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(yīng)用就在美國國家航空暨太空總署1960年代的太空任務(wù)當(dāng)中，為探測(cè)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(yīng)用舉例

氫燃料電池和鋰電池對(duì)比應(yīng)用優(yōu)勢(shì)明顯

由于技術(shù)成熟度高、產(chǎn)業(yè)鏈布局相對(duì)容易、成本較低等因素，鋰電池是目前新能源領(lǐng)域主流的技術(shù)路線。但國外一些企業(yè)一直看好氫燃料電池技術(shù)，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(chǎn)品，截至2017年12月豐田Mirai全球共計(jì)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(huì)高于普通叉車，但據(jù)美國國家可再生能源實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)計(jì)，2013年鋰電池叉車每年運(yùn)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(shù)門檻高、產(chǎn)業(yè)鏈布局投資高昂的影響，在市場(chǎng)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(shì)對(duì)比

燃料電池企業(yè)布局區(qū)域性特征明顯，聚集效應(yīng)日益凸顯

從燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)、電堆及零部件地區(qū)分布來看，燃料電池產(chǎn)業(yè)分布集中度較高，主要集中在北京、長(zhǎng)三角和珠三角地區(qū)。這些地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平高，具備發(fā)展燃料電池技術(shù)的實(shí)力。并且高校密集，為燃料電池的發(fā)展提供了技術(shù)支撐。我國一些主要?dú)淙剂鲜痉俄?xiàng)目如北京奧運(yùn)會(huì)燃料電池示范項(xiàng)目、上海世博園示范運(yùn)營項(xiàng)目、深圳大運(yùn)會(huì)示范項(xiàng)目也是相關(guān)地區(qū)燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展的契機(jī)。隨著目前我國燃料電池產(chǎn)業(yè)布局逐漸拉開帷幕，預(yù)計(jì)未來行業(yè)布局將逐步向中東部地區(qū)擴(kuò)散。

圖表 3  燃料電池動(dòng)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(shù)來源以校企合作的科技成果轉(zhuǎn)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(xué)、同濟(jì)大學(xué)和大連理工大學(xué)，這些學(xué)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(jīng)過多年的積淀，如新源動(dòng)力、億華通已經(jīng)可以代表中國燃料電池企業(yè)的最高水準(zhǔn)，億華通的燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)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(shù)路線的企業(yè)中，也有一些屬于歸國技術(shù)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(shù)人員均來自國外著名燃料電池企業(yè)，其公司生產(chǎn)的燃料電池電堆產(chǎn)品已被應(yīng)用到了東風(fēng)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(qiáng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，由愛德曼、百應(yīng)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(shù)壁壘高，一般企業(yè)通過自主研發(fā)的形式難以進(jìn)入該領(lǐng)域，近年，如江蘇索爾、雙登集團(tuán)、雄韜股份、南都等電池類企業(yè)，以及大洋機(jī)電、雪人股份等機(jī)電類企業(yè)通過技術(shù)引進(jìn)、投資入股等方式布局燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈。

圖表 4  我國主要燃料電池企業(yè)技術(shù)來源

燃料電池企業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈不斷縱深發(fā)展，突圍核心技術(shù)壟斷

上海神力、新源動(dòng)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(chǎn)的企業(yè)，上海燃料電池和億華通主要關(guān)注燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)，上海燃料電池主要針對(duì)轎車市場(chǎng)，億華通主要針對(duì)客車市場(chǎng)，上汽集團(tuán)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(chǎn)業(yè)布局主要圍繞燃料電池電堆或者動(dòng)力系統(tǒng)展開，與國外燃料電池企業(yè)相比，制氫、儲(chǔ)運(yùn)環(huán)節(jié)較少涉及。

圖表 5  我國主要燃料電池企業(yè)產(chǎn)品類型