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中國(guó)燃料動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)待突破

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:620次  |  2021年12月10日  

我國(guó)電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)在國(guó)家政策的扶持下,近年來實(shí)現(xiàn)了迅猛的發(fā)展,現(xiàn)在已擁有較為成熟的產(chǎn)業(yè)鏈基礎(chǔ),因此,最近我國(guó)的新能源汽車產(chǎn)業(yè)政策的重心已逐步由電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)移至燃料電池汽車領(lǐng)域,并致力于推動(dòng)燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。


1、燃料電池產(chǎn)業(yè)已經(jīng)成為國(guó)家戰(zhàn)略層面關(guān)注焦點(diǎn)


2018年以前,國(guó)家宏觀政策主要關(guān)注燃料電池、氫能利用的頂層設(shè)計(jì)和財(cái)政補(bǔ)貼等。但進(jìn)入2019年以來,各地政府對(duì)于燃料電池汽車行業(yè)的關(guān)注度有了明顯提升,多方位的政策不斷加碼,并且尤為關(guān)注廣大下游應(yīng)用端的積極推廣,這種趨勢(shì)已經(jīng)表明我國(guó)政府對(duì)于燃料電池汽車的發(fā)展方向及應(yīng)用推廣有了很強(qiáng)的自信心,并試圖通過多種市場(chǎng)化的手段,積極的產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)燃料電池行業(yè)健康發(fā)展。


另外,各級(jí)地方政府也積極出臺(tái)燃料電池汽車扶持性配套政策。地方政府的積極響應(yīng)將有助于加快燃料電池汽車在各地終端市場(chǎng)的落地,及示范效應(yīng)的形成。中央及地方政策配合,將有望在燃料電池汽車行業(yè)復(fù)制過去電動(dòng)汽車行業(yè)的快速增長(zhǎng)。


2、日美發(fā)展模式值得借鑒

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日本是燃料電池技術(shù)發(fā)展最為早期也是最為成熟的國(guó)家:日本早在2009年就發(fā)布了《燃料電池汽車和加氫站2015年商業(yè)化路線圖》,2014年,日本出臺(tái)的《氫能/燃料電池戰(zhàn)略發(fā)展路線圖》明確了氫能三步走發(fā)展戰(zhàn)略:日本以發(fā)展民用為主,預(yù)計(jì)到2030年燃料電池裝置使用量達(dá)到530萬(wàn)臺(tái)。而美國(guó)燃料電池技術(shù)路線是走軍民兩用的路線,美國(guó)政府近年來大力支持包括燃料電池在內(nèi)的清潔能源技術(shù)的發(fā)展,美國(guó)能源部、各大州相繼出臺(tái)扶持政策,希望通過政府扶持的舉措推進(jìn)燃料電池的普及。不僅僅在民用端,在等設(shè)備也均有應(yīng)用。


3、產(chǎn)業(yè)鏈逐步完善,關(guān)鍵技術(shù)有待突破


中國(guó)經(jīng)過多年的燃料電池技術(shù)積累,燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)在氫氣制備、氫氣儲(chǔ)運(yùn)及氫氣加注等配套環(huán)節(jié)取得了長(zhǎng)途進(jìn)步,目前已經(jīng)具備了全面產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。例如,在氫氣制備方面,短期內(nèi),氯堿和焦化的副產(chǎn)氫靠近負(fù)荷中心,足以滿足對(duì)低成本氫源的需求;長(zhǎng)期來看,煤制氫和棄風(fēng)棄光制氫將是主要的氫源供應(yīng)。在氫氣儲(chǔ)運(yùn)方面,短期國(guó)內(nèi)氫源主要為靠近負(fù)荷中心的工業(yè)副產(chǎn)氫,低成本、適宜短距離運(yùn)輸?shù)拈L(zhǎng)管拖車將是氫氣的主要儲(chǔ)運(yùn)方式;隨著國(guó)內(nèi)煤制氫和棄風(fēng)棄光制氫規(guī)模逐漸擴(kuò)大,適宜長(zhǎng)距離、大規(guī)模運(yùn)輸?shù)囊簹洳圮噷⒅鸩匠蔀橹髁?。而從加氫站的建設(shè)進(jìn)度看,全國(guó)主要區(qū)域已經(jīng)在陸續(xù)開展規(guī)模建設(shè)當(dāng)中。


