20世紀開始，全球碳排放量快速增長，由1900年的19.5億噸，大幅提升到2021年的371.2億噸。結構上來看，1950年歐 洲和美國占全球碳排放量的85%。之后以中國、印度為代表的發展中國家在全球碳排放中的占比快速提升，2021年歐洲 和美國在全球碳排放總量中的占比已下降至不足三分之一。

減碳目前已經在全球范圍達成共識。截止2022年4月全球已有 136個國家制定了碳中和目標。聯合國預計在本世紀中葉，全 球將實現碳中和。

氫能是性能優越的新能源：1）燃燒熱值高：每千克氫燃燒后的熱量是汽油的3倍，是酒精的3.9倍，是焦炭的4.5倍；2）環 保無污染：燃燒產物僅為水；3）來源豐富：有電解水、化石能源重整、工業副產等多種制取方式；4）應用廣泛：應用在 交通、工業、建筑、電力等領域。

雙碳背景下，氫能在我國有廣闊應用前景。我國是目前全球最大的制氫國，未來煤制氫+CCS（碳捕捉與封存技術）、光伏 +風電可再生能源棄電制氫等手段有望提供大規模、穩定、環保低碳和低成本的氫源供給，同時氫能產業鏈包含制取-儲運應用等多個環節，涉及能源、化工、建筑、交通等多個行業，對經濟有較大拉動作用。根據中國氫能聯盟預計，2030年我 國氫氣需求量為3500萬噸，在終端能源體系中占比5%，2050年將進一步上升至10%。

燃料電池是氫能利用的核心，交通運輸是應用前沿

燃料電池是利用氫和氧直接經過電化學反應而產生電能的裝置，具有能量轉換效率高、污染少、噪音輕、裝置大小靈活、 方便移動等優秀性能，是氫能開發利用技術的核心。

質子交換膜燃料電池是國內外技術主流。根據電解液不同，燃料電池可被分為質子交換膜燃料電池（PEMFC）、堿性燃料 電池（AFC）、磷酸燃料電池（PAFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）以及熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）。基于較低 的工作溫度、較短的啟動時間以及對氧化劑較低的要求（空氣即可作為氧化劑），PEMFC技術路線發展最為成熟，根據 E4tech，2016-2020年質子交換膜燃料電池在全球燃料電池出貨占比中不斷提升，預計在2021年達到86.39%。

燃料電池廣泛用于交通、固定發電、便攜式電池以及航天領域，其中燃料電池汽車應用規模最大。全球范圍看，根據 E4tech，2016-2020年交通運輸領域的燃料電池出貨量占燃料電池整體出貨量的比例不斷提升，并預計在2021年達到 84.94%。從國內專利申請趨勢上看，截至2021年交通運輸領域的燃料電池專利總申請量達15369件，占到總專利申請量的 71.05%。

燃料電池汽車將與純電汽車互補發展，前景廣闊

我國新能源乘用車發展以純電汽車為主導。自2012年《節能與新能源汽車產業發展規劃（2012—2020年）》發布以來，純 電汽車發展取得巨大成就，乘用車新車銷量中純電汽車滲透率不斷提升，22年9月已達到31.8%，純電動汽車在乘用車市場 上已進入政策和市場共驅增長階段。根據《新能源汽車發展規劃2021-2035》，我國新能源汽車發展堅持純電驅動戰略取向， 力爭到2035年，純電動汽車成為新銷售車輛的主流，公共領域用車全面電動化。

氫燃料電池汽車發展將與純電汽車形成互補發展格局。氫燃料電池汽車具有零排放、高效率、長續航、大載重、加注快等 顯著優勢，根據《新能源汽車發展規劃2021-2035》，目標要在15年間使得燃料電池汽車實現商業化應用，氫燃料供給體系 建設穩步推進。根據《氫能產業發展中長期規劃（2021-2035）》，我國要逐步建立燃料電池電動汽車與鋰電池純電動汽車 的互補發展模式。

