全文字数：3,033字，精读时间：6分钟

本文援引于报告《2020年中国燃料电池电堆行业概览》，首发于头豹科技创新网（www.leadleo.com）。

头豹科技创新网内容覆盖全行业、深入垂直领域，行业报告每日更新；政策图录、数据工具助您轻松了解市场动态；智能关键词轻松搜索，直奔行业热点内容。

诚挚欢迎各界精英交流合作，头豹承接行业研究、市场调研、产业规划、企业研究、商业计划、战略规划等业务，您可发送邮件或来电咨询。

客服邮箱：CS@leadleo.com 咨询热线：400-072-5588

电堆行业短期受新冠疫情影响，长期潜力巨大、前景向好

2020年新冠病毒开始在全球蔓延，对社会和经济发展带来了极大影响。中国业内专家表示，原先电堆行业的发展领先于国家政策要求，但由于疫情导致的停工停产以及下游需求的锐减，中国电堆行业在2020年上半年基本处于停滞状态，现在已经基本和政策同步。随着中国疫情的好转，电堆行业逐渐进入复苏阶段，进入新一轮发展期。

近年来以电堆为核心生产的燃料电池是新能源行业的重要代表产品之一。其零排放、无污染等特点使之成为了21世纪革命性的新能源技术，应用于汽车、发电装置、电子器械等领域。业内专家介绍，过去两年内，燃料电池以及电堆行业迎来了快速发展，在诸多技术方面实现了突破，未来将继续在政策的支持下迎来高速发展。

电堆是燃料电池的“心脏”，是燃料电池工作的重要组成部分

燃料电池是具有发展潜力的新能源产品之一，其工作原理是通过向电堆注入气体燃料产生电化学反应发电。因此本质上燃料电池与传统电池有较大差异，燃料电池本身并不具备储能的功能，仅提供电流，因此燃料电池常被称作发电装置。燃料电池电堆是由众多单体电池按照特定工艺串联组装制成的发电装置。其中每个单体电池都由双极板、膜电极和相关套件组成，其内部通过注入氢气和氧气发生氧化还原反应形成电子运动，从而产生电流。目前燃料电池电堆并没有明确的分类，业内仅通过串联单体电池的多少将燃料电池分为不同的功率规模，例如4kW、40kW、60kw、130kW产品等。

以电堆为核心生产的燃料电池汽车或将引领新能源汽车行业发展

燃料电池系统是电堆最终实现应用的终端产品，结构主要包括了燃料电池电堆、管理系统、辅助系统以及气体循环系统。根据使用场景的不同，应用于交通运输领域的燃料电池常被称为燃料电池发动机，但本质上燃料电池系统和发动机同属一种产品。

从结构上来看，电堆是整套系统技术含量最高且最为核心的组成部分，负责为系统提供电力。气体循环系统主要负责电堆气体燃料的传输以及反应气体的排出，从而实现燃料电池的正常运作。管理系统主要包括水管理系统和热管理系统，主要负责反应物排出、热量传导等工作。辅助系统则是保障系统顺利运行而加入的模块，包括控制系统、安全监测系统等。主要负责控制燃料电池装置的启动和停止、数据传输、系统调节、安全监测及保障措施等。

由上述零部件组装而成的燃料电池系统（发动机）将被应用于电子产品、电池充电器、发电站、汽车等诸多应用领域，为其提供电力。

电堆行业仍处于发展早期阶段，产业链初见雏形

中国燃料电池电堆行业市场规模受燃料电池行业发展影响。当前燃料电池电堆行业规模较小，主要由于上游组件的技术水平不足以及下游需求端乏力导致。预计随着燃料电池电堆产业链上游国产化程度的提升，中游电堆产能释放，进而推动全行业快速发展。燃料电池电堆的产业链上游主要以组件供应商为主，主要负责提供生产燃料电池电堆所需的各类型部件。产业链中游为燃料电池电堆生产商，负责将双极板、催化剂、质子交换膜等组件进行组装，生产标准化电堆产品。产业链下游为燃料电池生产商，负责生产能直接应用的燃料电池（模块）终端产品，应用于汽车、发电站、便携式电源等场景。

