氫燃料電池核心材料加速國產(chǎn)化發(fā)展 氫燃料電池行業(yè)市場前瞻

• 吳澳燕 2023年3月19日 來源：科創(chuàng)板日報(bào) 中國能源網(wǎng) 988 62
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在政策效果合力及產(chǎn)業(yè)鏈降本的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)2023年氫燃料電池汽車銷量或?qū)?shí)現(xiàn)量級(jí)飛躍，其中氫能重卡比重有望進(jìn)一步提升，有效帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值增長。同時(shí)，隨著氫能全產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)深化布局，綠氫制取和氫能在化工領(lǐng)域的應(yīng)用也有望快速增加，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵材料及裝備的國產(chǎn)化取

當(dāng)前，我國正加快構(gòu)建清潔低碳的能源體系，其中氫能被認(rèn)為是用能終端實(shí)現(xiàn)綠色低碳轉(zhuǎn)型的重要載體，發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)對于實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)具有重要戰(zhàn)略意義。

根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)布的最新數(shù)據(jù)，2022年12月，我國氫燃料電池汽車產(chǎn)銷分別完成653輛和607輛，同比分別增長4.1%和24.9%。2022年全年，氫燃料電池汽車產(chǎn)銷累計(jì)分別完成3626輛和3367輛，同比分別增長105.4%和112.8%。

值得注意的是，除客車、重卡、物流車等道路交通應(yīng)用市場的加速發(fā)展外，氫燃料電池在船舶游輪、自行車、發(fā)電、熱電聯(lián)供等新興細(xì)分領(lǐng)域的應(yīng)用探索逐步增多，氫燃料電池應(yīng)用范圍進(jìn)一步拓展，氫燃料電池有望打開應(yīng)用新局面。

氫燃料電池核心材料加速國產(chǎn)化發(fā)展

從氫能行業(yè)目前整體發(fā)展來看，有業(yè)內(nèi)人士分析認(rèn)為，目前我國氫能和燃料電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展尚存一些待解難題，如：加氫基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待完善;車載氫系統(tǒng)價(jià)格下降較慢;燃料電池三大核心材料(催化劑、質(zhì)子膜、碳紙和擴(kuò)散層)國產(chǎn)化發(fā)展進(jìn)程有待提速。

其中，氣體擴(kuò)散層(GDL)可在質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)中起到支撐催化層、收集電流、傳導(dǎo)氣體和排出反應(yīng)產(chǎn)物水的重要作用。研究顯示，碳紙為GDL基底材料，預(yù)估每個(gè)電堆需30平方米左右的碳紙。

碳紙和氣體擴(kuò)散層(GDL)作為氫燃料電池的核心材料之一，相關(guān)企業(yè)正加速進(jìn)行國產(chǎn)化發(fā)展。從我國碳紙行業(yè)發(fā)展來看，國產(chǎn)碳紙已由試驗(yàn)室階段逐步邁入小批量生產(chǎn)應(yīng)用階段。其中，中國紙?jiān)?、金博股份、上海嘉資、上海河森電氣等企業(yè)已紛紛對外披露碳紙產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)的最新進(jìn)展，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)落地也已提上日程。

根據(jù)中研普華產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2022-2027年中國氫燃料電池行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來趨勢預(yù)測報(bào)告》顯示：

氫燃料電池指的是氫通過與氧的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生電能的裝置。氫燃料電池車的驅(qū)動(dòng)力來自于車上的電動(dòng)機(jī)就像純電動(dòng)車一樣，因此氫燃料電池車可以理解為一輛“自帶氫燃料發(fā)電機(jī)的電動(dòng)車”。

2022年國內(nèi)氫發(fā)電系統(tǒng)裝機(jī)量接近10兆瓦，同比增長186%。目前國內(nèi)氫發(fā)電單個(gè)項(xiàng)目裝機(jī)功率向兆瓦級(jí)發(fā)展，預(yù)計(jì)到2025年，國內(nèi)氫發(fā)電市場需求量約400兆瓦左右。同時(shí)，發(fā)電領(lǐng)域系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量通常回收利用，電效率通常在40%-50%，熱電效率在80%左右。

作為新能源的重要發(fā)展方向，氫能在我國受到政策、資本和企業(yè)的高度關(guān)注。中國汽車產(chǎn)業(yè)在電動(dòng)車賽道實(shí)現(xiàn)“換道超車”之后，在氫燃料電池車領(lǐng)域再次迎來超前布局的機(jī)會(huì)。氫燃料電池車從商用車等高污染環(huán)節(jié)開始的推廣，盡管艱難而緩慢，但也蘊(yùn)藏著巨大的機(jī)遇。在新技術(shù)的加持下，氫燃料電池車已經(jīng)在細(xì)分領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破，而這種新突破將推動(dòng)中國汽車產(chǎn)業(yè)在氫能賽道快速發(fā)展、超前卡位。

