今年上半年，燃料電池系統(tǒng)四大核心部件的出貨量均超預(yù)期。高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII）調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021 H1中國(guó)氫燃料電池電堆出貨功率為220MW，約占2020年全年出貨功率的70%；氫循環(huán)部件出貨量為5930臺(tái)，出貨量為去年數(shù)量的1.5倍；空壓機(jī)出貨量為3230臺(tái)，接近2020年全年出貨量的80%；增濕器出貨超2500臺(tái)。
數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2021年9月
電堆：今年金屬堆有望與石墨（含復(fù)合）堆平分市場(chǎng)
從電堆類型來(lái)看，今年金屬板電堆出貨比重進(jìn)一步增加。2021年H1已出貨電堆中，石墨（含復(fù)合）板電堆占比55%，金屬板電堆占比45%。預(yù)計(jì)2021年全年金屬板電堆有望與石墨（含復(fù)合）板電堆平分市場(chǎng)。
數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2021年9月
從電堆廠商來(lái)看，GGII不完全統(tǒng)計(jì)，2021年上半年國(guó)內(nèi)市場(chǎng)活躍的電堆供應(yīng)商約30家，按供應(yīng)產(chǎn)品類型可分為三類：復(fù)合板電堆、石墨板電堆、金屬板電堆。其中石墨板電堆供應(yīng)商18家，金屬板電堆供應(yīng)商為9家，3家為復(fù)合板電堆供應(yīng)商。
從電堆功率來(lái)看，隨著燃料電池更加適用于中長(zhǎng)距離、中重型的車載應(yīng)用場(chǎng)景以及取代部分儲(chǔ)能應(yīng)用以及船載應(yīng)用，發(fā)展大功率電堆是必然趨勢(shì)，未來(lái)百千瓦級(jí)電堆會(huì)成為主流電堆產(chǎn)品，電堆堆芯功率密度達(dá)到4.0kW/L將成為常態(tài)。未來(lái)兩年內(nèi)，常規(guī)電堆產(chǎn)品功率密度可能進(jìn)一步提升至5.0kW/L。
國(guó)內(nèi)很多企業(yè)在大功率電堆研發(fā)上進(jìn)步很快。一個(gè)典型代表是氫璞創(chuàng)能，公司第五代碳基復(fù)合板電堆于2020年11月發(fā)布，最大功率為150kW，功率密度3.2/3.8kW/L（裸堆/堆芯）；第二代金屬板電堆功率130kW，功率密度4.2kW/L。
從電堆壽命來(lái)看，隨著電堆應(yīng)用驗(yàn)證更加充分、新材料的迭代、控制技術(shù)的進(jìn)步，電堆壽命將逐漸提升。與實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景相結(jié)合，固定式發(fā)電電堆壽命將不低于6萬(wàn)小時(shí)，交通動(dòng)力用電堆壽命將進(jìn)一步提高至3萬(wàn)小時(shí)。而當(dāng)電堆技術(shù)成熟及成本下降驅(qū)使市場(chǎng)規(guī)模擴(kuò)大后，批量生產(chǎn)工藝將至關(guān)重要。
氫循環(huán)部件：市場(chǎng)快速增長(zhǎng)，技術(shù)路線多變
GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021上半年中國(guó)氫燃料電池氫循環(huán)部件共計(jì)出貨5930臺(tái)，市場(chǎng)規(guī)模為0.91億元；2021上半年出貨數(shù)量接近2020全年出貨量的2倍，而市場(chǎng)規(guī)模約為2020年全年的2.3倍。
氫氣循環(huán)部件企業(yè)上半年較為活躍的有14家，以引射器為主要技術(shù)路線的企業(yè)有7家，比如鸞鳥(niǎo)電氣是其中代表企業(yè)，今年上半年表現(xiàn)尤為突出；以氫氣循環(huán)泵為主要產(chǎn)品的有6家。
氫循環(huán)泵、引射器在實(shí)際使用中各有優(yōu)缺點(diǎn)。氫循環(huán)泵具有轉(zhuǎn)速及流量調(diào)節(jié)可控、實(shí)用性高等優(yōu)點(diǎn)，但存在噪音高、體積大、成本高、功耗大等缺點(diǎn)；引射器具備成本低、體積小、無(wú)寄生功率等優(yōu)點(diǎn)，但存在無(wú)法實(shí)現(xiàn)全工況覆蓋、普適性差等缺點(diǎn)。
在實(shí)際使用中，氫循環(huán)解決方案需要滿足不斷拓展的燃料電池應(yīng)用要求，同時(shí)還要綜合考慮氫循環(huán)部件技術(shù)成熟度、成本等多種因素，因此近年來(lái)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)氫循環(huán)解決方案在不斷發(fā)生變化，新供應(yīng)商和新解決方案不斷涌現(xiàn)。2020年與2021H1氫循環(huán)技術(shù)路線市場(chǎng)分布如下：
