核心结论：

2021年有望成为燃料电池汽车发展元年：

1)2020年9月五部委联合发布《关于开展燃料电池汽车示范应用的通知》，提出以城市群为单位，以四年为期，采取以奖代补的形式推动燃料电池汽车示范工作，类似于2009年锂电池汽车十城千辆计划的落地，通知发布以后北京、张家口等地均出台了相应的地方氢能发展规划，我们预计随着主要城市地方方案的落地，国家示范城市落地可期;

2)北京冬奥会场馆内用车将采用燃料电池汽车，这将是燃料电池汽车一次较大规模的商业化应用;

3)我们认为后续整体氢能产业链来看无论是在氢的市场地位、燃料电池汽车配套设施建设、以及燃料电池汽车推广方面都将会迎来新的发展机遇，产业链相关企业有望充分受益，标的：亿华通(688339.SH)、厚普股份(300471.SZ)、雄韬股份(002733.SZ)、全柴动力(600218.SH)、嘉化能源(600273.SH)、腾龙股份(603158.SH)、潍柴动力(000338.SZ)、雪人股份(002639.SZ)、滨化股份(601678.SH)、大洋电机(002249.SZ)、富瑞特装(300228.SZ)、美锦能源(000273.SZ)、贵研铂业(600459.SH)等。

一、燃料电池：新能源、新起点、新征程

燃料电池是通过化学反应将化学能转换为电能的装置。早在1839年英国科学家威廉·格罗夫就发行了第一个燃料电池，不同于其他的电池类型，燃料电池是通过氢气装置内部的化学反应从而将化学能转换为电能。如下图所示，燃料电池内部发生反应的原理如下：氢气先进入燃料电池的阳极(步骤①)，然后氢气与涂覆在阳极上面的催化层进行反应，释放电子形成带有正电荷的氢离子(步骤②)，接下来氢离子穿过电解液或者电解质到达阴极(步骤③)，而电子则流入电路形成电流(步骤④);最后在阴极催化剂使氢离子与空气中的氧气结合形成水，而这也是燃料电池反应中的唯一副产品。

燃料电池根据电解质特性和工作温度等条件可以进行多项分类。燃料电池通常根据电解质性质和使用的燃料可以分为质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、碱性燃料电池(AFC)等，例如质子交换膜燃料电池(PEMFC)主要依托质子交换膜传递质子介质、碱性燃料电池(AFC)使用碱性水基电解质如氢氧化钾溶液作为传递质子介质的等。此外根据工作温度的高低还可以将燃料电池分为高温燃料电池和低温燃料电池，前者主要包括固体氧化物燃料电池(SOFC)和熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)，后者包括质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)、碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)等。

质子交换膜燃料电池(PEMFC)成为目前主流技术。质子交换膜燃料电池(PEMFC)使用水基酸性聚合物膜作为其电解质，由于其较低的工作温度(低于100℃)和使用贵金属电极(铂基电极)等特点，PEMFC电池必须在纯氢气下工作。相较于其它燃料电池，PEMFC具有工作温度低、启动速度快、功率密度高、电解质无腐蚀性、使用寿命长等优点;从而成为目前应用于燃料电池汽车的主流技术，同时也部分应用于便携式和固定式设备。根据E4 Tech统计显示，2019年PEMFC燃料电池预计出货量达到44100套，占全球比重达到62%;预计装机容量达到934.2MW，占全球比重达到83%。