燃料電池汽車示范應用城市群呈“3+2”格局。目前國內已形成北京、上海、廣東、河南和河北五大示范城市群，根據《關 于開展燃料電池汽車示范應用的通知》，中央財政將用“以獎代補”的方式對入圍示范的城市群按照其目標完成情況核定并 撥付獎勵資金，補貼分燃料電池汽車推廣應用和氫能供應兩個領域，補貼上限分別為15000分和2000分，原則上1積分約獎 勵10萬元，超額完成示范任務的，超額完成部分予以額外獎勵，額外獎勵資金上限不超過應獲得資金的10%。

氫能重卡滲透率提升推動車載儲氫瓶需求 快速增長

高壓氣態儲氫瓶為車載儲氫主流解決方案

儲氫四種技術路線中高壓氣態儲氫瓶商業化程度高。儲氫目前有高壓氣態儲氫、低溫液態儲氫、有機液態儲氫以及固態材料儲 氫四種方式，其中高壓氣態儲氫基于充放氫速度快、儲氫耗能低、成本低和技術成熟等優點，成為目前率先商業化應用的儲氫 技術。

III型及IV型瓶是車載儲氫瓶主流解決方案。目前已經商業化的高壓儲氫瓶分I型、II型、III型及IV型四種，I型和II型主要材料為鋼， 主要用在加氫站中作固定式儲氫之用，III型及IV型瓶皆為碳纖維纏繞，使得工作壓力大幅提升，是車載儲氫的主流解決方案。

高壓氣態儲氫瓶是車載儲氫系統的核心部件，成本占比超過50%。相較于傳統內燃機汽車和純電動汽車，燃料電池汽車最核 心的專用部件為燃料電池系統和車載儲氫系統。車載儲氫系統是燃料電池汽車的能量存儲單元，用于為電堆的電化學反應儲 存和提供氫氣。車載高壓供氫系統主要由儲氫瓶組、管閥件、壓力/溫度傳感器和控制系統等部分組成，根據國富氫能招股 書，車載儲氫瓶占車載高壓供氫系統成本的50%以上。

車載儲氫瓶需求主要取決于應用車型及儲氫瓶類型。車載儲氫瓶需求主要取決于所應用的車型以及儲氫瓶的壓力，前者決定 了所需的總儲氫量，后者決定了在總儲氫量一定的情況下所需的儲氫瓶數量。根據GGII，目前客車常配置單套6~8瓶組，單 瓶140L或165L的儲氫系統；輕、中卡多配置單套2~4瓶組，單瓶140L、165L或260L的儲氫系統；12噸~18噸中、重卡多配 置6~8支165L/210L儲氫系統；31噸~49噸重卡多配置6~8支210L車載儲氫系統。

長途重載商用車將成燃料電池汽車應用的前哨站和主戰場

燃料電池汽車發展早期在固定路線、中長途運輸以及高載重三類場景相較于純電動車有明顯比較優勢。燃料電池汽車相較 于純電車具備更高的功率和能量密度，從而續航里程和載重能力更高，適合用作中長途運輸，但由于產業發展初期制氫、 儲運氫投資成本較大，因而在固定線路投資布局補能基礎設施投入產出比更高，同時燃料電池加氫補能時間短、低溫啟動性 能好，續駛里程受溫度影響小，因而環境適應能力更強。總的看，基于燃料電池汽車自身優勢要素考慮，運輸路線較為固 定的中長途重載商用車將成為燃料電池汽車發展的重點方向。

2019年我國交通運輸領域碳排放占整體排放的10%左右，其中公路運輸占交通運輸碳排放的86.76%，而重卡碳排放又是公 路運輸碳排放的大頭，占到了54%，降低重卡排放是交通運輸業減碳的重中之重。

我國政策補貼向重型貨車傾斜。《關于開展燃料電池汽車示范應用的通知》中規定我國對氫燃料電池汽車的支持政策是“以 獎代補”，其中獎勵積分標準明顯向重型車輛傾斜，規定“燃料電池系統的額定功率大于80KW的貨運車輛，最大設計總質 量12-25（含）噸按1.1倍計算，25-31（含）噸按1.3倍計算，31噸以上按1.5倍計算。”。補貼政策向氫燃料電池汽車優勢場 景傾斜的背景下，根據羅蘭貝格測算，31噸以上的重型貨車補貼上限漲幅可達36.5%，而其他車型補貼上限皆有所下降。

