氫能被視為21世紀最具發(fā)展?jié)摿Φ那鍧嵞茉矗祟悓淠艿膽?yīng)用自200年前就產(chǎn)生了興趣，到20世紀70年代以來，世界上許多國家和地區(qū)就廣泛開展了氫能源研究。

2015年被認為是氫燃料電池的產(chǎn)業(yè)化元年，氫燃料電池技術(shù)研究百花齊放、氫燃料電池汽車投放市場、氫燃料電池固定式發(fā)電進入商業(yè)化運營模式、不斷開拓氫燃料電池在其它應(yīng)用領(lǐng)域的商業(yè)化發(fā)展道路。

從氫能與氫燃料電池全球發(fā)展的總體來看，歐美日等發(fā)達國家繼續(xù)加大研發(fā)投入和政策扶持，氫能與氫燃料電池在交通領(lǐng)域、固定式發(fā)電領(lǐng)域、通信基站備用電源領(lǐng)域和物料搬運領(lǐng)域都顯示出市場化的跡象，氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用總體已經(jīng)在商業(yè)化初期嶄露頭角。其中，豐田汽車公司的MariaFCV和現(xiàn)代汽車公司ix35FCV的早期市場化推進，以及配套的加氫站建設(shè)進程特別引人注目，兩大汽車廠商的舉動和取得的成果將會給予其他汽車公司加入氫燃料電池汽車商業(yè)化極大的勇氣，讓人們對氫燃料電池汽車在未來的發(fā)展更加期待。

1、PlugPower：訂單驅(qū)動的股價大爆發(fā)

（1）公司概況

PlugPower是1999年成立的專注于設(shè)計、開發(fā)、制造和銷售用于物料搬運叉車的燃料電池系統(tǒng)的供應(yīng)商，是目前全球較大的燃料電池集成系統(tǒng)商。該公司的主要產(chǎn)品為質(zhì)子交換膜燃料電池和燃料加工技術(shù)和燃料電池/蓄電池混合動力技術(shù)。公司的核心產(chǎn)品是氫燃料PEMGenDrive產(chǎn)品，此類產(chǎn)品主要用于大批量制造和高吞吐量地點的工業(yè)越野(叉車或材料處理)，即屬于交通運輸領(lǐng)域的物料搬運市常除了GenDrive，公司還有限地生產(chǎn)GenSys和GenCore產(chǎn)品，它們也都是氫燃料質(zhì)子交換膜電池系統(tǒng)，主要為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施提供后備電源。

從Plug的供應(yīng)鏈來看，其上游的供應(yīng)商包括燃料電池生產(chǎn)商Ballard，和燃氣供應(yīng)商BASF和AirLiquide；下游客戶包括雀巢，沃爾瑪，聯(lián)邦快遞等貨物量較大的公司。從此來看，公司的重心應(yīng)該集中于系統(tǒng)(例如：叉車)的組裝。

公司的主要客戶為斯蒂爾、奔馳、寶馬、沃爾瑪、寶潔、可口可樂等公司，目前訂單主要集中于GenDrive產(chǎn)品，即物料搬運叉車應(yīng)用。得益于燃料電池叉車的不斷發(fā)展，公司于2013年第四季度實現(xiàn)了訂單的爆發(fā)式增長。公司采取類似蘋果的直接銷售模式，其產(chǎn)品遍及世界各地，主要集中在北美。

公司核心產(chǎn)品GenDrive燃料電池系統(tǒng)近幾年的出貨量也在逐步攀升，從2010年的1100套迅速增加到2016年的1.5萬套，隨著訂單的逐步增加，Plug公司的銷售量還有望繼續(xù)提升，持續(xù)拉動公司業(yè)績發(fā)展。隨著產(chǎn)品銷量的不斷攀升，產(chǎn)品成本卻在逐年遞增，2011年縮減為2010年成本的94%，2016年縮減為53%，實現(xiàn)成本的極大減校成本下降有利于提高公司的營收，同時有利于推動燃料電池產(chǎn)品價格的逐步下降，從而提高普及度。

