近日，丰田mirai的氢燃料车续航破一千公里路试在法国完成，这样的行业大事并没有像最近的锂电汽车一样受到广泛关注，日本在氢燃料电动汽车的技术路线上似乎走得有些孤独。本文将通过对比氢燃料电池与锂电池，浅谈氢燃料电池的发展与未来。

新能源汽车要脱离补贴、车牌等扶持政策真正取代燃油车必须解决几大核心问题：1、里程焦虑；2、安全问题；3、燃料补充速度；4、使用寿命；5、成本。产业链的技术迭代一定是围绕着上述五点来进行的。

以目前市场化相对靠前的锂电池汽车为例，三元高镍电池的发展是为了解决里程焦虑，磷酸铁锂电池逆袭的本质是其较好的安全性与使用寿命，换电模式的创新是为了提高燃料补充速度，硅碳负极没有快速产业化的原因是其循环寿命与成本的问题还待解决，电芯厂向上游投资是为了控制原材料成本的相对稳定，剩下还有很多论据就不一一列举，但行业内的大事只要我们深挖其背后动机基本跳不出上述五个要素。

那么氢燃料电池汽车目前做得如何呢？行业龙头丰田mirai汽车1003km的续航已经完美解决了用户的里程焦虑，加氢的过程极快，3-5分钟内即可完成，氢气罐枪击实验不发生爆炸，以上三点对应的里程、燃料补充速度与安全要素都是氢燃料较锂电池汽车的优点。氢燃料电池汽车目前的短板是成本与使用寿命。

使用寿命的迭代主体主要是燃料电池中的电堆，成本的迭代主体较多，大致有氢燃料汽车整车成本、加氢成本（加氢站造价约为加油站的3倍）、制氢成本、储氢成本、运氢成本。其中加氢成本、运氢成本与储氢成本基本可以认为是一次性投入，这些领域只要等氢燃料电池车较燃油车有了替代趋势之后就一定会有资本进入，所以并不是关键问题。

综上，氢燃料电池汽车的推广，归根结底还是要看燃料电池电堆的迭代以及制氢技术的迭代。下文将对燃料电池电堆技术进行展开，因为这关系到下游客户的使用体验与感受，是行业发展的主要矛盾。

▶什么是电堆？

燃料电池电堆可以简单地理解为一个小型发电机。它进的是氢气与氧气，产出的是电和水。电堆的构造是由上下两层电极板中间夹一个膜电极组成的最小单元构造反复堆叠而成的整体，所以叫电堆，构造上有点像千层饼干。电堆是整个燃料汽车的成本大头，比例如下图：

从比例图中我们不难看出电堆贵主要来自三大材料的成本：1、催化剂；2、双极板；3、质子交换膜。

▶催化剂

氢气与氧气反映的催化剂主要是贵金属铂，金属铂之于氢燃料汽车犹如金属钴之于锂电池汽车，并且有过之而无不及。所以在氢燃料汽车催化剂的迭代方向主要是不断地降低配方中铂金属的用量并提升其催化效率，遗憾的是目前催化剂的配方基本被外国掌握。

▶双极板

双极板主要用于隔开两个相邻的电池单元，传导电子、分配反应气并带走生成水，并起到导电和固定作用。从电堆的结构不难看出，其堆叠的主体就是双极板，所以双极板在电堆之中的用量很大，技术迭代的方向在寿命的增加与重量及体积的减少上。双极板可以用金属也可以用石墨，金属双极板容易被腐蚀但是体积小，石墨双极板不容易被腐蚀但是体积大。抗腐蚀能力决定了寿命长短，体积决定了电堆的大小。一般而言，乘用车由于体积限制，基本用的都是金属双极板，金属双极板上的涂层是技术的核心，这关系到金属双极板的抗腐蚀性和导电性等特点，这块国外较为领先。

▶质子交换膜

质子交换膜也许是我国可以率先攻克的领域，杜邦、Gore与旭化成是技术领先企业，我国山东东岳也不错，有机会完成国产替代。这块的降本之路会和锂电池隔膜的降本较为接近，靠工艺改革与产能利用率就能实现。

综上，其实只要氢燃料电池可以将电堆的成本降下来，使用寿命升上去，就有很强的竞争力，商业化也可以推进一大步。而由于其催化剂是金属铂，铂不仅是工业用金属，还是珠宝消费金属，所以导致氢燃料电池的成本起步就较高。未来，只要氢燃料电池在催化剂与金属双极板涂料等材料领域有技术突破，行业的成本就可以快速下降，大大提升竞争力。所以氢燃料电池车虽有落后，但并不是终局。

未来，在锂电技术的围剿之下，丰田mirai能否破局，我们拭目以待。

注：本文所研究的案例和提及的个股，景裕资产不做推荐，以此投资，风险自负。