氫能應(yīng)用環(huán)節(jié)是氫能產(chǎn)業(yè)鏈的末端，包括將氫直接作為燃料應(yīng)用于工業(yè)、大規(guī)模發(fā)電等領(lǐng)域，氫燃料電池、氫燃料電池汽車等領(lǐng)域。目前主要在氫燃料電池和氫燃料電池汽車這兩個(gè)領(lǐng)域。

氫燃料電池產(chǎn)業(yè)包括車用氫燃料電池、便攜式氫燃料電池、家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)、氫能分布式電站、氫燃料電池關(guān)鍵零部件及研發(fā)檢測等產(chǎn)業(yè)子環(huán)節(jié)。

車用氫燃料電池方面，車用氫燃料電池主要應(yīng)用在乘用車、商用車、叉車三個(gè)方向。乘用車領(lǐng)域的氫燃料電池仍以質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）為主，各大汽車制造商不斷開發(fā)并完善氫燃料電池的相關(guān)技術(shù)，形成了若干技術(shù)聯(lián)盟。氫燃料電池在商用車領(lǐng)域的應(yīng)用更廣泛，北美、歐洲、亞洲的政府部門都非常支持燃料電池商用車的開發(fā)和示范運(yùn)行，在示范項(xiàng)目的帶動(dòng)下，整體市場發(fā)展平穩(wěn)。氫燃料電池在叉車領(lǐng)域的應(yīng)用較廣，替代原有的蓄電池，節(jié)省了充電時(shí)間和電池更換與充電的場地，同時(shí)節(jié)省了大量運(yùn)營成本，雖然氫燃料電池叉車的購置和改裝成本較高，但是在叉車的生命周期內(nèi)具有成本優(yōu)勢(shì)。

便攜式氫燃料電池方面，便攜式移動(dòng)氫燃料電池具有離網(wǎng)運(yùn)行、比普通電池更耐久、輕量化、快速充電、方便可靠、低成本等優(yōu)點(diǎn)。可使用于小型家電、筆記本、手機(jī)及特種領(lǐng)域。

目前家用熱電聯(lián)供系統(tǒng)燃料電池主要應(yīng)用于亞洲和歐洲，主要是日本和德國。

目前燃料電池分布式電站多以大型電站為主，主要的燃料電池有：熔融碳酸鹽燃料電池、磷酸類燃料電池、質(zhì)子交換膜燃料電池、固體氧化物燃料電池四種。

氫燃料電池關(guān)鍵零部件方面，核心技術(shù)被少數(shù)發(fā)達(dá)國家掌握和壟斷，目前我國主要依賴進(jìn)口。氫燃料電池最重要的部件為產(chǎn)生電能的部件——電池堆，由膜電極、雙極板、密封材料、集流板及緊固件等組成，氫燃料電池中的輔助部件（BOP，包括熱管理系統(tǒng)、空氣處理系統(tǒng)、燃料處理系統(tǒng)）及電力轉(zhuǎn)換與控制部件也比較重要。目前，在我國裝車的氫燃料電池汽車中，大多采用國外電堆和技術(shù)，其比例估計(jì)達(dá)到70%以上。但在氫瓶、膜電極、雙極板等關(guān)鍵零部件和氫燃料電池集成等技術(shù)上實(shí)現(xiàn)了國產(chǎn)化，可使成本比進(jìn)口同類產(chǎn)品降低50%至80%。

氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)包括氫燃料電池汽車整車、氫燃料電池汽車關(guān)鍵零部件等產(chǎn)業(yè)子環(huán)節(jié)。

氫燃料電池乘用車方面，歐美及日本等傳統(tǒng)汽車大國研發(fā)水平較高、技術(shù)突破較早，在過去的幾年內(nèi)主導(dǎo)著燃料電池乘用車的市場。全球氫燃料電池乘用車其中一半以上（53%）在加利福尼亞州登記，這使得美國成為全球氫燃料電池汽車應(yīng)用的前沿陣地，日本以38%排名第二，歐洲則為9%。而在各制造商交付的氫能燃料電池汽車占比方面，豐田占比最大，高達(dá)75%，其次是本田和現(xiàn)代，分別為13%和11%。當(dāng)前主流車型有豐田Mirai、本田Clarity、現(xiàn)代Nexo等。