（2）專利分布

Plug公司有一定數(shù)量的基本專利，從1997年開始到2000年申請專利迅速增長，而其后維持在較高量上波動，而從2003年開始專利數(shù)量急劇萎縮，特別是從2008年開始到2012年間公司幾乎沒有申請專利。結(jié)合公司的研發(fā)支出來看，和專利申請基本保持一致。從2008年到2012年公司研發(fā)支出都在2千萬美元以下，大大低于高峰時期的6千萬美元，故而認為公司從1997年到2007都處于研發(fā)階段，而從2009年開始則轉(zhuǎn)向?qū)＠谐?br/>
在Plug公司高被引的專利中，主要涉及了燃料處理系統(tǒng)、燃料電池系統(tǒng)、燃料電池組件、質(zhì)子交換膜燃料電池等技術(shù)，從此我們可以推斷公司的核心專利技術(shù)也是圍繞在以上幾個專利。雖然公司目前重心位于系統(tǒng)組裝，但始終掌握著燃料電池的相關(guān)技術(shù)，因此公司始終手握燃料電池技術(shù)層面的話語權(quán)。

2、BallardPowerSystems：PLUG合作的技術(shù)雄厚電池供應(yīng)商

（1）公司概況

巴拉德動力系統(tǒng)公司是一家成立于1979年的加拿大公司，公司從1983年開始研發(fā)燃料電池。從2007年到2009年，公司完成了從長期、高成本的汽車燃料電池研發(fā)轉(zhuǎn)向清潔能源燃料電池產(chǎn)品的市朝。目前公司的主要業(yè)務(wù)是質(zhì)子交換膜燃料電池產(chǎn)品(包括燃料電池堆、模塊和系統(tǒng))的設(shè)計、開發(fā)、制造和服務(wù)，專注于商用市場(電信備用電源、物料搬運和工程服務(wù))和開發(fā)階段市場(公車、分布式發(fā)電和連續(xù)電源等)。迄今為止，公司氫燃料電池的出貨量接近150MW，是目前當之無愧的氫燃料電池界翹楚。

巴拉德公司提供多種產(chǎn)品來覆蓋不同的需求，其產(chǎn)品覆蓋了固定式領(lǐng)域和交通運輸領(lǐng)域的主要應(yīng)用市常巴拉德的客戶面非常廣，在后備電源領(lǐng)域，通過利益相關(guān)的DanthermPower公司以及合作伙伴Cascadiant和InalaTechnologies，公司把產(chǎn)品銷往了SINE，HutchisonTelecom和Vodacom等遍布全球的公司；在物料搬運市場，公司與PlugPower公司有著長久的合作關(guān)系，PlugPower公司所有的GenDrive燃料電池系統(tǒng)系列產(chǎn)品全部采用巴拉德公司的燃料電池堆；公車領(lǐng)域的主要客戶是BAESystems和WanHool；分布式發(fā)電領(lǐng)域則主要是將完整的電池系統(tǒng)ClearGen銷售給TOYOTA和FirstEnergy公司。

公司的主要收入來自于燃料電池產(chǎn)品和工程服務(wù)的收入，其中燃料電池產(chǎn)品收入占比較大，且呈逐年增長趨勢，成為營收的支撐點。公司主營收入近幾年自2010年來由于公司轉(zhuǎn)型發(fā)展有逐漸下降趨勢，但自2012年來由于燃料電池的迅速發(fā)展，預(yù)計未來公司主營收入將有將為明顯的增長，同時公司的凈利潤也將逐步減小損失，往盈利方向前進。

公司燃料電池產(chǎn)品分為燃料電池堆、模塊和系統(tǒng)三部分，燃料電池堆和燃料電池系統(tǒng)是主要部分。其中燃料電池系統(tǒng)出貨量逐年增加，從2010年的58臺迅速增加到2012年的399臺。而燃料電池堆部分，可從PlugPower公司數(shù)據(jù)窺探一二。由于巴拉德公司公司與PlugPower公司有著長久的合作關(guān)系，PlugPower公司所有的GenDrive燃料電池系統(tǒng)系列產(chǎn)品全部采用巴拉德公司的燃料電池堆，因此從Plug公司逐年遞增的GenDrive出貨量就可以看出巴拉德公司的相關(guān)電池堆產(chǎn)品銷售量也在不斷攀升。自此，我們可以推斷，公司產(chǎn)品的出貨量呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。

