鉅大LARGE | 點擊量：528次 | 2022年09月30日
氫燃料動力電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展報告
我國是第一產(chǎn)氫大國，具有豐富的氫源基礎(chǔ)，隨著氫能源技術(shù)的發(fā)展，氫能將廣泛應(yīng)用于交通、化工原料、工業(yè)、建筑等領(lǐng)域，成為我國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。在氫氣應(yīng)用中，目前廣為人知的是氫燃料電池車。氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈包括氫氣儲存、燃料電池原材料和電堆設(shè)計及組裝三大核心環(huán)節(jié)。然而，由于燃料電池成本較高以及加氫站等相關(guān)設(shè)施尚不完善等原因，氫燃料電池汽車尚未廣泛普及。資料顯示，2017年，中國共生產(chǎn)氫燃料電池車1272輛。行業(yè)預(yù)計，2018年中國燃料電池車產(chǎn)量將超過3000輛。
中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會與EY安永于2018中國國際石油化工大會期間聯(lián)合發(fā)布了《氫能源及燃料電池行業(yè)白皮書》。該白皮書從行業(yè)發(fā)展角度和能源高效利用角度，較為全面的分析了氫燃料電池汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況及未來走勢。
氫燃料電池汽車根本是以氫作為燃料之一，它的構(gòu)造建立在目前新能源純電動汽車的基礎(chǔ)之上，突破了目前純電動汽車的兩點技術(shù)短板——純電動汽車的充電時間和續(xù)航里程問題。氫燃料電池汽車的能源補給時間短，加注時長和燃油車大致相同，這可以在最短時間內(nèi)達到最高的效率，擺脫純電動汽車充電慢的現(xiàn)狀；在續(xù)航里程方面，氫燃料電池汽車一次加滿之后的續(xù)航里程大概可以保持在600-700km之間，是突破純電動汽車?yán)锍探箲]、趕超燃油汽車的一大替代品。
《白皮書》指出：氫能源目前應(yīng)用主要通過燃料電池，固定式、分布式及交通運輸為其三大應(yīng)用場景，其中商用車占絕大部分市場份額。
氫燃料電池汽車市場呈現(xiàn)為：日韓主要做乘用車、中國和美國主要做商用車的格局。并且短期內(nèi)該格局不會出現(xiàn)太大變化。固定式應(yīng)用場景包括氫能源家用燃料電池、電信行業(yè)無間斷電源或備用電源等。便攜式設(shè)備主要應(yīng)用于備用電源，因為氫能源燃料電池攜帶電量多、重量輕，因此也可以用在戶外和特種電源設(shè)備上。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
中國燃料電池汽車起步較晚，起步后由于國家對商用車政策補貼力度更大、技術(shù)實現(xiàn)相對較容易等原因，短期來看乘用車仍不會成為主要市場。市場結(jié)構(gòu)：目前國內(nèi)燃料電池乘用車市場為零，商用車主力為客車生產(chǎn)企業(yè)，其中各類物流燃料電池商用車占94%，客車占6%。編寫組分析其原因主要有：（1）補貼力度：國內(nèi)對大型商用車補貼力度更大；（2）價格敏感度：商用車對成本敏感性較低；（3）技術(shù)能力：商用車（尤其是客車）車身體積較大，可以簡單地通過增加儲氫瓶增加續(xù)航能力，對儲氫技術(shù)的要求不高。中長期來看商用車市場會首先呈現(xiàn)爆發(fā)式增長。
我國自2009年開始相繼針對燃料電池汽車出臺了各項支持政策，大力推動行業(yè)下游應(yīng)用，進而拉動燃料電池的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。如：2009年出臺了《節(jié)能“與新能源汽車示范推廣財政補助資金管理暫行辦法》，中央財政開始對試點城市給予一次性定額補貼。2014年出臺的《關(guān)于免征新能源汽車車輛購置稅的公告》指出：2014年9月1日至2017年12月31日購置新能源汽車將免征車輛購置稅。2015年國家發(fā)改委和國家能源局在系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)文，提出15項重點創(chuàng)新任務(wù)，其中包括氫能與燃料電池技術(shù)創(chuàng)新。財政部、科技部、工業(yè)和信息化部和國家發(fā)展和改革委員會四部委也于今年聯(lián)合發(fā)布了《關(guān)于調(diào)整完善新能源汽車推廣應(yīng)用財政補貼政策的通知》，明確提出：燃料電池補貼政策基本不變，力度不減。