企查查數(shù)據(jù)顯示，截至2022年上半年末，我國現(xiàn)存氫能相關(guān)企業(yè)2675家。2021年新增680家，同比增長36.27%。

氫燃料電池行業(yè)市場前瞻

根據(jù)中汽協(xié)的統(tǒng)計(jì)，2022年1-11月，氫燃料電池汽車產(chǎn)量為2973輛，是2021年全年產(chǎn)量的167.3%、2020年全年產(chǎn)量的247%，也超越了近年以來最高水平的2019年全年2833輛的產(chǎn)量。2022年1-11月，氫燃料電池汽車銷量為2760輛，為2021年全年銷量的174%、2020年全年銷量的近2.23倍，也超越了近年以來銷量最高的2019年全年2737輛的銷量。

工信部推薦車型目錄顯示，2022年第1-11批總共入圍車型272款，較2021年全年的車型增加29%;入圍的燃料電池廠商68家，較2021年全年12批的廠商增加13家。

氫能重卡更是呈現(xiàn)出較強(qiáng)的發(fā)展勢頭。數(shù)據(jù)顯示，2022年1-10月，僅氫能重卡終端市場就累計(jì)銷售1274輛，同比2021年的435輛增加839輛，增長近2倍，為燃料電池汽車的增長提供了有力的支持。

2022年3月，國家發(fā)改委、能源局聯(lián)合印發(fā)了《氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中長期規(guī)劃(2021-2035年)》(以下簡稱《規(guī)劃》)，明確了氫的能源屬性，是未來國家能源體系的組成部分，充分發(fā)揮氫能清潔低碳特點(diǎn)，推動(dòng)交通、工業(yè)等用能終端和高耗能、高排放行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型。同時(shí)，明確氫能是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重點(diǎn)方向，是構(gòu)建綠色低碳產(chǎn)業(yè)體系、打造產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的新增長點(diǎn)。

目前來看，氫儲(chǔ)能和氫發(fā)電領(lǐng)域有較大發(fā)展?jié)摿Α臍鋬?chǔ)能角度來看，把光氣電轉(zhuǎn)化成氫氣，適用場景很多，這意味著氫儲(chǔ)能技術(shù)有豐富的應(yīng)用場景支撐，例如我國西北地區(qū)有豐富的風(fēng)光資源，是氫儲(chǔ)能和氫發(fā)電的最佳應(yīng)用場景之一。從技術(shù)角度來看，氫儲(chǔ)能與氫發(fā)電在設(shè)備上和光伏發(fā)電設(shè)備有一定關(guān)聯(lián)，因此無論從應(yīng)用場景、技術(shù)門檻來講，氫儲(chǔ)能與發(fā)電將成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要方向之一。

與此同時(shí)，氫未來可能成為主流的零碳排放船舶動(dòng)力替代燃料。葉思宇指出，氫能在輕型船舶，特別是湖泊和短距離的內(nèi)河運(yùn)行船舶上的應(yīng)用，與鋰電相比優(yōu)勢并不明顯，而在重載遠(yuǎn)途船舶應(yīng)用上，優(yōu)勢才更加明顯。需要注意的是，重載遠(yuǎn)途船舶需要加注大量的氫燃料，儲(chǔ)氫方式如何選擇是氫能船舶領(lǐng)域探索的重要方向。

在政策效果合力及產(chǎn)業(yè)鏈降本的推動(dòng)下，預(yù)計(jì)2023年氫燃料電池汽車銷量或?qū)?shí)現(xiàn)量級(jí)飛躍，其中氫能重卡比重有望進(jìn)一步提升，有效帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈價(jià)值增長。同時(shí)，隨著氫能全產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)深化布局，綠氫制取和氫能在化工領(lǐng)域的應(yīng)用也有望快速增加，產(chǎn)業(yè)鏈關(guān)鍵材料及裝備的國產(chǎn)化取得新突破，在此背景下，2023年氫燃料電池汽車銷量有望翻番。

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  2022-2027年中國氫燃料電池行業(yè)發(fā)展深度調(diào)研與未來趨勢預(yù)測報(bào)告

  氫燃料電池是將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置。其基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰...

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