中國燃料電池產業開始加速發展。政府補貼為初始動力、物流車和客車為突破點，中國燃料電池產業走了一條適合中國國情，與日本不同的路。

電堆成為中國燃料電池產業發展關鍵因素之一，低成本高性能、批量供應的國產電堆是燃料電池汽車成本下降從而與傳統汽車競爭的關鍵。

路徑明確:商用車帶動加氫站建設，降低氫氣與燃料電池成本

中國燃料電池汽車發展路徑明確:通過商用車發展，規模化降低燃料電池和氫氣成本，同時帶動加氫站配套設施建設，后續拓展到私人用車領域。

優先發展商用車的原因在于:

一方面公共交通的平均成本低，而且能夠起到良好的社會推廣效果，形成規模后帶動燃料電池成本和氫氣成本下降;

另一方面商用車行駛在固定的線路上且車輛集中，建設配套的加氫站比較容易。

當加氫站數量增加、氫氣和燃料電池成本降低時，又會支撐更多燃料電池汽車。

燃料電池多地開花，20省市推動產業發展

全國以富氫優勢、棄電較多或者產業領先為代表的地區重視燃料電池發展，多地市興建氫能產業園區，氫能小鎮和產業集群等，推動燃料電池公交、物流車示范運營，截至目前超過20省市明確推動氫燃料電池產業發展。

目前僅上海、鹽城、武漢、佛山和蘇州四城規劃顯示，到2020年燃料電池汽車數量近1萬輛。

電堆是燃料電池最關鍵部件，性能滿足商業化需求

電堆是最關鍵部件

電堆由多個單體電池以串聯方式層疊組合構成。

將雙極板與膜電極交替疊合，各單體之間嵌入密封件，經前、后端板壓緊后用螺桿緊固拴牢，即構成燃料電池電堆。

電堆是發生電化學反應場所，燃料電池動力系統核心部分。

電堆工作時，氫氣和氧氣分別由進口引入，經電堆氣體主通道分配至各單電池的雙極板，經雙極板導流均勻分配至電極，通過電極支撐體與催化劑接觸進行電化學反應。

在燃料電池產業鏈中，電堆是處于中游核心環節。

催化劑、質子交換膜、氣體擴散層組成膜電極和雙極板構成電堆的上游，電堆與空壓機、儲氫瓶系統、氫氣循環泵等其它組件構成燃料電池動力系統，下游應用對應交通領域和備用電源領域，主要是客車、轎車、叉車、固定式電源和便攜式電源等。

國內電堆實現量產，成本進入下行通道

我國掌握燃料電池關鍵材料、部件及電堆的關鍵技術

經過863計劃，我國初步掌握了燃料電池關鍵材料、部件及電堆的關鍵技術，基本建立了具有自主知識產權的車用燃料電池技術平臺，燃料電池在國內外開展了多次示范運行。

國內電堆實現量產:自主研發和引進技術路線并舉

目前國內燃料電池電堆正在逐漸起步，電堆及產業鏈企業數量逐漸增長，產能量級提升，到2018年國內電堆產能超過40萬kW。

目前國內電堆廠商主要有兩類:

(1)自主研發，以新源動力和神力科技為代表;

(2)引進國外成熟電堆技術，以廣東國鴻為代表，其余企業有南通百應、嘉興愛德曼等。

電堆成本進入下行通道

電堆成本在燃料電池汽車中占比最高。

目前燃料電池電堆實現小規模放量和初步國產化，電堆成本已經實現有力下降。隨著規模放大以及電堆產業國產化，電堆成本預計可降60%。

具體到各個環節來看，氣體擴散層降本主要由規?；寗?而質子交換膜、催化劑和雙極板降本則需國內工藝進步和規?；右酝七M。

電堆產業鏈國產化進行時

國內電堆產業鏈雛形初具

國內燃料電池電堆產業鏈初成雛形，上游廠商齊全，膜電極、質子交換膜和雙極板具備國產化能力，氣體擴散層有小批量供應，催化劑具備研發能力。

國內膜電極具備產業化能力，有序化膜電極是工藝發展趨勢

膜電極(membraneelectrodeassembly，MEA)是質子交換膜燃料電池發生電化學反應的場所，是傳遞電子和質子的介質，為反應氣體、尾氣和液態水的進出提供通道，膜電極是質子交換膜燃料電池的心臟。