數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2021年9月
空壓機(jī)：技術(shù)路線變遷快，競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈
隨著氫燃料電池行業(yè)的快速發(fā)展，關(guān)鍵部件空壓機(jī)市場(chǎng)風(fēng)云乍起：一是市場(chǎng)需求量逐年提升，參與企業(yè)越來(lái)越多；二是技術(shù)路線變遷較快，被淘汰和替換的概率大；三是頭部企業(yè)市場(chǎng)座次時(shí)常變換，同時(shí)市場(chǎng)對(duì)于新參與者的接納度較強(qiáng)。
GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2018-2020年氫燃料電池空壓機(jī)出貨量分別為1800臺(tái)、3790臺(tái)、4068臺(tái)。2021年上半年出貨量為3230臺(tái)，預(yù)計(jì)今年全年出貨量相比去年會(huì)有較大幅度的增長(zhǎng)。
從技術(shù)路線來(lái)看，氫燃料電池用空壓機(jī)類型主要有容積型空壓機(jī)和速度型空壓機(jī)，國(guó)內(nèi)常用的氫燃料電池空壓機(jī)主要有容積型羅茨式空壓機(jī)和雙螺桿式空壓機(jī)、速度型離心式空壓機(jī)三種。2020年與2021H1空壓機(jī)產(chǎn)品類型市場(chǎng)分布如下：
數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2021年9月
增濕器：國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品開(kāi)始批量交付客戶
相比于其他BOP部件而言，增濕器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程相對(duì)緩慢。GGII調(diào)研數(shù)據(jù)顯示，2021年上半年，增濕器出貨超2500臺(tái)，其中自主品牌占比35%，外資品牌占比65%。
數(shù)據(jù)來(lái)源：高工產(chǎn)研氫電研究所（GGII），2021年9月
增濕器國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程相對(duì)緩慢的原因有：1、國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)研究滯后，增濕膜等基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)化存在瓶頸；2、國(guó)內(nèi)整體處于產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段，市場(chǎng)容量偏小，企業(yè)研發(fā)動(dòng)力不足；3、新產(chǎn)品生產(chǎn)工藝不成熟，設(shè)備以定制化為主；4、BOP相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)不完善，不利于產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化；5、近年來(lái)國(guó)內(nèi)商用車燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)向大功率快速發(fā)展，從最初30kW、60kW到120kW，甚至即將到200kW-250kW，給增濕器技術(shù)更新迭代也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
挑戰(zhàn)往往與機(jī)遇并存。雖然難度大，越來(lái)越多的國(guó)內(nèi)企業(yè)開(kāi)始角逐即將擴(kuò)容的國(guó)內(nèi)增濕器市場(chǎng)，其中有些已經(jīng)能夠量產(chǎn)，預(yù)計(jì)下半年更多國(guó)內(nèi)企業(yè)的訂單開(kāi)始釋放。國(guó)產(chǎn)增濕器領(lǐng)域一股新興勢(shì)力正在趁勢(shì)崛起。
以魔方新能源為例，其積極開(kāi)發(fā)增濕器技術(shù)，產(chǎn)品部分性能已與國(guó)際同步。魔方增濕器開(kāi)發(fā)系列：1、平臺(tái)系列：3-6款增濕器，覆蓋7kW-240kW；2、定制系列：可根據(jù)客戶的特別需求獨(dú)家定制，開(kāi)發(fā)周期大約3個(gè)月出樣品。公司新一代增濕器Z30P將于今年10月中旬開(kāi)發(fā)完成，并批量供貨。