日韓、美、歐在氫能源及燃料電池領(lǐng)域具備先發(fā)的優(yōu)勢，我國雖然暫時處于落后，但是也正在引進海外龍頭企業(yè)，加速技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，并重點強調(diào)在下游領(lǐng)域的應(yīng)用。下圖從技術(shù)水平、加氫站建設(shè)、燃料電池汽車發(fā)展現(xiàn)狀、燃料電池汽車市場化進展四個方面，比較了中國、日韓、美國、歐洲之間在氫能源行業(yè)發(fā)展的差異。
我國燃料電池電動車的發(fā)展與行業(yè)規(guī)劃密切相關(guān)，因此地域分布現(xiàn)象明顯；整體上集中在東部沿海經(jīng)濟發(fā)達、制造業(yè)基礎(chǔ)雄厚的地區(qū)。
在氫能源和燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈中，氫氣儲存、燃料電池原材料和電堆設(shè)計及組裝是氫能源和燃料電池發(fā)展最關(guān)鍵的三步，這三步的技術(shù)發(fā)展也將影響著未來氫燃料電池汽車的推廣與應(yīng)用。
現(xiàn)有技術(shù)共計有三種儲氫方式，其中氣態(tài)儲氫是最主流的方式，未來隨著技術(shù)突破，固體合金儲氫有望成為主流儲氫方式。下表列出了氣態(tài)儲氫、液態(tài)儲氫、固體合金儲氫三種儲氫在不同方面的比較。
如今，按導(dǎo)電離子類別可將燃料電池分為堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池（PAFC）、熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）、固體氧化物燃料電池（SOFC）和質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。目前在五大類燃料電池中，質(zhì)子交換膜燃料電池運行溫度低于120℃，啟動時間短，結(jié)構(gòu)簡單，應(yīng)用前景最廣闊，將是未來發(fā)展最快的燃料電池技術(shù)。
電堆是燃料電池的技術(shù)核心，成本在燃料電池中的占比最高（67%），因此改進電堆技術(shù)是降低燃料電池成本的關(guān)鍵。而催化劑+膜電極成本又在電堆中占比最高，并且膜電極是燃料電池的心臟，因此這兩種原材料成為了燃料電池技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵。催化劑和膜電極的主要原料為鉑等貴金屬，在整個電池系統(tǒng)成本中占比達33%，在電堆成本中占比高達49%，是燃料電池最大的成本來源。除催化劑和膜電極以外的雙極板、隔膜等部件成本都隨著產(chǎn)量提升有明顯下降，因此，降低鉑催化劑用量和提升質(zhì)子交換膜性價比，是突破燃料電池成本瓶頸最直接的方式。未來，鉑用量有望持續(xù)下降，并且鉑催化劑將會實現(xiàn)99%的回收利用，能有效控制成本。但是，質(zhì)子交換膜由于生產(chǎn)難度高，成本仍將居高不下，降本道路仍待探索。
有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，截至2018年11月，中國共有27座建成的加氫站（其中上海世博加氫站與深圳大運會加氫站已拆除），另有16座在建。已建成27座加氫站中，多數(shù)僅供示范車輛加注使用，尚未完全向社會公開。中國汽車工程協(xié)會于2016年10月發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》指出，到2030年中國加氫站數(shù)量將超過1000座。同時，值得注意的是，這些加氫站的投建單位除了主營業(yè)務(wù)為加氫設(shè)備技術(shù)研發(fā)相關(guān)的企業(yè)外，還有8座加氫站的投建單位為傳統(tǒng)能源化工企業(yè)，分別如下：
中石化
2018年1月，中國石化廣東云浮石油與云浮新興縣國資辦合資合作的加油加氫站項目在廣東云浮新興縣舉行項目奠基儀式。
根據(jù)規(guī)劃，項目將設(shè)計、建造一座加油加氫合建站，加油站設(shè)計為二級站，加氫站設(shè)計為三級站。其中，成品油儲量為150立方米（3個30立方米汽油罐，2個30立方米柴油罐），氫氣儲存量為1000千克（分2組，前期實施和預(yù)留儲氫瓶均為500千克）。該加油加氫站項目總投資約為3300萬元。
2018年8月，廣東佛山市9個加氫站聯(lián)合舉行開工儀式。其中青龍加氫站建設(shè)單位為中石化廣東分公司，投資預(yù)算1500萬元，為一級油氫合建站。
中石油