4、質(zhì)子交換膜(PEM)燃料電池空間廣闊


質(zhì)子交換膜燃料電池,因其工作溫度低(50℃-100℃)、啟動(dòng)速度快,燃料電池在交通動(dòng)力領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。目前主流的燃料電池汽車均采用PEM燃料電池。PEM燃料電池的成本是限制其商業(yè)應(yīng)用的主要原因之一,目前燃料電池系統(tǒng)占燃料電池汽車的成本比例約為50%。另一方面,PEM燃料電池成本具有很大的下降空間。根據(jù)DOE統(tǒng)計(jì),燃料電池成本已有2006年的124美元/kW下降到了2017年的45美元/kW。DOE預(yù)計(jì)燃料電池系統(tǒng)成本到2020年將下降至40美元/kW,并最終下降至30美元/kW;燃料電池電堆成本到2020年下降至20美元/kW,并最終下降至15美元/kW;預(yù)計(jì)膜電極(MEA)成本到2020年下降至14美元/kW。

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近年來,國(guó)內(nèi)燃料電池電堆產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)進(jìn)步,在關(guān)鍵零部件方面已經(jīng)具備一定的國(guó)產(chǎn)化能力。我們相信隨著國(guó)內(nèi)燃料電池產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展、國(guó)產(chǎn)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn),燃料電池核心部件廠商將獲得良好的發(fā)展機(jī)遇。


5、中國(guó)燃料電池未來空間廣闊


燃料電池行業(yè)短期發(fā)展要靠補(bǔ)貼政策的強(qiáng)有力推動(dòng),長(zhǎng)期發(fā)展還需要依靠技術(shù)的進(jìn)步、產(chǎn)業(yè)鏈的完善、成本降低:氫燃料電池汽車具有動(dòng)力性能高、加氫快、充電快、續(xù)航里程長(zhǎng)、接近零排放等諸多優(yōu)點(diǎn)。從發(fā)展現(xiàn)狀看,燃料電池汽車商業(yè)化的關(guān)鍵是降低成本,包括電堆以及相關(guān)核心材料等。另外,加氫站數(shù)量少也是制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸。2019年有望正式實(shí)施"十城千輛"計(jì)劃,將通過政策補(bǔ)貼的方式給予燃料電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的推動(dòng)力。長(zhǎng)期來看:中國(guó)要趕上日美技術(shù)水平,并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,仍然存在關(guān)鍵瓶頸問題:一是關(guān)鍵技術(shù)不成熟、未實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化,其二是制氫、儲(chǔ)氫、運(yùn)氫、加氫站產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展和基礎(chǔ)設(shè)施配套尚不完善。未來產(chǎn)業(yè)發(fā)展將走出分化行業(yè),在技術(shù)進(jìn)步中具備優(yōu)勢(shì)的企業(yè)將快速成長(zhǎng)。?中國(guó)燃料電池產(chǎn)業(yè)目前處于萌芽時(shí)期,商用車是規(guī)模化應(yīng)用的先鋒。公共交通的平均成本低,形成規(guī)模后帶動(dòng)燃料電池成本和氫氣成本下降;另一方面商用車行駛在固定的線路上且車輛集中,建設(shè)配套的加氫站比較容易。2018年中國(guó)燃料電池汽車產(chǎn)銷均完成1527輛,包括1418輛燃料電池客車以及109輛燃料電池貨車,而國(guó)內(nèi)商用車銷量為437.1萬(wàn)輛,燃料電池汽車滲透率僅0.03%,未來發(fā)展空間可觀。皙梓博士


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