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星期二
2022年10月
(資料圖片)
文章來源：電池聯(lián)盟cbcu
清控偉仕咨詢
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領(lǐng)域。
氫燃料電池產(chǎn)業(yè)譜系
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)和示范運行，在示范項目的帶動下，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)省了充電時間和電池更換與充電的場地，同時節(jié)省了大量運營成本，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。
便攜式氫燃料電池方面，便攜式移動氫燃料電池具有離網(wǎng)運行、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。可使用于小型家電、筆記本、手機及軍事領(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)達國家掌握和壟斷，目前我國主要依賴進口。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)，其比例估計達到 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)上實現(xiàn)了國產(chǎn)化，可使成本比進口同類產(chǎn)品降低 50%至80%。
氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)譜系
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 75%，其次是本田和現(xiàn)代，分別為 13%和 11%。當前主流車型有豐田 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，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前的純電動車的差別主要在電源動力上，其他電機、控制系統(tǒng)等均可通用。電機和控制系統(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，電附件包括電動制動真空泵、電動空壓機、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、電動空調(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)計顯示，從出貨容量統(tǒng)計看，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 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將呈下滑態(tài)勢，預(yù)計到 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)航里程和短時間加注燃料等優(yōu)點，被認為是未來車輛發(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)計到 2020 年其他汽車制造商如奔馳、寶馬、通用等都會推出自己的氫燃料電池車。國際氫能委員會會發(fā)布的《氫能源未來發(fā)展趨勢調(diào)研報告》顯示，預(yù)計到 2030 年，全球燃料電池乘用車將達到 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 年正式實施“十城千輛”推廣計劃。根據(jù)《中國氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍皮書》，到 2020 年我國燃料電池車輛將達到 1 萬輛；到 2030 年我國燃料電池車輛保有量將達到 200 萬輛。屆時，中國有望成為全球最大的燃料電池汽車市場。