（2）專利分析

巴拉德公司最早在1990年申請了專利，此后從1996年開始迅速上升到2001年達到了專利申請的最高峰，在急速上升之后，2004年開始出現(xiàn)了快速下滑，并于2005年跌幅漸緩。由于從專利申請到專利公開一般有18個月的滯后期，所以圖中專利公開量的變化趨勢整體滯后于申請變化曲線一年半。將專利申請結(jié)合公司的研發(fā)開支來看，巴拉德公司從1996年開始到2005年左右都是處于研發(fā)階段，該階段的研發(fā)支出較高且申請專利數(shù)較多，自2005年之后研發(fā)支出和專利申請都處于下降中，公司開始將研發(fā)成果轉(zhuǎn)投實際應(yīng)用。

對巴拉德公司的所有專利族進行被引分析，發(fā)現(xiàn)其被引次數(shù)超過60次的專利族超過20余個，其中被引次數(shù)最多的專利族的被引次數(shù)超過了200次，排在第二位的高被引專利被引用的次數(shù)也將近達200次，可見該公司發(fā)明專利的影響力之大。

巴拉德公司技術(shù)重點集中在燃料電池電解質(zhì)、固態(tài)氧化物電解質(zhì)電池、燃料電池供應(yīng)設(shè)備、用于壓力控制的燃料電池輔助裝置或方法、質(zhì)子交換膜燃料電池等方面。由于自2009年以來公司研發(fā)支出較低，對整體的專利分布不構(gòu)成較大影響，故而我們認為巴拉德公司近幾年的技術(shù)分布還維持在原有已建立起來的技術(shù)領(lǐng)域，沒有拓展新的領(lǐng)域。

3、FuelCellEnergy：固定式領(lǐng)域標兵

公司概況

FuelCellEnergy是一家全球領(lǐng)先的綜合性燃料電池公司，公司成立于1969年，前身為能源研究公司，此后在1999年更名為FuelCellEnergy。公司主要從事固定式燃料電池的研究，主要產(chǎn)品是可用于現(xiàn)場發(fā)電、熱電聯(lián)產(chǎn)及分布式發(fā)電的MCFC。產(chǎn)品主要服務(wù)于電力實業(yè)、商業(yè)和企業(yè)、政F機構(gòu)等。目前公司產(chǎn)品DFC發(fā)電廠已在全球超過50個地點產(chǎn)生超潔凈、高效和可靠的電力。公司已經(jīng)生產(chǎn)超過1.5十億千瓦時的超清潔電力，且擁有超過300兆瓦的發(fā)電裝機容量。

公司主要產(chǎn)品為DFC系列發(fā)電產(chǎn)品，主要用作首要電源和熱電聯(lián)產(chǎn)以及分布式發(fā)電，公司產(chǎn)品的輸出跨度極廣，從幾百千瓦到數(shù)兆瓦都有提供，而這樣的輸出在其他同類產(chǎn)品中又處于較高水平，因此DFC產(chǎn)品在固定式燃料電池領(lǐng)域極具競爭力。

在FuelCellEnergy供應(yīng)鏈中，上游的供應(yīng)商POSCO主要從事鋼材軋制品和板材的生產(chǎn)銷售，其為FuelCellEnergy提供生產(chǎn)DFC系列產(chǎn)品所需的外部封裝材料。FuelCellEnergy的客戶主要是美國政F機構(gòu)以及POSCO和DOMINION。其中POSCO擁有建筑分部，從事工業(yè)廠房和民用建筑工程項目的建設(shè)。另一大客戶DOMINION是一家能源企業(yè)，主要從事能源的生產(chǎn)和運輸，擁有眾多發(fā)電組合和天然氣輸送設(shè)施。結(jié)合DFC產(chǎn)品功能來看，這兩個客戶應(yīng)該都是將可使用的產(chǎn)品直接集成到原有系統(tǒng)投入使用，或用于發(fā)電或用于熱電聯(lián)產(chǎn)。從整個供應(yīng)鏈來看，除了非核心的封裝材料外，F(xiàn)uelCellEnergy產(chǎn)品的部件如燃料電池是由自己生產(chǎn)的，包括系統(tǒng)的組裝也是自己完成，那么其核心技術(shù)也應(yīng)集中在燃料電池以及系統(tǒng)組裝兩個方面。

