一、电堆是最关键部件
电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。
电堆是发生电化学反应场所，燃料电池动力系统核心部分。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
在燃料电池产业链中，电堆是处于中游核心环节。催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成膜电极和双极板构成电堆的上游，电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其它组件构成燃料电池动力系统，下游应用对应交通领域和备用电源领域，主要是客车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。
二、电堆性能达到商业化，铂金不是瓶颈
目前燃料电池汽车在速度、加速时间和续航均满足日常使用，商业化瓶颈主要是在耐久性、低温启动和铂金需求方面，目前电堆性能达到商业化需求。
参考观研天下发布《2018年中国离子电池负极材料行业分析报告-市场运营态势与投资前景研究》
在耐久性方面，丰田和新源动力轿车用电堆寿命超 5000h，Ballard FCvelocity-HD6 燃料电池已经达到超过25000 小时时间的耐久性记录，已经满足日常乘用车和商用车使用需求。轿车用电堆耐久性达到 5000h，普通乘用车用户日均行驶 2h，轿车可使用 7 年；商用车电堆耐久性达到25000h，一辆商用车日均行驶8h，使用时间可达到8年。
低温性能方面，目前电堆可以应对全球绝大部分地区和气候，丰田燃料电池汽车和本田燃料电池汽车分别实现了-37℃和-30℃启动；即使在冬天，燃料电池汽车依然可以满足日常使用。
铂金需求方面，目前本田电堆铂金载量已经低至 0.12g/kg，铂载量还处于持续下降过程中，铂金不会成为燃料电池发展瓶颈。以本田 Clarity 为例，单辆燃料电池车催化剂耗铂已经降至10g左右，而单辆柴油车需要5g做铂金作为尾气净化催化剂，目前燃料电池催化剂铂金用量已经降至产业化水平，而且处于持续下降中，不会引起铂金需求短缺。假设到2025年单车铂载量 5g 计算，燃料电池汽车 100 万辆计算，铂金需求量 5 吨，相对 2017 年铂金用量244吨，边际增量只有2%；考虑燃料电池铂载量持续下降和非贵金属催化剂的发展，燃料电池汽车规模化的资源瓶颈并不存在。
电堆由多个单体电池以串联方式层叠组合构成。将双极板与膜电极交替叠合，各单体之间嵌入密封件，经前、后端板压紧后用螺杆紧固拴牢，即构成燃料电池电堆。
电堆是发生电化学反应场所，燃料电池动力系统核心部分。电堆工作时，氢气和氧气分别由进口引入，经电堆气体主通道分配至各单电池的双极板，经双极板导流均匀分配至电极，通过电极支撑体与催化剂接触进行电化学反应。
图表：燃料电池电堆组成
图表来源：公开资料整理
在燃料电池产业链中，电堆是处于中游核心环节。催化剂、质子交换膜、气体扩散层组成膜电极和双极板构成电堆的上游，电堆与空压机、储氢瓶系统、氢气循环泵等其它组件构成燃料电池动力系统，下游应用对应交通领域和备用电源领域，主要是客车、轿车、叉车、固定式电源和便携式电源等。
图表：燃料电池全产业链
图表来源：公开资料整理
二、电堆性能达到商业化，铂金不是瓶颈
目前燃料电池汽车在速度、加速时间和续航均满足日常使用，商业化瓶颈主要是在耐久性、低温启动和铂金需求方面，目前电堆性能达到商业化需求。
参考观研天下发布《2018年中国离子电池负极材料行业分析报告-市场运营态势与投资前景研究》
在耐久性方面，丰田和新源动力轿车用电堆寿命超 5000h，Ballard FCvelocity-HD6 燃料电池已经达到超过25000 小时时间的耐久性记录，已经满足日常乘用车和商用车使用需求。轿车用电堆耐久性达到 5000h，普通乘用车用户日均行驶 2h，轿车可使用 7 年；商用车电堆耐久性达到25000h，一辆商用车日均行驶8h，使用时间可达到8年。
低温性能方面，目前电堆可以应对全球绝大部分地区和气候，丰田燃料电池汽车和本田燃料电池汽车分别实现了-37℃和-30℃启动；即使在冬天，燃料电池汽车依然可以满足日常使用。
铂金需求方面，目前本田电堆铂金载量已经低至 0.12g/kg，铂载量还处于持续下降过程中，铂金不会成为燃料电池发展瓶颈。以本田 Clarity 为例，单辆燃料电池车催化剂耗铂已经降至10g左右，而单辆柴油车需要5g做铂金作为尾气净化催化剂，目前燃料电池催化剂铂金用量已经降至产业化水平，而且处于持续下降中，不会引起铂金需求短缺。假设到2025年单车铂载量 5g 计算，燃料电池汽车 100 万辆计算，铂金需求量 5 吨，相对 2017 年铂金用量244吨，边际增量只有2%；考虑燃料电池铂载量持续下降和非贵金属催化剂的发展，燃料电池汽车规模化的资源瓶颈并不存在。
图表：世界主要燃料电池车参数
图表来源：公开资料整理
资料来源：公开资料，观研天下整理，转载请注明出处（ZQ）
更多好文每日分享，欢迎关注公众号
【版权提示】观研报告网倡导尊重与保护知识产权。未经许可，任何人不得复制、转载、或以其他方式使用本网站的内容。如发现本站文章存在版权问题，烦请提供版权疑问、身份证明、版权证明、联系方式等发邮件至kf@chinabaogao.com，我们将及时沟通与处理。