中重卡在2025年前有望實現相較于電動車和燃油車的TCO（總擁有成本）平價。汽車的總擁有成本=車輛購置成本+能源使 用成本+維修養護成本+車輛報廢殘值，是衡量汽車經濟性的核心指標。根據國際氫能理事會的研究，在乘用車、卡車以及 公共汽車三類使用場景下對比燃料電池汽車、純電動汽車、內燃機車的TCO，結論是燃料電池重卡和長途汽車有較大概率 在2025年前實現相對于純電動汽車的成本優勢。從成本角度而言，長途重載商用車也是燃料電池汽車應用的重點發展方向。

規模提升+技術突破+原材料降價，車載儲 氫瓶降本路徑清晰

車載儲氫瓶降本對燃料電池汽車商用至關重要

包含儲氫罐、燃料電池系統、電池三部分內容的車載儲能系統成本是燃料電池汽車購買成本的重要構成，相較于美國和歐 洲，我國燃料電池系統、車載儲氫系統等燃料電池汽車技術和規模仍處在早期發展階段，燃料電池汽車購買成本雖整體小 于美國和歐洲，但儲能系統占購買成本的比例高達50%左右，遠高于海外。儲能系統成本主要集中在燃料電池和儲氫瓶， 儲氫瓶降本對燃料電池汽車購買成本的降低至關重要。

儲氫瓶降本路徑清晰：規模提升+技術突破+原材料降價

規模化生產將大幅降低儲氫瓶生產成本。根據美國汽車研究理事會（USCAR）的測算，高壓儲氫瓶和車載氫系統生產成本 與生產規模之間存在明顯的負相關關系，當氣瓶生產規模由1萬套提高到50萬套時，氫氣瓶成本會下降20%。

車載儲氫瓶成本的大頭在碳纖維，所用碳纖維型號為T700小絲束。碳纖維增強塑料為車載III型及IV型瓶主承載材料，III型、 IV型車載儲氫瓶內膽材料分別為金屬和高分子聚合物，外部則通過碳纖維增強塑料纏繞加工而來。以容積為125L、壓力為 70MPa的IV型高壓儲氫復合材料氣瓶為例，碳纖維材料占到總體成本的63%，人工和間接費用等僅占到成本的9%左右。 根據國富氫能招股書，其主打的35MPa III型瓶產品2019-2021年間碳纖維耗用量為28.80kg/瓶、29.09kg/瓶和42.10kg/瓶， 即35MPa III型瓶的平均碳纖維用量為33kg/瓶。單瓶碳纖維用量取決于瓶壓及型號，70MPa III型瓶和IV型瓶的用量更高， 據中科院寧波材料所數據，儲氫壓力由35MPa增至70MPa時，碳纖維用量增加10%左右。

IV型瓶是車載儲氫瓶升級的明確方向，將帶來車載儲氫效率的提升和成本的降低。目前我國儲氫瓶應用以35 MPa III型瓶為主， 主要用于商用車市場，70MPa III型瓶技術已經突破，少量應用在乘用車中。相較之下，IV型瓶質量更輕、成本更低（根據香 橙會研究院數據，以62L-70Mpa IV型瓶乘用車產品為例，其產品成本僅為III型瓶的63.43%）、質量儲氫密度更高、壽命更長， 是車載儲氫瓶技術升級的明確方向。目前國內企業對IV型瓶正處于研發階段，預計未來幾年國內應用仍將以III型瓶為主，隨著 燃料電池汽車推廣起量以及國內外企業技術合作的加深，IV型瓶滲透率將逐步提升。

測算2025年中國車載儲氫瓶市場規模可達48 億，碳纖維需求量7313噸

預計2025年我國燃料電池汽車保有量在5-10萬輛

截止2021年，我國燃料電池汽車保有量為8938輛。預計2025年保有量在5-10萬輛：1）《氫能產業發展中長期規劃 （2021-2035年）》中提到：到2025年燃料電池汽車保有量5萬輛；2）目前已獲批的五大氫燃料電池汽車示范城市群到 2025年的示范推廣目標超3萬輛；3）《節能與新能源汽車技術路線圖2.0》規劃到2025年我國燃料電池汽車保有量達到10 萬輛，并在2030-2035年間快速達到100萬輛；4）示范城市群之外的山西、重慶等也相繼推出燃料電池汽車產業發展扶持 政策，或將推動燃料電池汽車銷量超預期。

