2022氢燃料电池行业研究报告

可以回收，不存在二次回清洁环保能量转换效率可达50%-60%，如果考虑热能转换，能量转由于氢燃料电池直接将氢燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，可以回收，不存在二次回清洁环保能量转换效率可达50%-60%，如果考虑热能转换，能量转由于氢燃料电池直接将氢燃料的化学能转化为电能，中间不经过燃烧过程，因而不受卡诺循环的限制，只要反应物充足，可以不间断对外供电。氢燃料电池优点运动部件很少，维护简单，费用低，适合做偏远地区、环境恶劣以及特殊场合(如空间站运动部件很少，维护简单，费用低，适合做偏远地区、环境恶劣以及特殊场合(如空间站和航天飞机)的电源。生成物主要是水，不排放生成物主要是水，不排放有害气体，而且90%以上 因为氢气是最轻的气体，易逃逸、因为氢气是最轻的气体，易逃逸、不聚集，不容易引起大面积的燃烧。高于火力发电和核电约可以通过多种途径制氢。可以通过多种途径制氢。英国科学家威廉格罗夫发明了第一个燃料电池燃料电池首次应用在NASA的阿波罗登月飞船作为辅助电源戴姆勒推出第一代现代燃料电池车NECAR1丰田在美国和日本推出了世界上第一个燃料电池混合动力汽车（FCHV）的租赁德国试运行了阿尔斯通公司制造的第一列氢燃料火车通用汽车推出了全球第一款燃料电池汽车Electrovan电池生产商巴拉德研制出第一辆使用质子交换膜燃料电池的公交巴士固定式燃料电池被应用于商业和工业生产丰田推出了第一款商用燃料电池汽车明确提出推动家庭燃料电池的普及，并从2015年起逐渐将大量燃料电池导入市场2020年前将日本户用燃料电池装机量提高到140万台，2030年提高到530万台;全面加速氢燃料电池使用，修订了技术标准与国际实现接轨2030年氢燃料电池商业化发电量达1GW，成本控制在17日元/千瓦时以内；2050年燃料电池汽车全面普及，燃油车停售，发电容量增至15-30GW，成本降低到12日元/千瓦时技术开发战略重点锁定在燃料电池、氢制备与储运及氢燃料发电相关产业确定了燃料电池、氢能供应链，电解水制氢3大技术领域10个重点项目研发到2020年生产200万辆燃料申池汽车(FCEV)的计划电力必须有2%--5%来自可再生能源，如果是燃料电池，比例则要翻倍2040年氢燃料汽车累计产量增至620万辆，氢燃料电池充电站增至1200个计划租赁或买卖新能源车提供2000美元的补贴，包含氢燃料电池车2022年底实现氢燃料电池车保有量达50000辆，氢能物料搬运车50000辆；2025年，物料搬运领域实现125000辆氢燃料车投运，各类氢燃料电池车20万辆在路上行驶；2030年实现各类氢燃料车530万辆要实现氢能技术的大规模出口，进行全产业链技术研究，突破电解氢能生物生产方法、燃料电池等技术营域之一;在“3060”双碳目标的催动下，2021年以来，在国家层面上有关氢能和燃料电池相关的政策持续加码，推进氢能及燃料国家政策主要从战略规划、科技研发、行业管理及财税优惠等方面进行政策支持，重点支持方向为可再生能源与氢能技术、燃料电池关键零部件产业化攻关及整车示范应用。2022年3月23日，发改委发布《氢能产业发展中长期规划（2021-2035年）》，作为我国首个氢能产业顶层设计规划，《河北省氢能产业发展“十四五”规划》《浙江省加快培育氢燃料电池汽车产业发展《江苏省“十四五”新能源汽车产业发展规划》《河南省加快新能源汽车产业发展实施方案》《陕西省“十四五”制造业高质量发展规划》■我国氢燃料电池的市场规模氢制取交通碳纸/碳布工业能源氢储运建筑加氢站……氮气汇流排储氢瓶组氢制取交通碳纸/碳布工业能源氢储运建筑加氢站……氮气汇流排储氢瓶组上游制氢：化石能源制氢为目前主流，电解水制氢最具主要制氢路径及优缺点对比化石能源制氢煤550元/吨9元/kg技术成熟储量有限，制氢过程存在碳排放问题，需合成氨、合成甲醇、石油炼制天然气3元/立方米27元/kg技术成熟提纯及去除杂质工业副产氢焦炉煤气、化肥工业、氯碱、轻烃利用等/10-16元/kg成本低须提纯及杂质去除，无法作为大规模集中化的氢能供应源合成氨、石油炼制电解水制氢商电0.8元/kWh谷电0.3元/kWh弃电0.1元/kWh48元/kg工艺过程简单，制氢过程不存在碳排放尚未实现规模化应用，成本较高结合可再生能源制氢；电子、有色金属冶炼等对气体纯度及杂质含量有特殊要求其他方式制氢核能制氢生物质制氢光催化制氢水//合理利用核能发电废热技术不成熟/农作物、藻类等原料//成本低氢含量较低/水//原料丰富技术不成熟/压