預(yù)計(jì)2020~2025年國內(nèi)氫燃料電池汽車達(dá)到5萬輛;2026~2035年達(dá)到130萬輛;2036~2050年達(dá)到500萬輛。2018年國內(nèi)氫燃料電池汽車銷量為1619輛,氫能將成為中國能源體系的重要組成部分,發(fā)展空間大。
燃料電池車發(fā)展目標(biāo)(年產(chǎn)量)
數(shù)據(jù)來源:公共資料整理
相關(guān)報(bào)告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國氫燃料電池汽車行業(yè)市場專項(xiàng)調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》
氫燃料電池車要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化,一方面電池性能要不斷提升,另一方面成本要持續(xù)下降。國內(nèi)工程化、產(chǎn)業(yè)化水平相對滯后,總體技術(shù)水平與日、韓等國家還有差距,具體表現(xiàn)在整車性能上,中國燃料電池車在動(dòng)力性能、綜合效率、電堆功率、耐久性上,與日韓還有差距。燃料電池系統(tǒng)是燃料電池車核心技術(shù)的體現(xiàn),也是成本的主要來源,因此燃料電池系統(tǒng)的成本下降和性能提升是關(guān)鍵。燃料電池系統(tǒng)技術(shù)未來發(fā)展將會(huì)有四個(gè)方向:1)持續(xù)開發(fā)高功率系統(tǒng)產(chǎn)品;2)通過系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)化提高產(chǎn)品性能;3)通過策略優(yōu)化提高產(chǎn)品壽命;4)通過零部件優(yōu)化及規(guī)?;?yīng)持續(xù)降低成本。
燃料電池系統(tǒng)技術(shù)展望
- | 現(xiàn)狀 (2019) | 近期目標(biāo)(2020-2025) | 中期目標(biāo)(2026-2035) | 遠(yuǎn)期目標(biāo)(2036-2050) |
比功率(KW/L) | 3KW/L | 3.5KW/L | 4.5KW/L | 6.5KW/L |
壽命(hours) | >5000 | 乘用車:5000 商用車:15000 固定式發(fā)電:20000 | 乘用車:6000商用車:20000固定式發(fā)電:50000 | 乘用車:10000商用車:30000固定式發(fā)電:100000 |
無協(xié)助冷啟動(dòng)溫度(℃) | -20 | -30 | -30 | -40 |
成本(元/KW) | >8000 | 4000 | 800 | 300 |
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燃料電池系統(tǒng)成本:質(zhì)子交換膜、擴(kuò)散層,空氣循環(huán)系統(tǒng)成本下降空間大。從燃料電池系統(tǒng)成本構(gòu)成來看,以年產(chǎn)1000套公交車為例,電堆成本占比72%(其中:質(zhì)子交換膜27%、擴(kuò)散層19%、催化劑19%、雙極板占比5%),輔助系統(tǒng)占比27%。
燃料電池成本構(gòu)成:1000(sys/yr)
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燃料電池系統(tǒng)的成本要從2019年的8000元/KW下降到2025年4000元/KW,2035年下降到800元/KW,2050年進(jìn)一步下降到300元/KW,如果單車燃料電池系統(tǒng)的功率為100KW,則單車燃料電池系統(tǒng)的成本可控制在3萬左右。核心零部件制造技術(shù)的不斷發(fā)展和突破,燃料電池的成本有望不斷下降。目前我國燃料電池核心部件的技術(shù)與發(fā)達(dá)國家相比尚有較大差距,許多關(guān)鍵材料仍需進(jìn)口,國產(chǎn)化率偏低,造成成本費(fèi)用高昂,成本也有很大的下降空間。
燃料電池系統(tǒng)成本目標(biāo)
產(chǎn)業(yè)目標(biāo) | 現(xiàn)狀 (2019) | 近期目標(biāo)(2020-2025) | 中期目標(biāo)(2026-2035) | 遠(yuǎn)期目標(biāo)(2036-2050) |