膜電極通常由5部分組成，即中間的質子交換膜、兩側的陽極催化層和陰極催化層，最外側的陽極氣體擴散層和陰極氣體擴散層。

當前膜電極在性能和產能方面可以初步滿足商業化需求。

現階段性能初步滿足產業使用，2015年MEA，在工況條件下壽命達到2500小時，性能方面也達到810mW/cm2。

膜電極廠商具備萬平米級產能，目前做膜電極的廠商分為兩類，一種是具備膜電極產業化能力，能夠自給自足的燃料電池廠商，以豐田和Ballard為代表。

另外一種是專業的膜電極供應商，包括Gore、JM、3M、Toray(Greenerity)和國內的武漢理工新能源等，都已經具備了不同程度的自動化生產線，年產能在數千平米到萬平米級。

質子交換膜:全氟磺酸膜是主流，國內具備量產能力

質子交換膜是作為PEM燃料電池的核心組件，主要功能是充當質子通道實現質子快速傳導，同時還起阻隔陽極燃料和陰極氧化物的作用，防止燃料(氫氣、甲醇等)和氧化物(氧氣)在兩個電極見發生互串，此外還需要對催化劑層起到支撐作用。

質子交換膜國產化能力具備，國內東岳集團可量產DF260系列膜。

目前市場上主要生產全氟磺酸膜的企業主要來自于美國、日本、加拿大以及中國，其中戈爾的Select復合膜廣泛應用于燃料電池，豐田Mirai、本田Clarity和現代ix35均采用戈爾Select系列膜。

除此以外，質子交換膜還有杜邦的Nafion系列膜、陶氏化學(DowChemical)的Xus-B204膜、3M的全氟磺酸膜、日本旭化成的Alciplex系列膜、旭硝子的Flemion系列膜、加拿大Ballard的BAM膜和比利時Solvay的系列膜。

催化劑海外企業領先，國內正起步。

在燃料電池催化劑領域，海外企業處于領先地位，已經能夠實現批量化生產，而且性能穩定，其中英國JohnsonMatthey和日本田中(本田燃料電池車Clarity催化劑供應商)是全球鉑催化劑的巨頭。

氣體擴散層:技術成熟，國內達到小規模生產

多孔氣體擴散層將膜電極組合體夾在中間，主要起氣體擴散的作用。多孔擴散層的主要功能包括:1實現氣體在催化層表面的擴散;2提供機械支撐;3導通電流;4排除反應生成水。

擴散層的材質是經疏水材料處理的碳基材料(碳紙或碳布)。疏水材料的作用是防止水在擴散層孔中積聚，影響氣體擴散。

目前碳紙產品主要由幾個國際大生產商壟斷，包括日本東麗(Toray)和德國SGL等。

東麗目前占據較大的市場份額，且擁有的碳紙相關專利較多，生產的炭紙具有高導電性、高強度、高氣體通過率、表面平滑等優點。

雙極板:石墨板應用廣泛，金屬板能量密度高，國內具備小規模生產能力

雙極板是電堆中的“骨架”，與膜電極層疊裝配成電堆，在燃料電池中起到支撐、收集電流、為冷卻液提供通道、分隔氧化劑和還原劑等作用。

乘用車燃料電池具有高能量密度需求，金屬雙極板相較于石墨及復合雙極板具有明顯優勢。

金屬雙極板使PEMFC模塊的功率密度大幅提升，金屬雙極板已成為乘用車燃料電池的主流雙極板。

石墨雙極板因為耐久性長，廣泛應用于商用車。

石墨基雙極板的主流供應商有美國POCO、美國SHF、美國Graftech、日本FujikuraRubberLTD、日本KyushuRefractories、英國Bac2等。

石墨雙極板目前已實現國產化，國產廠商主要有上海弘楓、杭州鑫能石墨等。

復合材料雙極板近年來也開始有應用,如石墨/樹脂復合材料、碳/碳復合材料等，國內具備研制能力。