力/bar气态储氢高压气态储氢约33800298技术成熟;结构简单;充放氢速度快;成本及能耗低;运输方便体积储氢密度低;安全性能较差技术最为成熟，目前主要应用:普通钢瓶;少量储存;轻质高压储氢罐;多用于氢燃料电池液态储氢低温液态有机液态约401单位体积储氢密度大，单位质量热值高;远距离输运成本低;加注效率高;安全性相对较好氢液化能耗大；储氢容器要求高大量、远距离储运，主要用于火箭低温推进剂等航空航天领域;关键设备和系统仍依赖进口，民用成本过高，目前在运营的民用液氢工厂较少，且单套产能较少，多为示范应用工程66.18-7.29-1常温液氢纯度高;单位体积储氢密度大;运输十分便利;安全性高成本高；能耗大；操作条件苛刻应用少，仍处于技术攻关阶段固态储氢物理吸附储氢金属氰化物储氢复杂氰化物储氢直接水解制氢1298单位体积储氢密度大，能耗低，安全性高，操作简单，便于运输技术不成熟；单位质量储氢密度低；充放氢效率低应用少，仍处于技术攻关阶段4129812984种储氢技术各指标对比雷达图上游运氢：与储氢方式紧密相关，适宜不同应用场景氢不同输运方式的技术比较气态储运长管拖车规模较小，运输距离较短300-40014.5管道运输大规模用氢，应用多领域-3.2液态储运液氢槽罐车适合规模较大、长距离运输，目前成本过高0.67000有机液态储运槽罐车由于成本和技术问题尚未实现大规模商业化应用200040-50固态储运货车储氢密度高、运量大，技术难度大，尚处于研发阶段4300-400燃料电池汽车燃气/液化石油气/煤油/甲醇 上游加氢：加氢站是重要基础设施，迎来提速发展燃料电池汽车燃气/液化石油气/煤油/甲醇 加氢站工作原理 膜电极双极板密封件集流板端板氢气喷射减压阀与尾排阀系统控制器DC/DC系统控制软件燃料电池堆空压机再循环泵与引射泵中冷器空气过滤膜电极双极板密封件集流板端板氢气喷射减压阀与尾排阀系统控制器DC/DC系统控制软件燃料电池堆空压机再循环泵与引射泵中冷器空气过滤 去离子装置膨胀水箱去离子装置膨胀水箱散热风扇循环水泵节气门与密封阀节气门与密封阀根据电池所采用电解质分类，燃料电池可分为七类。质子交换膜燃料电池（PEMFC）是现阶段国内外主流应用技术。膜电极（MEA）是质子交换膜燃料电池的关键核心部件，由质子交换膜（PEM）、催化剂（CL）和气体扩散层（GDL）三大基础部件构成。膜电极的结构设计和制备工艺技术决定了燃料电池的输出性能、使用寿命以及反应效率等，是燃料电池研究的关键技术。燃料电池的分类及技术状态简称燃料种类气工作温度/°C催化剂镍/银铂铂镍/铝镍/YSZ优点缺点应用领域用技术现状《节能与新能源汽车技术路线图2.0》发展目标交换膜交换膜气体扩散层双极板膜电极组件电堆总成燃料电池系统W2.5/L450W2.5/L4505.00%4.00%65.00%5.00%4.00%65.00%12.00%12.00%空压机增湿器水泵氧泵配件其他16.00%16.00%23.00%13.00%12.00%36.00%双极板质子交换膜催化剂气体扩散层膜电极骨架-㎡＜2000/kW4-4-4.5/L90-90-%单堆功率电堆功率密度关键零部件国产化率系统集成度氢燃料电池的典型应用场景技术路线应用领域固定电源市场包括所有的在固定位置运行的作为主电源、备用电源或者热电联产的燃料电池，比如分布式发电及余热供热等。固定燃料电池被用于商业、工业及住宅主要和备份能发电。交通运输市场包括为乘用车、巴士、客车、叉车及其他以燃料电池作为动力的车辆提供的燃料电池，例如特种车辆、物料搬运设备和越野车辆的辅助供电装置等。便携式电源包括笔记本电脑、手机、收音机及其他需要电源的移动设备。发展现状固定能源应用是目前最大的市场交通领域是氢燃料电池应用发展的突破口。已有DMFC和PEMFC被应用为军用单兵电源和移动充电装置上。成本、稳定性和寿命将是燃料电池应用于便巧式移动电源的所需要解决的技术问题。-电电-高低低电动汽车与氢能源汽车行业发展趋势对比年 第一批三大城市2021年定位及示范目标“一核、两链、四区”--- 3,0%160,4%160,4%公交客车,公路客车通勤客车1095,26%2602,61%工程特种车环卫特种车2602,61%租赁乘用车燃料电池系统其他零部件燃料电池系统其他零部件电机、电控、动力电池系统车载储氢系统燃料电池车的成本构成8.00%8.00%9.00%20.00%63.00%燃油动力汽车燃油动力汽车氢能与燃料电池产业链发展动力分析氢燃料电池汽车代表公司■亿华通-U（688339.SH）公司营业收入、归母净利润（亿元）0.29