2018年9月，湖北武漢首座加氫站在武漢東湖高新區(qū)建成。資料顯示，該加氫站日加氫能力300公斤，由武漢中極氫能源發(fā)展有限公司承建，核心設(shè)備由中極氫能聯(lián)合中國石油湖北公司、成都華氣厚普機電設(shè)備股份有限公司共同研發(fā)制造。
國家能源集團
2017年8月，神華集團與國電集團開始合并重組。神華集團更名為國家能源投資集團有限責(zé)任公司，作為重組后的母公司，吸收合并國電集團。
2018年11月中旬，神華如皋加氫站建成投產(chǎn)。
此前于2017年11月，神華集團表示其正在江蘇如皋建設(shè)加氫站，資料顯示，該加氫站計劃安裝兩臺氫氣壓縮機，可達1100Nm3/h，日加氫能力達到1000公斤。2018年3月，空氣化工宣布，與國家能源集團旗下神華新能源簽署協(xié)議，將為其在江蘇如皋新建的加氫站提供兩臺加氫機設(shè)備。
四周能源
2018年3月，舜華新能源與四周能源共同興建的加氫/加油合建站奠基。
該項目的規(guī)劃主要考慮滿足當(dāng)?shù)亻_通氫燃料電池公交大巴專線以及氫能源物流運輸車輛氫能動力的供應(yīng)。資料顯示，該加氫站每天最大可滿足約250輛物流車和100輛公交大巴的加氫服務(wù)，加油站每天可為700輛汽車提供加油服務(wù)。此外，合建站每天還可同時滿足300輛小型客車的充電服務(wù)。
華昌化工
2018年4月，江蘇華昌化工股份有限公司發(fā)布公告，公司擬投資建設(shè)氫氣充裝站項目。
該項目計劃總投資1020.8萬元，項目建設(shè)內(nèi)容及規(guī)模為：利用本公司內(nèi)部土地2000平方米，生產(chǎn)原料為氫氣，主要工藝流程為來自變壓吸附的氫氣提純后，經(jīng)氫氣壓縮機增壓后，充裝在高壓長管拖車中，送至站外用氫單位。采用氫氣壓縮機、SCADA系統(tǒng)等主要設(shè)備8臺套，成品為99.999%的氫氣。該項目計劃建設(shè)期為9個月，預(yù)設(shè)生產(chǎn)期為10年，生產(chǎn)負(fù)荷為投產(chǎn)第一年達到設(shè)計能力70%，第二年100%。
浦江氣體
2018年7月，浦江特種氣體公司表示，將在上?；^(qū)建設(shè)具有70MPa氫氣加注能力的商用加氫站。資料顯示，該項目將利用上海化工區(qū)內(nèi)賽科石化、上海氯堿等企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)氫氣。
美錦能源
2018年7月，美錦能源控股的云浮錦鴻氫源科技有限公司旗下首個投資項目——錦鴻云安加氫站在廣東云浮舉辦開工奠基儀式。
該加氫站項目占地面積4.97畝，分兩期建設(shè)，一期計劃投資1700萬元，加氫能力為500kg/日。項目二期將根據(jù)市場發(fā)展需要適時啟動，屆時加氫能力將增加到1000kg/d。
東華能源
2018年8月，東華能源表示，其LPG/加氫合建站預(yù)計于2018年11月建成投用。
資料顯示，該加氫站由江蘇東華港城氫能源科技有限公司實施。該合資公司由江蘇東華汽車能源（東華能源全資子公司）與江蘇港城汽車運輸集團出資成立。其中東華汽車出資1300萬，持股65%；江蘇港城汽車運輸集團出資700萬，持股35%。
濱化股份
2018年10月，濱化股份表示，其氫能源項目分二期建設(shè)，一期氫氣充裝量1000Nm3/h，總投資1969.4萬元，工期六個月，主要用于為燃料電池車提供合格氫氣，一期完成后加氫站即可投用。
傳統(tǒng)能源化工企業(yè)建設(shè)加氫站的優(yōu)勢在于：
1）雄厚的資金實力；
2）氫氣來源充足、制氫技術(shù)熟練；
3）安全生產(chǎn)管理經(jīng)驗豐富；
4）對于中石化、中石油等來說，這些企業(yè)擁有完善的加油站網(wǎng)絡(luò)，改造加油站為加油加氫合建站僅需在原有加油站內(nèi)拆除一臺加油設(shè)備，新加氫氣相關(guān)設(shè)備，審批過程相對容易。
氫能源及燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展，事關(guān)我國能源發(fā)展戰(zhàn)略，事關(guān)我國生態(tài)文明建設(shè)，事關(guān)我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)布局，中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會在推動汽車，能源，化工，材料等行業(yè)之間的交流一直在做著不懈努力。
2019中國國際石油和化工大會將于9月18日至20日在杭州舉行，本屆大會正值中國國際石油和化工大會舉辦十周年，將以《跨界賦能——化學(xué)塑造未來》為主題，推動包括汽車，能源，化工，材料等行業(yè)之間的交流，合作與協(xié)同，促進氫能產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展！
