鉅大LARGE | 點擊量：606次 | 2022年11月18日
氫燃料動力電池和鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈比較分析
01
今天的氫燃料電池能否迎來一場轟轟烈烈的發(fā)展？可以得出以下三點結(jié)論：
結(jié)論1、氫燃料電池未來十年將迎來巨大發(fā)展，今年就是起飛元年。
結(jié)論2、氫燃料電池將吞噬鋰電池的部分發(fā)展空間，雖然不可能取代，但或多或少都會利空鋰電池行業(yè)。
結(jié)論3、與鋰電池相同的是，燃料電池產(chǎn)業(yè)鏈上游的成長空間最大。
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%
02
1、氫燃料電池的未來發(fā)展空間
2015年《中國制造2025規(guī)劃綱要》提出，要在2020年達(dá)到燃料電池汽車1000輛目標(biāo)。
2016年工信部制定的《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖》提出，要在2020年實現(xiàn)燃料電池汽車5000輛規(guī)模，2025年實現(xiàn)5萬輛，2030年實現(xiàn)百萬輛。
短短一年間，政策目標(biāo)就從1000輛提高到了5000輛，為什么？因為看到了燃料電池汽車的巨大發(fā)展前景。
時至今日，僅上海、武漢等八個地區(qū)規(guī)劃顯示，到2020年燃料電池汽車將超過15000輛。
而目前產(chǎn)量是多少呢？2018年燃料電池汽車產(chǎn)量為1619輛。從1619輛到15000輛，再到百萬輛，這個增長空間很大。
當(dāng)然，制定的目標(biāo)是一回事，最終能否實現(xiàn)又是另一回事。制約目標(biāo)實現(xiàn)的最大阻礙就在燃料電池汽車的成本。未來成本降低的幅度越大，目標(biāo)實現(xiàn)的概率也就越大。
那么燃料電池汽車的成本能否降低？又能降低多少呢？
根據(jù)機(jī)構(gòu)研報測算，目前燃料電池系統(tǒng)售價約60萬元，占整車成本一大半，小型的整車成本約80萬元；
若年產(chǎn)量達(dá)到5萬臺，燃料電池電堆成本可降至10萬元以下，整車成本可降至30萬元以下；
若年產(chǎn)50萬臺，燃料電池成本將降至不足整車成本的1/3，合計成本不超過5萬元。
從80萬元到30萬元再到5萬元，產(chǎn)量越大，成本降低幅度越大，可見政府實現(xiàn)燃料電池汽車產(chǎn)量目標(biāo)的概率很大。
2、燃料電池與鋰電池的對比
機(jī)構(gòu)一致認(rèn)為，中國目前的燃料電池產(chǎn)業(yè)與當(dāng)年鋰電池極為相似，政策自上而下支持，技術(shù)達(dá)到產(chǎn)業(yè)化條件，產(chǎn)業(yè)鏈國產(chǎn)化進(jìn)程開啟，企業(yè)加快布局速度，資本市場投融資熱度持續(xù)上升。
但二者又有一些重要差異，這些差異決定了不同的發(fā)展方向以及未來政策上的不同態(tài)度。
不同點1、能量密度不同：燃料電池能量密度明顯高于鋰電池。
能量密度決定續(xù)航里程，意味著燃料電池的續(xù)航里程遠(yuǎn)超過鋰電池，所以燃料電池更適合長途運(yùn)輸?shù)纳逃密囶I(lǐng)域，而鋰電池由于發(fā)展更完善，更適合乘用車領(lǐng)域。
無論如何，燃料電池的發(fā)展都會搶占鋰電池的地盤，哪怕只是搶占了商用車領(lǐng)域的地盤。
不同點2、充電方式不同：鋰電池汽車充電地點靈活，燃料電池汽車只能去公共加氫站加氫。
鋰電池汽車充電可去公共充電站，也可在家使用家庭充電樁；而燃料電池汽車的充電方式是加氫氣，在家是無法實現(xiàn)的，只能去公共加氫站。
這決定了政府要發(fā)展燃料電池汽車，必須先啟動大規(guī)模的加氫站建設(shè)，正所謂“兵馬未動，糧草先行”。而鋰電池汽車與公共充電站的發(fā)展并不同步，因為車主都在家充電，導(dǎo)致充電樁的建設(shè)進(jìn)度嚴(yán)重滯后。