电堆行业在过去五年初步形成产业规模，未来五年将迎来高速发展期

中国燃料电池电堆行业作为燃料电池最重要的上游组成部分，在过去五年间发展迅速，市场规模实现了年复合增长率229%的增长，行业从无到有并初步形成了一定的规模。截至2019年，中国燃料电池电堆行业市场规模约3.84亿元，较2015年总体增长约3.83亿元。根据头豹分析师测算，2019至2024年间燃料电池电堆行业增速将有所放缓回归正常区间，但总体上继续维持行业的高速发展。

燃料电池电堆产业化面临挑战，技术成发展X因素

燃料电池电堆及其上下游产业链目前仍处于发展的起步阶段，技术是限制行业规模快速增长的重要因素之一。预计随着相关重要技术的改进或突破，燃料电池电堆行业将迎来高速发展阶段。技术突破具体包括解决使用场景限制、实现产品的国产化批量化生产以及生产工艺技术的迭代等。从产业链角度来看，技术突破主要体现在三个方面：

(1)  技术突破实现上游核心零部件的自主生产: 随着本土企业积极组建专业科研团队、加大研发投入，企业陆续攻克膜电极、双极板等核心零部件的技术难点。上游掌握核心零部件知识产权、具备自主生产能力的本土企业数量将进一步增多，进而提升中国企业及产品竞争力。未来中国上游零部件行业将逐渐走出空白领域，形成具有一定规模的成熟上游市场。

(2)  技术突破推动中游电堆行业成本下降、产量提升: 通过提升、改进电堆的生产环节，引入自动化生产技术，电堆成本有望继续下降至合理应用区间。同时，本土零部件的成功批量化生产将进一步缓解中游电堆企业的采购压力，为电堆行业的产量提升提供支持。

(3)  技术突破加快下游市场产业化进程: 燃料电池汽车在中国诸多地区由政府牵头，企业参与的方式进行了区域性试运行。随着相关应用技术难点的突破例如储氢方式，动力模块设计，燃料电池系统的组装及批量化生产，行业有望逐步由区域性试验进入到规模化商业应用阶段，迎来燃料电池及电堆行业的高速发展期。

预计随着相关技术的突破，电堆行业的产业化进程将快速推进，实现电堆全产业链自上游到下游的快速发展。

深度见解：行业前景向好，发展面临诸多挑战及不确定性

中游市场格局尚未形成，企业发展情况取决于其技术能力及产业化水平。根据业内专家介绍，目前中游的电堆生产企业基本尚未实现盈利，企业研发的产品并未大规模投入生产及使用。因此率先实现产品商业化批量销售的企业将有望迅的抢占当前基本处于空白的燃料电池应用市场，并成为行业发展的龙头企业之一。

除此之外，下游燃料电池应用环节同样面临严峻挑战。燃料电池是否能战胜锂电池成为新能源的主流技术存在不确定性。作为全球新能源汽车的龙头企业之一，特斯拉主张以锂电池动力汽车作为未来主流的汽车技术路线，其在大功率充电站的建设上可以看做是解决锂电池充电时间长的重要解决方案。同样作为大型整车制造商的丰田则持续加码氢燃料动力汽车的发展，其推出的Mirai氢燃料电池车早已在2014年投入商业化销售。锂电池和燃料电池分别需要解决充电效率和产业化的问题，目前尚不能确定何种新能源汽车的发展将成为未来主流趋势。除此之外，中国市场则选择了一条全新的技术路线，即燃料电池增程式动力汽车。主要是通过锂电池启动汽车或提供备用能源，由燃料电池提供动力的技术结合方案。目前来看，未来交通运输领域的发展将取决于各技术路线的实际推进情况。