燃料電池車(萬輛) | 0.2 | 5 | 130 | 500 |
固定式電源/電站(座) | 200 | 1000 | 5000 | 20000 |
燃料電池系統(tǒng)(萬套) | 1 | 6 | 150 | 550 |
成本(元/KW) | >8000 | 4000 | 800 | 300 |
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氫能儲運(yùn)是瓶頸,國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)正在提速。氫燃料電池汽車的發(fā)展離不了氫燃料基礎(chǔ)設(shè)施的保障,國內(nèi)制氫、氫能儲運(yùn)、加氫環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展薄弱,未來建設(shè)提升的空間較大。
國內(nèi)氫能源充足,短期來看,工業(yè)副產(chǎn)制氫成本低,接近消費(fèi)市場,將成為國內(nèi)重要的供氫主體。長期來看,再生能源電解水制氫將發(fā)展成為有效的供氫主體。
氫能供給結(jié)構(gòu)預(yù)測
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儲氫技術(shù):短期車載儲氫以70MPa氣態(tài)方式為主,中期以氣態(tài)、液態(tài)多種方式協(xié)同。目前國內(nèi)主要采取的是高壓氣態(tài)儲氫方式,低溫液態(tài)儲氫在航天領(lǐng)域得到應(yīng)用,有機(jī)液態(tài)儲氫在燃料電池客車車載儲氫項(xiàng)目中得到示范,固態(tài)儲氫在分布式發(fā)電項(xiàng)目中得到示范。
儲氫瓶類別
- | Ⅰ型瓶 | Ⅱ型瓶 | Ⅲ型瓶 | Ⅳ型瓶 |
材質(zhì) | 鉻鉬鋼 | 鋼制內(nèi)膽 纖維環(huán)向纏繞 | 鋁制內(nèi)膽 纖維全纏繞 | 塑料內(nèi)膽 纖維全纏繞 |
工作壓力(MP) | 17.5~20 | 26.3~30 | 30~70 | 30~70 |
應(yīng)用場景 | 加氫站等固定式儲氫應(yīng)用 | 國內(nèi)車載 | 國外車載 |
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氫運(yùn)輸技術(shù):國內(nèi)目前以20MPa高壓長管拖車為主要方式,未來將以高壓、液態(tài)氫罐和管道運(yùn)輸相結(jié)合的方式。
氫的運(yùn)輸方式
- | 高壓氣態(tài)運(yùn)輸 | 液態(tài)運(yùn)輸 | 固態(tài)運(yùn)輸 |
長管拖車 | 國內(nèi)-20MPa,單車運(yùn)輸300公斤國外-45MPa,單車運(yùn)輸700公斤 | 液氫罐車:單車運(yùn)輸7噸鐵路液氫罐車:8.4-14噸液氫駁船:70噸 | 可將輕質(zhì)儲氫材料(鎂基儲氫材料)作為隨車輸氫容器使用 |
管道運(yùn)輸 | 1.0-4.0MPa,大規(guī)模,長距離運(yùn)輸國內(nèi)管道-100公里;美國管道-2500公里;歐洲管道-1598公里 | 日本、美國已經(jīng)將液氫罐車作為加氫站運(yùn)氫的主要方式,我國尚未開始應(yīng)用 | - |
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2015年開始,國家陸續(xù)出臺多項(xiàng)產(chǎn)業(yè)政策出臺支持燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展,各地方政府越來越重視燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,紛紛響應(yīng)國家政策,出臺發(fā)展規(guī)劃等政策來大力扶持燃料電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,2018年出臺的支持政策數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過2017年。標(biāo)志著國家對氫能源利用的重視,預(yù)計(jì)相關(guān)產(chǎn)業(yè)扶持政策有望陸續(xù)推出。中國氫能源產(chǎn)業(yè)將進(jìn)入快車道。



