鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1712次 | 2019年12月05日
什么是氫燃料電池?它的市場(chǎng)應(yīng)用前景如何?
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(cè)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(kāi)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(kāi)發(fā)和示范運(yùn)行,在示范項(xiàng)目的帶動(dòng)下,整體市場(chǎng)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(chǎng)地,同時(shí)節(jié)省了大量運(yùn)營(yíng)成本,雖然氫燃料電池叉車的購(gòu)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)??墒褂糜谛⌒图译?、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(guó)。
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(guó)家掌握和壟斷,目前我國(guó)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(guó)裝車的氫燃料電池汽車中,大多采用國(guó)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(guó)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(guó)研發(fā)水平較高、技術(shù)突破較早,在過(guò)去的幾年內(nèi)主導(dǎo)著燃料電池乘用車的市場(chǎng)。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(guó)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。
氫能應(yīng)用環(huán)節(jié)的市場(chǎng)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(zhǎng)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(lái)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(guó)家。2017年我國(guó)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(cè)算,2017年我國(guó)燃料電池市場(chǎng)規(guī)模為2.50億元,產(chǎn)品均價(jià)為5593元/kW;隨著國(guó)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(guó)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(guó)燃料電池市場(chǎng)規(guī)模將增長(zhǎng)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(zhǎng)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(lái)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(guó)際氫能委員會(huì)會(huì)發(fā)布的《氫能源未來(lái)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(wàn)輛至1500萬(wàn)輛。
截至2018年年底,我國(guó)氫燃料電池汽車擁有量3428輛。國(guó)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(guó)氫能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展藍(lán)皮書(shū)》,到2020年我國(guó)燃料電池車輛將達(dá)到1萬(wàn)輛;到2030年我國(guó)燃料電池車輛保有量將達(dá)到200萬(wàn)輛。屆時(shí),中國(guó)有望成為全球最大的燃料電池汽車市場(chǎng)。