隨著氫能源汽車以及固定式燃料電池等新技術(shù)的應(yīng)用推動，全球掀起了利用氫能源的浪潮，根據(jù)日經(jīng)BP清潔技術(shù)研究所的預(yù)測，全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場規(guī)模將從2005年的7萬億日元左右逐步上升至2016年的約190萬億日元。其中規(guī)模最大的是固定式燃料電池和燃料電池車，兩者都將于2030年左右達到全面普及水平。氫燃料電池汽車或?qū)⑴c鋰電池汽車相較高下。

在交通運輸領(lǐng)域的突破預(yù)計在2017年前完成，在PEMFC中，貴重金屬催化劑鉑的使用劑量也在逐步降低，再加上電解槽等成本的降低，使得PEMFC的成本不斷降低。根據(jù)英國碳信托咨詢公司的報告，若燃料電池汽車需要規(guī)?；a(chǎn)，其成本需達到36美元/千瓦才能與內(nèi)燃機汽車競爭，目前為47美元/千瓦。想象空間逐漸打開。

目前國內(nèi)對氫燃料電池的關(guān)注度正逐漸提高，不過仍然局限于擁有相似技術(shù)的公司，未來隨著主題炒作的深入，產(chǎn)業(yè)鏈上下游的公司也將被挖掘出來。同Tesla產(chǎn)業(yè)鏈主題投資一樣，供應(yīng)氫燃料電池所需正負極、電解質(zhì)等材料的公司股票也會大幅上漲。

世界氫燃料電池市場前景

燃料電池的特點決定了它具有廣闊的應(yīng)用前景。首先，它可以用作小型發(fā)電設(shè)備；其次，作為長效的“電池”；三是電動汽車上的應(yīng)用。

燃料電池首先用作發(fā)電設(shè)備，是因為其價格有可能與一般的發(fā)電設(shè)備相競爭。但燃料電池在電動汽車上的商業(yè)應(yīng)用前景是遠期的，因為汽車需要的是發(fā)電機，發(fā)電機的價格遠比燃料電池要便宜，因此在短期內(nèi)，燃料電池汽車在價格上難以與其他汽車相競爭?，F(xiàn)在燃料電池研究與開發(fā)集中在四大技術(shù)方面：（1）電解質(zhì)膜；（2）電極；（3）燃料；（4）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。日美歐各廠家開發(fā)面向便攜電子設(shè)備的燃料電池，尤其重視（1）～（3）方面的材料研究與開發(fā)。第四方面的研究課題是燃料電池的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，前三個方面是構(gòu)成燃料電池的必要準備，而系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是燃料電池的最終結(jié)果。

固體氧化物燃料電池的開發(fā)研究以及商業(yè)化，是解決世界節(jié)能和環(huán)保的重要手段，受到了世界許多國家的普遍重視，包括美國、歐洲、日本、澳大利來、韓國等。盡管固體氧化物燃料還存在一些問題，如電極材料、制造成本、操作溫度過高等等問題，但是瑕不掩瑜，加快固體氧化物燃料電池發(fā)展必然是世界發(fā)展的總趨勢。降低電池操作溫度和微型化是固體氧化物燃料電池（SOFC）的發(fā)展趨勢。其關(guān)鍵部件的材料制備總是成為制約固體氧化物燃料電池發(fā)展的瓶頸。應(yīng)突破的關(guān)鍵技術(shù)主要有：a）高性能電極材料及其制備技術(shù)；b）新型電解質(zhì)材料及電極支撐電解質(zhì)隔膜的制備技術(shù)；c）電池結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計及其制備技術(shù)；d）電池的結(jié)構(gòu)、性能與表征的研究。隨著燃料電池技術(shù)的進一步發(fā)展，必將能夠加快我國經(jīng)濟建設(shè)與可持續(xù)化發(fā)展步伐。

燃料電池的出現(xiàn)與發(fā)展，將會給便攜式電子設(shè)備帶來一場深刻的革命，并且還會波及到汽車業(yè)，住宅，以及社會各方面的集中供電系統(tǒng)。在21世紀中它將會把人類由集中供電帶進一種分散供電的新時代。因為太陽能供電雖然能替代部分能源，但它與天氣有關(guān)，受氣候的制約；核能利用又存在安全問題；唯有燃料電池供電，它沒有二氧化碳的排放，可減輕溫室效應(yīng)使全球氣候變暖問題，它解決了火力發(fā)電使全球環(huán)境污染的問題，它是一個純正的綠色清潔能源。