國內(nèi)在燃料電池乘用車方面，投入研發(fā)的主要企業(yè)是上汽集團(tuán)，已完成前后四代氫燃料電池轎車的開發(fā)。氫燃料電池商用車方面，北美和歐洲仍是主要市場，雖然市場不及乘用車大，但各國政府紛紛支持商用車的發(fā)展。國內(nèi)在燃料電池商用車方面，主要有上汽、福田、宇通、安凱、中通等企業(yè)。根據(jù)工信部發(fā)布的《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄（2018年第11批）》，燃料電池車型有7款，包含5款客車和2款專用車。

氫燃料電池汽車關(guān)鍵零部件方面，氫燃料電池汽車與當(dāng)前的純電動(dòng)車的差別主要在電源動(dòng)力上，其他電機(jī)、控制系統(tǒng)等均可通用。電機(jī)和控制系統(tǒng)是氫燃料電池汽車的重要核心組件，其技術(shù)水平直接影響新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我國電機(jī)和控制系統(tǒng)自主研發(fā)水平較弱。此外，氫燃料電池汽車的電附件系統(tǒng)市場容量也較大，電附件包括電動(dòng)制動(dòng)真空泵、電動(dòng)空壓機(jī)、電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動(dòng)空調(diào)及熱管理系統(tǒng)等。

氫能應(yīng)用環(huán)節(jié)的市場前景

氫燃料電池具有廣闊的應(yīng)用前景。根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)顯示，從出貨容量統(tǒng)計(jì)看，全球燃料電池出貨量增長明顯，2009年全球燃料電池出貨容量為86.5MW，2017年燃料電池出貨容量達(dá)669.7MW。

從出貨量區(qū)域分布來看，全球燃料電池生產(chǎn)區(qū)域較為集中，主要集中在歐洲、北美、亞洲少數(shù)國家。2017年我國燃料電池行業(yè)整體產(chǎn)能在60MW以上，燃料電池出貨量達(dá)到44.7MW，燃料電池出貨量占全球的6.67%。據(jù)測算，2017年我國燃料電池市場規(guī)模為2.50億元，產(chǎn)品均價(jià)為5593元/kW；隨著國內(nèi)技術(shù)水平的提升，產(chǎn)業(yè)規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，我國燃料電池銷售均價(jià)將呈下滑態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2024年我國燃料電池市場規(guī)模將增長至27.65億元，產(chǎn)品銷售均價(jià)在3000元/kW左右。

氫燃料電池汽車具有零排放、長續(xù)航里程和短時(shí)間加注燃料等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來車輛發(fā)展的終極方向。目前已經(jīng)推出商業(yè)化燃料電池汽車產(chǎn)品的有豐田、本田、現(xiàn)代等，預(yù)計(jì)到2020年其他汽車制造商如奔馳、寶馬、通用等都會(huì)推出自己的氫燃料電池車。國際氫能委員會(huì)會(huì)發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢(shì)調(diào)研報(bào)告》顯示，預(yù)計(jì)到2030年，全球燃料電池乘用車將達(dá)到1000萬輛至1500萬輛。

截至2018年年底，我國氫燃料電池汽車擁有量3428輛。國內(nèi)東風(fēng)汽車、安凱、宇通、金龍等汽車生產(chǎn)商的部分燃料電池汽車車型已經(jīng)獲得工信部的生產(chǎn)許可。氫燃料電池汽車有望在2019年正式實(shí)施“十城千輛”推廣計(jì)劃。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書》，到2020年我國燃料電池車輛將達(dá)到1萬輛；到2030年我國燃料電池車輛保有量將達(dá)到200萬輛。屆時(shí)，中國有望成為全球最大的燃料電池汽車市場。