本文为节选内容

更多报告，关注公众号：矿产资源市场调研

燃料电池是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。不同于传统内燃机的是，燃料中的化学能不是通过燃烧，而是通过电化学反应释放，因而具有高效率、零排放的优势。燃料电池主要分为六种类型，其中PAFC、DMFC、 PEMFC 这三种类型使用铂系金属催化剂。适合应用于交通领域的燃料电池主要有两大类：质子交换膜燃料电池、直接甲醇燃料电池。适合交通应用的原因在于其工作温度较低以及作为车载能量源动态响应相对来说较快，能够满足汽车的需求。目前广泛应用于燃料电池汽车的是质子交换膜燃料电池PEMFC，它以纯氢为燃料，也叫氢燃料电池。

PEMFC 是目前最主要的燃料电池类型，2016 年出货量占全部燃料电池出货量的71.93%，兆瓦出货量占全部燃料电池出货量的65.02%，2022 年兆瓦出货量占比提升至93.80%，此外PAFC 也使用铂系催化剂，这两种对铂需求较大的燃料电池兆瓦出货量合计占总出货量的95.00%。2024 年国内氢车系统装机量超817MW，同比增长11.3%，主要受氢能重卡装机带动。从提升动力及续航、降低运营成本等考虑，氢能重卡大功率化发展趋势明显，氢能重卡系统平均装机功率从2020 年的88KW 快速提升至2024 年的131KW。

25Q1 国内燃料电池汽车上牌销量达到1125 辆，同比大幅增长40.4%；氢车系统总装机功率达到156MW，同比大幅增长86%，氢车平均装机功率从2024 年106kW 跃升至139kW，主要受200kW 及以上大功率系装机带动。

燃料电池汽车与锂电池汽车相比，具有较大优势。其续航里程在500 公以上，高于目前锂电池汽车400 公里的水平。充电时间方面，燃料电池的充电时间低至3 分钟，锂电池快充时间需要半个小时，慢充的时间长达8 个小时以上。低温性能方面，燃料电池在较低温度下仍具备优良的性能。

从几类车辆的对比方面来看，氢燃料电池的燃料成本最低，以4.5 吨物流车为例，百公里耗氢2kg，成本为50 元/百公里，低于柴油车和纯电动车。

根据Frost&Sullivan 披露的数据，中国氢燃料电池系统的价格从2017 年的16.4千元/KW 下降至了2022 年的4.8 千元/KW，年平均降幅为28%。能景研究统计2023 年中国燃料电池系统市场价格平均约3.3 千元/kW，预计未来燃料电池成本在汽车零部件中的占比将下降。

整个燃料电池系统的成本中电堆占总成本的一半；电堆的总成本中，膜电极(membrane eletrode assembly, MEA)的成本占一半（包括36% 催化剂和12%膜），催化剂为膜电极的主要成本项，而催化剂的成本中铂等贵金属占37%。由此可见，电堆中最主要的成本来源于与膜电极相关的原材料的成本。持续的原材料研究与开发，是实现电堆成本控制的重要方式。

铂的成本是制约燃料电池发展的重要经济因素。铂的高昂价格和需求刚性使得汽车生产厂商为降低成本只能不断主动研究降低铂用量的方法。近年来燃料电池技术进步使得铂用量下降幅度较大，2017 年100KWh 燃料电池发动机的铂用量约为10~15g。这在当前技术下是比较稳定的数量水平，比现今主流燃料电池车型用铂量略低，考虑到技术进步，对于没有详细用铂量的车型，用这个比例来估算是比较合理的。根据美国能源部的规划，燃料电池汽车目标用铂量为0.125g/kW，那么一辆功率为100kW 的车用铂量就是12.5g。而燃料电池汽车目前用铂量最少的是丰田Mirai，每辆车用铂20g，约合0.17g/kW。此外，制氢、储氢、运氢、加氢等环节也会用到一定数量的铂。

据WPIC 统计，2024 年全球加氢站、氢燃料电池及氢相关产业用铂量为4.4 万盎司（约1.37 吨），随着中国、欧洲、日本等国家和地区大力推进加氢站的建设，氢燃料电池汽车销量有望大幅增长，WPIC 预测至2029 年铂需求有望达到45万盎司（约14 吨），至2040 年达到年度铂总需求的25%。