測算中國2025年高壓儲氫瓶市場規模可達48億

核心假設：

1）燃料電池客車和乘用車銷量增長 主要受推廣示范項目驅動，2022年 國補正式落地后放量，后開始穩步 增長；

2）燃料電池貨車，尤其是重卡，是 “以獎代補”政策支持的重點方向， 預計在燃料電池整體銷量中保持較 高 占 比 ， 2022 年 放 量 后 在 2022- 2025年間依然保持較高銷量增速；

3）隨著規模效應發揮、IV型瓶技術 突破以及原材料降價，單車所用儲 氫瓶數量在2025年減少，并且價格 由于成本降低出現下降；

4）參考國富氫能儲氫瓶碳纖維單瓶 耗用數據，假設2022年單瓶耗用 33kg碳纖維，2022-2024隨著國內 III型儲氫瓶由35Mpa向70Mpa升級， 單瓶碳纖維耗用量逐漸提升，2025 年IV型瓶技術突破帶來的單瓶碳纖 維用量下降與III型瓶向70Mpa升級 帶來的單瓶碳纖維用量提升相抵消， 2025年單瓶碳纖維耗用量保持不變。

行業重點企業介紹

儲氫瓶市場處于發展早期，進入者增多導致集中度降低

根據GGII，2021年國內市場實現500支級以上車載儲氫瓶出貨的企業有7家，國富氫能占35.63%份額位居第一，排名第二 位的是中材科技。車載儲氫瓶市場處于發展早期，行業進入者不斷增多，國富氫能之外的第二和第三梯隊企業市占份額不 斷提升，造成行業競爭壓力加劇，2019-2021年行業CR3分別為91.21%、82.37%、76.95%，逐年降低。

Hexagon Purus：全球領先的IV型瓶和儲氫系統生產企業

Hexagon Purus是全球領先的IV型儲氫瓶、電池組以及車輛集成系統提供商，產品廣泛應用于燃料電池汽車和純電動汽車。 Hexagon Purus為輕型、中型和重型車輛、公共汽車、地面存儲及配送、船運、鐵路運輸和航空航天提供零排放解決方案。

國富氫能：氫儲運龍頭企業，車載儲氫系統市占第一

國富氫能主營包括車載高壓供氫系統和加氫站成套設備，2021年分別占公司營收的51.78%和39.46%，根據GGII，國富氫 能2019-2021年連續3年位居國內車載儲氫系統出貨份額第一名，公司主要客戶包含中國重汽、廈門金龍、宇通客車等主要 商用整車廠和億華通、上海重塑、上海捷氫等龍頭燃料電池系統集成廠商。同樣根據GGII，2021年國富氫能加氫站占我國 加氫站總保有量的比例為28.40%，位居行業第一，主要合作方包括中國石化、東華能源、嘉化能源等能源集團和三水發展、 淄博金路通等地方城市運營平臺。

中材科技：亞洲最大復合材料氣瓶制造商

中材科技主營為玻纖及復合材料制品、風電葉片、鋰電隔膜以及復合材料高壓氣瓶等，公司是各個細分業務方向上的龍頭 企業，玻纖為國內產能第二大、風電葉片市占份額國內第一、鋰電隔膜國內產能第三大，公司全資子公司中材科技（蘇州） 有限公司是亞洲最大的復合材料氣瓶制造商。

京城股份：氣體儲運領先企業，IV型瓶進展順利

公司主營氣體儲運業務，產品包括車用液化天然氣(LNG)氣瓶，車用壓縮天然氣(CNG)氣瓶，鋼質無縫氣瓶，鋼質焊接氣瓶 等。核心業務主體為控股子公司天海工業。

金博股份：碳碳復材龍頭，氫能領域積極延伸

公司是國內碳碳復材的龍頭企業，產品主要應用于光伏行業晶硅制造熱場系統。公司掌握了先進碳基復合材料低成本制備 核心技術，并圍繞制備過程中的技術儲備和工藝積累積極拓展碳陶制動盤、氫氣回收、碳紙、IV型儲氫瓶、半導體熱場等相 關多元化業務。