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

2015年被認(rèn)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(chǎng)、氫燃料電池固定式發(fā)電進(jìn)入商業(yè)化運(yùn)營(yíng)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(lái)看，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)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(yùn)領(lǐng)域都顯示出市場(chǎng)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(chǎng)化推進(jìn)，以及配套的加氫站建設(shè)進(jìn)程特別引人注目，兩大汽車廠商的舉動(dòng)和取得的成果將會(huì)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(duì)氫燃料電池汽車在未來(lái)的發(fā)展更加期待。

1、PlugPower：訂單驅(qū)動(dòng)的股價(jià)大爆發(fā)

（1）公司概況

PlugPower是1999年成立的專注于設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造和銷售用于物料搬運(yùn)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(dòng)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(diǎn)的工業(yè)越野(叉車或材料處理)，即屬于交通運(yùn)輸領(lǐng)域的物料搬運(yùn)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(lái)看，其上游的供應(yīng)商包括燃料電池生產(chǎn)商Ballard，和燃?xì)夤?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(lái)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(yùn)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(shí)現(xiàn)了訂單的爆發(fā)式增長(zhǎng)。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(wàn)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(dòng)公司業(yè)績(jī)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(shí)現(xiàn)成本的極大減校成本下降有利于提高公司的營(yíng)收，同時(shí)有利于推動(dòng)燃料電池產(chǎn)品價(jià)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(qǐng)專利迅速增長(zhǎng)，而其后維持在較高量上波動(dòng)，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(qǐng)專利。結(jié)合公司的研發(fā)支出來(lái)看，和專利申請(qǐng)基本保持一致。從2008年到2012年公司研發(fā)支出都在2千萬(wàn)美元以下，大大低于高峰時(shí)期的6千萬(wàn)美元，故而認(rèn)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(gè)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(yǔ)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(dòng)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(zhǎng)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(jì)、開發(fā)、制造和服務(wù)，專注于商用市場(chǎng)(電信備用電源、物料搬運(yùn)和工程服務(wù))和開發(fā)階段市場(chǎng)(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(dāng)之無(wú)愧的氫燃料電池界翹楚。

巴拉德公司提供多種產(chǎn)品來(lái)覆蓋不同的需求，其產(chǎn)品覆蓋了固定式領(lǐng)域和交通運(yùn)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(yùn)市場(chǎng)，公司與PlugPower公司有著長(zhǎng)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(lái)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(zhǎng)趨勢(shì)，成為營(yíng)收的支撐點(diǎn)。公司主營(yíng)收入近幾年自2010年來(lái)由于公司轉(zhuǎn)型發(fā)展有逐漸下降趨勢(shì)，但自2012年來(lái)由于燃料電池的迅速發(fā)展，預(yù)計(jì)未來(lái)公司主營(yíng)收入將有將為明顯的增長(zhǎng)，同時(shí)公司的凈利潤(rùn)也將逐步減小損失，往盈利方向前進(jìn)。

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(tái)迅速增加到2012年的399臺(tái)。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(zhǎng)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(zhǎng)的趨勢(shì)。

（2）專利分析

巴拉德公司最早在1990年申請(qǐng)了專利，此后從1996年開始迅速上升到2001年達(dá)到了專利申請(qǐng)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(qǐng)到專利公開一般有18個(gè)月的滯后期，所以圖中專利公開量的變化趨勢(shì)整體滯后于申請(qǐng)變化曲線一年半。將專利申請(qǐng)結(jié)合公司的研發(fā)開支來(lái)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(qǐng)專利數(shù)較多，自2005年之后研發(fā)支出和專利申請(qǐng)都處于下降中，公司開始將研發(fā)成果轉(zhuǎn)投實(shí)際應(yīng)用。

對(duì)巴拉德公司的所有專利族進(jìn)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(gè)，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(dá)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(diǎn)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(lái)公司研發(fā)支出較低，對(duì)整體的專利分布不構(gòu)成較大影響，故而我們認(rèn)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(lái)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(biāo)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(chǎng)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(shí)業(yè)、商業(yè)和企業(yè)、政F機(jī)構(gòu)等。目前公司產(chǎn)品DFC發(fā)電廠已在全球超過50個(gè)地點(diǎn)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(shí)的超清潔電力，且擁有超過300兆瓦的發(fā)電裝機(jī)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(jìng)爭(zhēng)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(guó)政F機(jī)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(xiàng)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(yùn)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(lái)看，這兩個(gè)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(gè)供應(yīng)鏈來(lái)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(gè)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(dòng)，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(cè)，全球氫基礎(chǔ)設(shè)施的市場(chǎng)規(guī)模將從2005年的7萬(wàn)億日元左右逐步上升至2016年的約190萬(wàn)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(dá)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(yùn)輸領(lǐng)域的突破預(yù)計(jì)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(guó)碳信托咨詢公司的報(bào)告，若燃料電池汽車需要規(guī)模化生產(chǎn)，其成本需達(dá)到36美元/千瓦才能與內(nèi)燃機(jī)汽車競(jìng)爭(zhēng)，目前為47美元/千瓦。想象空間逐漸打開。

目前國(guó)內(nèi)對(duì)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(lái)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(lái)。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(fù)極、電解質(zhì)等材料的公司股票也會(huì)大幅上漲。

世界氫燃料電池市場(chǎng)前景

燃料電池的特點(diǎn)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(zhǎng)效的“電池”；三是電動(dòng)汽車上的應(yīng)用。

燃料電池首先用作發(fā)電設(shè)備，是因?yàn)槠鋬r(jià)格有可能與一般的發(fā)電設(shè)備相競(jìng)爭(zhēng)。但燃料電池在電動(dòng)汽車上的商業(yè)應(yīng)用前景是遠(yuǎn)期的，因?yàn)槠囆枰氖前l(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)的價(jià)格遠(yuǎn)比燃料電池要便宜，因此在短期內(nèi)，燃料電池汽車在價(jià)格上難以與其他汽車相競(jìng)爭(zhēng)。現(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(gè)方面是構(gòu)成燃料電池的必要準(zhǔn)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(guó)家的普遍重視，包括美國(guó)、歐洲、日本、澳大利來(lái)、韓國(guó)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(shì)。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(shì)。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(jì)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(jìn)一步發(fā)展，必將能夠加快我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(huì)給便攜式電子設(shè)備帶來(lái)一場(chǎng)深刻的革命，并且還會(huì)波及到汽車業(yè)，住宅，以及社會(huì)各方面的集中供電系統(tǒng)。在21世紀(jì)中它將會(huì)把人類由集中供電帶進(jìn)一種分散供電的新時(shí)代。因?yàn)樘?yáng)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(gè)純正的綠色清潔能源。