近期，因为SOFC燃料电池在数据中心领域拥有广泛应用前景，让燃料电池产业得到了进一步关注。在能源转型和“双碳”目标的大背景下，燃料电池作为清洁能源转换技术，正迎来前所未有的发展机遇。从交通运输到固定式发电，从便携设备到大型电站，燃料电池技术的多元化应用正在重塑能源利用格局。

一、燃料电池的主要类型

燃料电池根据电解质材料的不同，主要分为质子交换膜燃料电池（PEMFC）、固体氧化物燃料电池（SOFC）、碱性燃料电池（AFC）、磷酸燃料电池（PAFC）和熔融碳酸盐燃料电池（MCFC）等。其中，氢燃料电池（通常指PEMFC）和SOFC燃料电池是目前最受关注的两种技术路线。

固体氧化物燃料电池（SOFC）是继磷酸盐燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池之后的第三代燃料电池，它是一种直接将储存在燃料和氧化剂中的化学能高效、环境友好地转化成电能的全固态化学发电装置。SOFC被称为“未来世界十大科技之首”和“21世纪的绿色能源”。

氢燃料电池（以PEMFC为代表）则以其低温运行、快速启动的特点，在交通和移动领域展现巨大优势。2024年全球小功率氢燃料电池产量已达38.09万套，平均售价为642.85美元/套，广泛应用于氢动力两轮车和三轮车、自动导引车、高尔夫球车和无人机等领域。

这两种技术路线各有优势：SOFC发电效率高、燃料适应性广（可使用氢气、天然气、甲烷、煤气等）；氢燃料电池则启动快、运行温度低，更适用于移动场景。

二、燃料电池的产业链剖析

这里主要分析氢燃料电池产业链和SOFC燃料电池产业链。

1、氢燃料电池产业链

氢燃料电池（以PEMFC为主）产业链较为成熟：

上游主要包括电堆、膜电极、双极板、催化剂和BOP等原材料。其中电堆成本占比高达63%。随着国产化逐步推进，原料价格一直呈下降趋势。

中游是氢燃料电池的制造与系统集成，全球主要厂商包括PlugPowerInc.等国际企业，以及攀业氢能、协氢新能源、伯华氢能等中国本土企业。

下游应用主要包括氢动力两轮车和三轮车、自动导引车、高尔夫球车和无人机等制造企业。2025年全球小功率氢燃料电池市场销售额预计达到3亿美元，2031年有望增至10.17亿美元，2025-2031年复合增长率高达22.60%。

2、SOFC燃料电池产业链

SOFC作为技术更为前沿的燃料电池类型，其产业链也在快速完善：

上游涉及陶瓷材料（如氧化钇稳定氧化锆YSZ电解质材料）、金属材料（如镍基合金电极）等特种材料。

中游包括单电池制造、电堆组装和系统集成。美国BloomEnergy公司是该领域的佼佼者，自2001年成立以来，在美国安装超过130MW的SOFC，为沃尔玛、宜家、谷歌、联邦快递等多家公司提供燃料电池。

下游应用主要集中在热电联产/分布式发电领域。日本NEDO推进的家用热电联产产品“ENEFarm”被公认为世界上最成功的固体氧化物燃料电池商业化项目，自2009年5月进入市场以来累计销售已超过11万台。

三、燃料电池的细分产业机会

从市场应用领域看，燃料电池的细分产业机会包括固定式发电、交通运输、便携式能源、氢能基础设施与能源存储等领域。每一个领域的规模化应用，都将为其系统集成设备、关键零部件及配套厂商带来巨大市场机遇。

1、固定式发电领域

固定式发电是SOFC当前最主要的应用领域，占比超过80%。特别是数据中心作为需求最明确的增长极，其高效、可靠的供电需求与SOFC特性高度契合。

微软等科技公司在数据中心部署SOFC，作为柴油发电机的替代品。预计未来三年SOFC在数据中心领域的市场规模有望达到70亿美元。

2、交通运输领域

在交通领域，氢燃料电池汽车正在快速发展。2031年全球氢燃料电池电动汽车市场销售额预计显著增长。除了大型商用车外，小功率氢燃料电池在两轮车、三轮车、景区低速车辆等领域的应用正迅速崛起。

3、便携式电源与特殊应用

便携式电源、无人机和服务机器人等特殊应用也为小功率燃料电池提供了广阔市场。全球小功率氢燃料电池市场中，风冷和水冷两种技术路线正并行发展，满足不同应用场景的需求。

4、氢能基础设施与能源存储

随着氢能经济的兴起，SOFC与氢能系统的整合呈现巨大潜力。SOFC可以直接使用氢气作为燃料，实现零碳排放发电；其逆过程——固体氧化物电解池（SOEC）可以高效地将水电解制氢，成为储存可再生能源的解决方案。

四、燃料电池产业的主要发展模式

对于地方政府来说，发展燃料电池产业的关键在于，找准自身的资源禀赋和产业优势，选择最适合的切入模式。下面我们将结合国内多个城市的实践案例，系统梳理几种主要的产业链切入和集群发展模式。

1、研发创新驱动型

燃料电池产业核心驱动力是研发与创新。依托丰富的科研资源，通过持续的技术突破，广泛吸引追求技术溢出的上下游企业聚集，形成以创新为纽带的产业集群。上海嘉定区以研发创新为突破口，探索出以政产学研用深度融合为核心、聚焦研发创新与全链条协同的特色路径，通过建设嘉定氢能港等特色园区，积极引育捷氢科技、重塑能源等龙头企业，初步形成涵盖氢能制、储、运、加、用全产业链的生态体系。

2、核心企业引领型

通过引进或培育一家在关键零部件或系统集成领域具有领导力的企业，吸引其上下游配套企业聚集，形成产业链生态。湖北大冶通过政府引导基金，成功引进了在燃料电池领域技术领先的北京氢璞创能。该项目总投资3亿元，专注于燃料电池电堆及系统的生产。氢璞创能的落地，不仅带来了先进技术，更吸引其上下游的合作伙伴向大冶聚集，有望逐步形成以该企业为核心的燃料电池产业集群。

3、资源禀赋牵引型

利用本地丰富的工业副产氢或低成本可再生能源优势，从上游制氢环节切入，向下游延伸。山西吕梁从上游制氢起步，迅速向中下游布局。目前已形成7.6万吨的制氢产能，建成11座加氢站，并投入运营600余辆氢燃料汽车，成功开通至天津的760公里氢能重卡运输线路。依托鹏飞、美锦等龙头企业，规划建设年产30万辆氢燃料电池车辆及配套核心零部件的生产线，正向打造“气—站—运—车—用”的全产业链体系迈进。

通过政府示范项目或政策补贴，在本地创造明确的终端需求，以此吸引中游制造和上游供应企业落户。深圳坪山区政府明文支持SOFC燃料电池在数据中心、工商业园区等场景的热电联供示范应用，并鼓励氢燃料电池在重型卡车、环卫车、无人机等技术装备的推广。河北保定一次性投入200辆氢能冷链物流车，用于覆盖1041所学校的食材配送。这个稳定的商业化运营项目，为氢能车辆提供了明确的应用场景和持续订单。