所以加氫站行業(yè)將在燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中最先啟動，最近出臺的燃料電池政策直指加氫站和氫氣產(chǎn)業(yè)鏈，原因就在于此。
除上述兩點不同之外，燃料電池強(qiáng)于鋰電池的優(yōu)勢還包括最終廢料污染小、充電時間短等等。
近年來政府對二者的補(bǔ)貼逐漸表現(xiàn)出不同態(tài)度，或許正是基于上述不同點的考慮：原本燃料電池汽車與鋰電池汽車的補(bǔ)貼一同退坡降低，但從2016年開始燃料電池補(bǔ)貼不僅重新恢復(fù)，還在原來水平上有所增加，從此與鋰電池分道揚(yáng)鑣。
03
燃料電池共有六類，目前常用的燃料電池全名為質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）。
質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）產(chǎn)業(yè)鏈涉及上中下游多個環(huán)節(jié)：
對比鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈，以下三個環(huán)節(jié)最值得重視：
（1）上游燃料電池堆
燃料電池堆主要由膜電極和雙極板構(gòu)成，其中膜電極是氫燃料電池的核心部件，其成本占據(jù)電堆總成本的60%以上，膜電極的技術(shù)和生產(chǎn)不僅決定電堆的使用條件和壽命，同時也決定電堆的成本和燃料電池的推廣使用。
膜電極主要由質(zhì)子交換膜、催化劑和氣體擴(kuò)散層組成。前面提到，我們所說的這類燃料電池全名為質(zhì)子交換膜燃料電池，可見，質(zhì)子交換膜之于燃料電池，正如磷酸鐵鋰之于鋰電池。
在國際上燃料電池堆的龍頭企業(yè)要屬加拿大的巴拉德（BLDP.O）和Hydrogenics（HYGS.O）。
（2）上游制氫
氫之于燃料電池，正如鋰礦石之于鋰電池。提鋰方式從礦石提鋰正在向鹽湖提鋰過渡，同樣制氫方式也在過渡之中。
現(xiàn)階段采用的是成本較低、氫氣產(chǎn)物純度較高的氯堿工業(yè)副產(chǎn)氫的路線，隨著需求增加，天然氣與煤炭制氫也會被采納為過渡解決方案，未來利用可再生能源電解水制氫將成為終極能源解決方案。
（3）下游加氫站
加氫站之于燃料電池汽車，正如充電樁之于鋰電池汽車。
前面提到，給燃料電池汽車充電只能去公共加氫站加氫，這決定了政府要發(fā)展燃料電池汽車，必須先啟動大規(guī)模的加氫站建設(shè)，所以加氫站行業(yè)將在燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展中最先啟動，最早受益。
既然氫燃料電池車有這么多優(yōu)勢，為何推廣起來相比采用鋰離子電池的純電動車慢了這么多呢？
原因之一
目前膜電極和空壓機(jī)技術(shù)的壽命不過關(guān)，只有豐田、本田、現(xiàn)代等少數(shù)幾家日韓車企能做到2-3萬小時的壽命，且成本高昂。普通車企的氫燃料電池汽車能量轉(zhuǎn)換模塊的壽命基本都在數(shù)千小時徘徊，離大規(guī)模實用還差很多。
原因之二
高壓車載儲氫罐的安全問題尚待驗證。氫氣擁有非?；顫姷幕瘜W(xué)狀態(tài)，且普通狀態(tài)下為氣體，需要加壓才能變成液體，這就導(dǎo)致每一輛氫能源車都會攜帶有高壓氣瓶。然而一旦發(fā)生碰撞等意外情況，氣瓶破裂導(dǎo)致氫氣濃度上升，發(fā)生爆炸的可能性也比汽油車高很多。目前國內(nèi)只有特種企業(yè)擁有相對安全的氫氣運(yùn)輸方案。
原因之三
相比鋪天蓋地的加油站，氫燃料電池車和鋰離子電動車都面臨同樣的問題，那就是加氫站數(shù)量嚴(yán)重不足。而加氫站的投資比加油站要大得多，回收成本時間較長，這也是加氫站數(shù)量很少的原因。
整體而言，氫能商務(wù)車的發(fā)展處于起步階段，有許多技術(shù)瓶頸還需要攻克，行業(yè)準(zhǔn)入門檻較高，不僅需要資金實力，還需要技術(shù)實力，特別是當(dāng)下國家對安全的重視，要確保達(dá)到安全生產(chǎn)。
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