氫能源的應用主要有直接燃燒(氫內燃機)和采用燃料電池技術兩種(目前我國氫能主要以工業(yè)原料消費為主),燃料電池技術相比氫內燃機效率更高,更具有發(fā)展?jié)摿ΑD壳耙匀剂想姵丶夹g為基礎的應用已經很廣闊,現(xiàn)階段主要分布在交通運輸式、固定式和便攜式三個方面,燃料電池車正在大力推進中,是氫能源應用的主要方向之一,未來有望進一步遍及能源相關下游包括汽車、發(fā)電和儲能等領域。質子交換膜燃料電池(PEMFC)適用于機動車。燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝臵,可以分為堿性燃料電池(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)、質子交換膜燃料電池(PEMFC)。質子交換膜燃料電池(PEMFC)使用固體聚合物作為電解質,含有鉑或者鉑合金催化劑的多孔碳作為電極,由于其主要采用氫氣作為燃料,因此又被稱為氫燃料電池。與其他燃料電池相比,PEMFC可以在相對較低的溫度下運行,使得其能夠更快的啟動、對其他部件損害小,延長了使用壽命。PEMFC被用作機動車的動力電池,成為燃料電池的主要研發(fā)方向。
燃料電池分類對比
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質子交換膜燃料電池(PEMFC)成本較高。PEMFC雖然在性能上適合車用,但其成本仍然偏高。PEMFC主要由膜電極組件(MEA)、雙極板和密封圈組成,而膜電極是其中關鍵部件組件,它由質子交換膜、催化劑和擴散層組成。催化劑目前主要用的是鉑金,占燃料電池總成本的36%,這是PEMFC成本居高不下的主要原因。
質子交換膜燃料電池主要部件構成
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質子交換膜燃料電池成本構成
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日韓技術領先,我國燃料電池車加快發(fā)展。從全球氫燃料電池汽車的量產規(guī)模和市場商業(yè)化份額看,日本和韓國的氫燃料電池汽車技術處于領先水平,市場份額占據主導地位。2015-2018年,全球氫燃料電池車銷量呈現(xiàn)逐年成倍的增長趨勢。目前在國際上真正實現(xiàn)量產的主要有豐田Mirai、本田ClarityFuelCell、現(xiàn)代ix35FCEV、現(xiàn)代NEXO四款車型。2018年我國燃料電池車銷量為1527輛,其中客車銷量1418輛、貨車銷量109輛。到2020年達到1萬輛燃料電池運輸車輛,燃料電池有軌電車達50列;到2030年燃料電池車輛保有量達到200萬輛,我國燃料電池車將迎來快速發(fā)展期。
全球氫燃料電池乘用車銷量(輛)
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燃料電池車補貼落地,依然保持高標準。3月26日工信部等4部委發(fā)布《關于進一步完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》,提出地方應完善政策,過渡期后不再對新能源汽車(新能源公交車和燃料電池汽車除外)給予購臵補貼,轉為用于支持充電(加氫)基礎設施“短板”建設和配套運營服務等方面,過渡期期間銷售上牌的燃料電池汽車按2018年對應標準的0.8倍補貼。我國對燃料電池車補貼依然保持高標準。
燃料電池汽車補貼標準
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燃料電池車在動力性能、綜合效率、制造成本等方面與燃油車和電動車差距仍較大。2018年國產燃料電池車的綜合制造成本約為150萬元人民幣,相比類似性能的電動車和燃油車造價分別為25萬元和15萬元,僅為燃料電池車制造成本的1/6和1/10。燃料電池車的制造成本仍居高不下,還需進一步提升性能,縮減成本。
2018年不同動力類型的物流車及乘用車的制造成本情況
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當周邊布局的加氫站具有近距離運輸條件的情況下,燃料電池車的使用成本方面已逐步凸顯出經濟性。目前150公里半徑內氫氣的氣態(tài)運輸成本可以達到僅2元/公斤,因此加氫站終端加氫成本約為37.5元/公斤。當加氫規(guī)模逐步上升,上海安亭加氫站有望將目前70元/公斤的加氫價格降至40-45元/公斤,即相對成本約有7%-20%的利潤空間,為加氫站的商業(yè)化運營奠定基礎。據我們測算,這一加氫價格對應平均百公里行駛成本約為39.4-44.3元,類似性能的電動汽車和燃油車對應的百公里行駛成本分別為37.6元和45.5元。在這一應用場景下,燃料電池車的使用成本已逐步凸顯出經濟性。
燃料電池車、鋰電車及燃油車行駛成本經濟性對比
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2018-2050E燃料電池車銷量
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相關報告:智研咨詢發(fā)布的《2019-2025年中國燃料電池車行業(yè)市場行情動態(tài)及投資戰(zhàn)略咨詢報告》


2025-2031年中國氫燃料電池車行業(yè)發(fā)展策略分析及投資前景研究報告
《2025-2031年中國氫燃料電池車行業(yè)發(fā)展策略分析及投資前景研究報告》共十一章,包含2023年中國氫燃料電池產業(yè)運行態(tài)勢分析,2025-2031年中國氫燃料電池車產業(yè)發(fā)展前景預測分析,2025-2031年中國氫燃料電池車產業(yè)投資機會與風險分析等內容。



