)通過自主研發(fā)的形式難以進入該領域，近年，如江蘇索爾、雙登集團、雄韜股份、南都等電池類企業(yè)，以及大洋機電、雪人股份等機電類企業(yè)通過技術引進、投資入股等方式布局燃料電池產業(yè)鏈。

圖表 4  我國主要燃料電池企業(yè)技術來源

燃料電池企業(yè)產業(yè)鏈不斷縱深發(fā)展，突圍核心技術壟斷

上海神力、新源動力、上海攀業(yè)等都是我國較早開展燃料電池電堆研發(fā)和生產的企業(yè)，上海燃料電池和億華通主要關注燃料電池動力系統(tǒng)研發(fā)，上海燃料電池主要針對轎車市場，億華通主要針對客車市場，上汽集團也一直從事燃料電池轎車開發(fā)。從下表可以看出，燃料電池企業(yè)產業(yè)布局主要圍繞燃料電池電堆或者動力系統(tǒng)展開，與國外燃料電池企業(yè)相比，制氫、儲運環(huán)節(jié)較少涉及。

圖表 5  我國主要燃料電池企業(yè)產品類型